[금호타이어] 타이어 승차감의 비밀

편안한 드라이빙을 위한 기술력, 승차감

타이어는 자동차의 주행성능과 승차감Comfort에 큰 영향을 미친다. 차체와 차축 사이를 연결하고 승차감을 위한 현가장치Suspension에서 노면과 접점에서 타이어는 충격을 완화하고 흔들림과 진동, 소음 등 타이어의 특성에 따라 승차감이 좌우되기 때문이다. 일반적으로 승차감하면 쿠션을 먼저 생각하는데 타이어 승차감은 주행 시 핸들에서 손으로 전달되는 흔들림과 진동 같은 물리적인 승차감과 타이어가 발생시킨 소음 같은 정서적 승차감을 모두를 말하는 정숙성Silence이다.

글 이장열 CG 일러스트 J Design

타이어 소음 발생 원인

타이어 소음Tire Noise
자동차에서 소음이 발생하는 원인은 여러 가지 요소가 있지만 타이어에서 발생하는 소음이 의외로 크다.
타이어 소음 발생 원인은 타이어의 진동으로 인한 소음과 공기 역학적인 원인에 의해서 발생한다. 진동에 의한 소음은 타이어 구조는 바디플라이, 벨트, 사이드월 등과 같은 다양한 구조로 구성되어 있는데 타이어 접지면과 노면 사이에서 발생하는 진동에 의해 소음이 발생한다.
또한, 자동차의 무게와 노면의 상태에 따라 타이어의 사이드월이 굴신운동을 반복하게 되는데 그때 생기는 진동에 의해서 소음이 발생하기도 한다.
공기역학적 소음은 주행 중 타이어의 홈 안으로 공기를 빨아들이거나 밀어내는 소음, 타이어 내부 공기층의 압력변동에 의한 공명음 등이 주된 원인이며, 혼Horn 효과에 의한 소음, 헬름홀츠Helmholtz 공진에 의한 소음 등 여러 가지가 존재한다.

타이어 진동에 의한 소음 발생

타이어 공기역학적인 소음 발생

타이어 진동Tire Vibration
승차감에 영향을 주는 타이어 진동은 짧은 단파의 흔들림을 의미하며, 진동은 타이어와 휠이 불균형한 상태이거나 노면의 요철로부터 받은 충격으로 발생하게 된다. 모든 타이어는 둥글고 내부 구조가 균일하게 만들어 지지만 제조 과정상 중량불균일, 치수불균일, 강성불균일 등과 같은 유니포미티(Uniformity;지면과 접촉 시 타이어가 변화하는힘) 요소를 가지게 되며 휠에는 치수불균일과 중량불균일이 존재한다.




강성불균일
강성의 균일성은 타이어가 차체 하중을 받아 주행 시 타이어의 수직, 수평방향으로 나타나는 힘의 편차이다.

치수불균일
타이어와 휠은 원형으로 보이지만 제조, 유통과정에서 치수 불균일이 일어날 수있다. 타이어를 수직으로 회전시켰을 때 래디얼 런아웃/RRO 래터럴 런아웃/LRO이 진동을 발생시킨다.

중량불균일
타이어 제조과정시 미세한 중량 편차에 따라 중량불균일이 발생한다. 타이어가 회전시 정적일 상태일 때는 무거운 쪽이 밑으로 빨리 내려와 상하진동을 일으키고, 동적인 상태에서는 회전시 좌우 중량 편차에 따른 좌우 떨림 현상이 발생한다.

 

Technologyt-저소음 타이어 설계 기술

타이어의 설계 단계부터 패턴소음Pattern Noise을 예측하여 저소음 타이어를 개발한다. 타이어 구조의 진동에 의한 소음의 영향을 파악하여 제품설계와 진통해석을 하고, 음양해석은 타이어의 반사소음과 공명음을 예측한다. 이러한 소음예측과 분석기술을 바탕으로 저소음 타이어를 설계하고 무향실과 프루빙 그라운드Proving Ground에서 실내외 소음을 테스트하여 제품설계에 반영한다.

Pattern Noise Simulation

방사소음 및 Cavity 해석

실내/외 테스트