[논문]타이어 마모에 영향을 미치는 가혹도 인자

이재우; 정창복; 최인창

타이어 마모에 영향을 미치는 가혹도 인자
Severity Factors Affecting Tire Wear 원문보기

폴리머 = Polymer (Korea), v.29 no.1, 2005년, pp.48 - 53

이재우 (금호타이어 연구소) , 정창복 (전남대학교 응용화학공학부) , 최인창 (금호타이어 연구소)

초록
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타이어 마모는 자동차 드라이버들의 주요 관심 사항 중의 하나일 뿐만 아니라 타이어의 수명과 밀접하게 관련되어 있다. 자동차 타이어의 사용 조건들은 여러 가지 요인들이 함께 작용하기 때문에 타이어 마모에 대해 명확하게 규명하는 것은 쉽지 않다. 따라서, 타이어 마모를 평가하기 위해서는 실제 사용 조건에서의 마모 평가가 필요하다. 타이어의 수명과 밀접한 관련이 있는 마모를 평가하기 위하여 정해진 가혹한 주행 조건을 갖는 dedicated test를 통하여 마모 성능 시험을 실시하였다. 타이어 마모에 영향을 미치는 많은 인자들을 단순화시키기 위하여 정해진 운전자의 가혹도로 시험함으로써 운전자의 운전 습관에 따른 영향을 최소화하였다. 마모와 관련이 있는 노선 가혹도의 영향을 확인하기 위하여 노선 별로 횡가속도를 측정하여 얻어진 driving severity number(DSN)을 이용하여 DSN에 따른 타이어의 마모율과 마모 양상에 대해 비교해 보았다. 이러한 dedicated treadwear test 결과를 제공함으로써 타이어 마모 성능을 만족시키기 위한 설계에 유용한 자료를 제공할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

Tire wear is one of the factors that most drivers have concerned and is closely related to the tire life. It is very difficult to predict tire wear because the factors affecting tire wear seem to be very comlicated. Tire wear test should be performed at real conditions for the evaluation of tire wear. In this study, we analyze tire wear according to the severities of test courses by using the dedicated test method, more severe than real driving conditions. In order to simplify the factors affecting tire wear, we define roads’ driving severities to be driving severity numbers, DSNs which are obtained by measuring the lateral accelerations of test courses. And we compared tire wear rates and profiles with DSNs. These test results can provide the tire design guide to meet tire wear performance.

주제어

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

반경이 서로 다른 4개의 원을 따라 4가지의 속도로 차량을 주행 하였을 때 각 반경에 대해 속노에 따근 횡가속도의 변화에 대해 알아 보았다. Figure 5에서 보는 바와 같이 실제 차량의 주행에서도 식 (2)와 동일한 결과를 얻을 수 있었다.
Table 2에서 나타난 바와 같이 여러명의 운전자들에 대해 같은 조건에서의 가혹도 조사 결과 각 운전자의 운전 특성에 따라 가혹 도가 차이가 남을 알 수 있다. 본 연구에서는 각 운전자들의 가혹도 가 서로 다르기 때문에 dedicated test에서 좀더 성확한 결과를 얻기 위해서 운전자를 고정하였다.
타이어 마모 평가 빙*법으로는 simulation 예즉 방법과 electronic measuring & evaluation dynamic pressure distribution(EMED), paintwear method, dedicated test 등의 실험적인 방법으로 크게 나뉘는데. 본 연구에서는 이런 실험적인 방법 중 정하여진 코스를 정하여진 기 리만큼 주행하는 방법인 dedicated test에 의한 마모 성능 평가든 실시하였다. 가혹도가 서로 다른 코스에서의 dedicated test를 통해서 마모 측정에 따른 mileage를 예측하였다.
본 연구에서는 타이어 마모 성능 평가를 위해서 운전자의 우전 습관이나 방법에 의한 요인을 포함한 dedicated test를 실시하였다. 동일 조건에서 같은 종류의 타이어에 대한 마모 시험을 통하여 마모에 영향을 미치는 내, 외적 요인에 의한 영향을 최소화하였다.
본 연구에서는 타이어 마모 성능 평가에 있어 내. 외적 요인에 의한 영향을 최소화하기 위하여 운전자 가혹도를 측정하였으며, 서로 다른 3개의 코스를 통하여 노선 가혹도에 의한 타이어 마모 영향에 대해 조사하였다.

가설 설정

4배가 됨을 알 수 있다. 그러므로 타이어의 마모는 주로 lateral force에 기인한다고 가정하 였다

제안 방법

본 연구에서는 이런 실험적인 방법 중 정하여진 코스를 정하여진 기 리만큼 주행하는 방법인 dedicated test에 의한 마모 성능 평가든 실시하였다. 가혹도가 서로 다른 코스에서의 dedicated test를 통해서 마모 측정에 따른 mileage를 예측하였다.
시험 구간으로는 1개의 고속도로와 2개의 국도를 선정하여 3개의 코스로 나누어 시험을 실시하였다. 노면의 굴곡을 제외한 타이어 마모를 유발하는 인자늘에 의한 영향을 최소화하기 위해 타이어 구격과 공기압, 하중, 시험차량은 동일하게 고정하였다.
본 연구에서는 타이어 마모 성능 평가를 위해서 운전자의 우전 습관이나 방법에 의한 요인을 포함한 dedicated test를 실시하였다. 동일 조건에서 같은 종류의 타이어에 대한 마모 시험을 통하여 마모에 영향을 미치는 내, 외적 요인에 의한 영향을 최소화하였다. 또한, 운전자 가혹도를 측정하여 운전자의 운전 습관이나 방법에 의한 요인을 최소화하였으며, 시험 구간의 고정으로 횡가속도를 이용한 DSN을 사용하여 노선 가혹도에 따른 타이어 마모 양상과 수명에 대해 조사하였다.
동일 조건에서 같은 코스를 주행했을 경우 시계 방향과 반시게 방향의 주행을 통해서 코너링시 운전자의 운전 방범에 대한 가혹 도를 조사하였다.
동일 조건에서 같은 종류의 타이어에 대한 마모 시험을 통하여 마모에 영향을 미치는 내, 외적 요인에 의한 영향을 최소화하였다. 또한, 운전자 가혹도를 측정하여 운전자의 운전 습관이나 방법에 의한 요인을 최소화하였으며, 시험 구간의 고정으로 횡가속도를 이용한 DSN을 사용하여 노선 가혹도에 따른 타이어 마모 양상과 수명에 대해 조사하였다.
앞에서 설명한 방법들을 바탕으로 dedicated test를 실시하였다. End point method는 시험 중간의 data가 무시되는 단점고} 시험 data의 미세한 차이에 의해서 예상 mileage가 크게 차이가 날 수 있다.
외삽법을 이용하는 방법으로 Figure 2에서와 같이 초기 anti-skid depth(ASD)와 주행후의 remaining tread depth(RTD)를 이용하여 마모량을 산출하고 주행거리를 이 마모량으로 나누어 wear index를 산출하고 이 wear index에 마모 한계량(ASD-TW.I)을 곱하여 예상 주행 거리를 산출한다. 일반적인 타이어 마모 시험기관에서 공통으로 사용하는 방법으로서 시험 중간의 데이터, 즉 마모 경향이 무시되는 단점이 있다.
본 연구에서는 타이어 마모 성능 평가에 있어 내. 외적 요인에 의한 영향을 최소화하기 위하여 운전자 가혹도를 측정하였으며, 서로 다른 3개의 코스를 통하여 노선 가혹도에 의한 타이어 마모 영향에 대해 조사하였다. 그 결과 노선 가혹도가 낮은 경우 shoulder 부분보다는 center 부분의 마모량이 많았으며, 노선 가혹도가 커지면 shoulder 부분의 마모량이 급격히 많아진다는 것을 알 수 있었다.
본 연구에서는 같은 종류의 패턴은 갖는 타이어를 가지고 시험을 실시하여 타이어의 마모 정도를 나타내기 위해 예상 mileage 를 계산하였지만, 실제 타이어의 패턴별 그루브(groove)의 깊이가 서로 다르기 때문에 예상 mileage를 가지고 타이어의 마모 정도를 나타내기에는 무리가 있다. 이런 문제점을 없애기 위해서 wear index 를 사용하여 각 코스별 마모 지수로 나타내었다.

대상 데이터

본 시힘에 사용된 차량은 FF 방식으로 구농죽인 front axle의 타이어가 비 구동죽인 rear axle의 타이 어에 비하어 마모도가 심하며.
시험 구간으로는 1개의 고속도로와 2개의 국도를 선정하여 3개의 코스로 나누어 시험을 실시하였다. 노면의 굴곡을 제외한 타이어 마모를 유발하는 인자늘에 의한 영향을 최소화하기 위해 타이어 구격과 공기압, 하중, 시험차량은 동일하게 고정하였다.

데이터처리

앞에서 살펴본 바와 같이 운전자의 운전 방법에 의해 right front(RF')가 left fmm(LF)보다 가혹도가 심하기 때문에 마모 강도가 가장심한 RF에 대하여 mieage글 예상하여야 하며. ASD 값을 제외하고 총 7회에 걸친 dedicated test 시험 결과 더이터를 바탕으로 선형 회귀 분석을 하였다. Figure 9에서 보는 바와 같이 타이어의 center 부분과 shoulder 부분은 ASD 뿐만 아니라 마모 속도도 서로 다르기때문에 mileage름 예상하기 위해서는 center 부-분과 shoulder 부분의마모도 또한 고려되어야 한다.

이론/모형

End point method는 시험 중간의 data가 무시되는 단점고} 시험 data의 미세한 차이에 의해서 예상 mileage가 크게 차이가 날 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 결과의 신뢰성 향상을 위하여 mileage 계산시 매 1600 Km 마다 RTD를 체크하여 총 7회 11200 Km에 걸쳐 시험을 실 시 하여 선형 회귀 분석을 하는 8 point method를 사용하였다. 현재 소수의 후륜구동 승용 차량을 제외하고 국내의 대부분의 승 용 차량이 front engine front wheel drive(FF) 방식이다.

성능/효과

외적 요인에 의한 영향을 최소화하기 위하여 운전자 가혹도를 측정하였으며, 서로 다른 3개의 코스를 통하여 노선 가혹도에 의한 타이어 마모 영향에 대해 조사하였다. 그 결과 노선 가혹도가 낮은 경우 shoulder 부분보다는 center 부분의 마모량이 많았으며, 노선 가혹도가 커지면 shoulder 부분의 마모량이 급격히 많아진다는 것을 알 수 있었다.
타이어의 마모는 타이어 수명과 가장 밀접한 관계가 있다. 실험 적인 방법에 의한 mileage 예측 방법이 실제 사용자의 mileage와는 다소 차이가 있겠지만, 실험적인 방법이 실제 사용자들의 타이어 사용 조건보다 훨씬 가혹한 조건에서 실험이 실시되기 때문에 실제 사용자들의 타이어 수명은 실험적 방법에 의해 예측된 mileage보다 더 길다는 것을 알 수 있다. 여기서 mileage 예측을 위한 몇 가지 방법에 대해 소개하였다.
타이어의 수명은 가혹도가 낮은 코스를 주로 주행하는 차량의 경우에는 center 부분이, 가혹도가 높은 코스를 주로 주행하는 차량의 경우에는 shoulder 부분의 마모에 큰 영향을 받음을 알 수 있었다. 하지만, 이러한 dedicated test 결과가 정확한 타이어의 수명을 예측할 수는 없다.

참고문헌 (14)

A. G. Veith, Tire Treadwear Symposium, Rubber Division of the American Chemical Society, Toronto, Ontario, Canada, May, 22-23 (1991)
A. N. Gent and T. Y. P. Chang, Eng. Fract. Mech., 44, 843 (1993)
A. N. Gent, Rubber Chem. Technol., 62, 750 (1989)
A. Schallimach and D. M. Turner, Wear, 3, 1 (1960)
A. Schallirnach, Wear, 1, 384 (1958)
Q. V. Bui and J. P. Ponthot, Wear, 252, 150 (2002)
A. N. Gent and C. T. R. Pulford, J. Appl. Polym. Sci., 28, 943 (1968)
A. Schallimach, Rubber Chem. Technol., 41, 209 (1968)
R. F. Miller and R. Marlow, Rubber and Plastic Age, 42, 968 (1961)
A. G. Veith, Rubber Chem. and Technol., 46, 801 (1973)
A. Chiesa and G. Ghilardi, SAE Paper 750459, Feb. (1975)
W. Bergman and W. B. Crum, SAE Paper 730615, May (1973)
A. G. Veith, Tire Science and Technology, 14, 139 (1986)
O. L. Mattre and C. Zarak, International Congress and Exposition, Detroit, Michigan, February, 23 (1998)

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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