타이어 세트를 만드는 데는 생각보다 훨씬 많은 일이 필요합니다

Jay Jakupca는 “대부분의 사람들은 자동차의 타이어를 당연하게 여깁니다.”라고 말했습니다. “당신은 그것을 사고, 사용하고, 좋아하거나 좋아하지 않습니다. 어떤 이유에서든 그들은 소음을 내거나 내지 않습니다. 우리는 거기에 강철 벨트가 있고, 상단에 고무가 있고 트레드 패턴이 있다는 것을 알고 있습니다. 하지만 그 외에도 우리는 실제로 많은 것을 알고 있거나 그것에 대해 자세히 알아보는 경향이 없습니다.”

Jakupca는 그 이상을 알고 있습니다. 그 사람은 오프로드 사람이야 타이어 BFGoodrich의 디자이너. Digital Trends 팀은 우리가 타이어에 대해 거의 충분히 알지 못한다는 사실을 깨달았을 때 Jakupca와 BFGoodrich의 온로드 담당자에게 전화하여 단서를 찾을 수 있는지 확인했습니다.

타이어를 만드는 것은 다소 복잡합니다.

생각해보면 평범한 타이어는 놀라운 작품이다. 손톱으로 자국을 남길 만큼 부드럽지만 자동차에서 20,000~50,000마일 정도 지속됩니다. 평균 타이어의 수명 동안 눈보라 속 영하의 기온이나 더운 여름날 150도 이상의 온도에서 작동해야 할 수도 있습니다. 그것은 바위, 연석, 움푹 들어간 곳 등을 넘어 굴러가며 계속 진행될 것입니다. 생존하려면 타이어는 충격을 견딜 만큼 튼튼해야 하고, 수백만 번 튕겨 나올 만큼 유연해야 합니다.

그 강인함은 타이어 만들어진다. 이는 타이어를 휠에 밀봉하는 트윈 링으로 시작됩니다. 모든 타이어는 두 개의 단단한 와이어 링 주위에 구성됩니다. 나일론, 폴리에스테르, 케블라 또는 기타 재료로 강화된 고무 층이 먼저 타이어 제조업체가 시체라고 부르는 것을 만듭니다. 그런 다음 고무로 코팅된 유연한 강철 와이어 층이 외부에 겹쳐집니다. 각 층은 접착제로 부착됩니다. 마지막으로 트레드 표면과 측벽을 구성하는 부드러운 고무를 적용하고 제자리에 접착합니다.

"친환경" 타이어가 만들어지면 경화를 위해 금형에 들어갑니다. 금형의 내면에는 트레드 패턴이 있고, 금형 내에서 타이어가 가열 및 압력을 받습니다. 이 동작은 측벽에 있는 돌출된 글과 함께 트레드를 형성합니다. 타이어가 금형에서 나오면 테스트를 거쳐 출하할 준비가 된 것입니다.

물론 그보다 더 많은 것이 있습니다. 고무 화합물은 겨울용 타이어, 고성능 타이어, 트럭 및 대형 타이어 사이에 극적으로 다릅니다. 에너지 향상을 위해 많은 하이브리드 및 EV에 사용되는 장비 타이어 및 저 구름 저항 타이어 능률. 모든 타이어 제조업체에서 사용하는 고무 화합물은 철저히 보호되는 비밀입니다. 그들은 심지어 재료에 대해서도 논의하지 않을 것이고, 공식에 대해서는 말할 것도 없습니다.

Jakupca는 "이것은 매우 정교하고 긴 과정입니다."라고 말했습니다. “우리는 매우 많은 컴파운드를 사용합니다. 다양한 컴파운드가 젖은 상태에서 몇 퍼센트의 견인력을 제공하거나 2퍼센트 더 나은 핸들링을 제공할 수 있기 때문입니다. 별 것 아닌 것처럼 보일 수도 있지만, 그 화합물은 매우 중요합니다. 겨울 타이어에 여름용 컴파운드를 사용하고 싶지는 않습니다.”

타이어 디자인은 매우 복잡합니다

실제로 타이어를 만드는 시점에 이르면 힘든 작업은 이미 완료된 것입니다. 설계 과정을 자세히 살펴보기 위해 B.F. Goodrich On-Road Products의 글로벌 제품 카테고리 관리자인 Kevin Reim에게 연락했습니다.

Reim은 "컴파운드, 트레드 디자인 및 아키텍처는 모두 경주 경험을 통해 입증되었으며 개발 과정에 도움이 됩니다."라고 선언했습니다. “하지만 우리는 컨셉을 만들고 모델링하는 전통적인 개발 프로세스도 수행합니다. 컴퓨터 시스템 내에서 테스트한 다음 실제로 컴퓨터 내에서 시뮬레이션합니다. 시스템.”

컴퓨터 시뮬레이션을 통해 Jakupca 및 Reim과 같은 엔지니어는 프로토타입을 제작하기 전에 필요한 만큼 많은 잠재적인 설계를 작업할 수 있습니다. 새 타이어를 디자인하는 첫 번째 단계는 질문을 하는 것입니다.

“우리는 구체적으로 무엇을 위해 노력하고 있나요?” 자쿠프카가 물었다. “예를 들어, 최고의 진흙 견인력을 원한다고 말하면 가능합니다. 글쎄요, 어느 정도 타협이 있을 겁니다. 많은 경우 소음을 희생해야 하거나 마모를 희생해야 할 수도 있습니다. 예를 들어, BFGoodrich KM3 오프로드 타이어는 등반을 위해 제작되었으며 정복을 위해 제작되었습니다. 따라서 우리는 진흙 견인력, 암석 견인력을 가질 수 있어야 하며 매우 견고한 측벽도 필요합니다.”

Reim은 “우리는 시장 대 소비자 연구를 많이 하며 소비자로부터 많은 피드백을 받습니다. 우리는 소비자의 요구뿐만 아니라 시장의 요구와 모든 규제 요구 사항을 반영합니다. 성능 및 기타 주요 목표와 함께 매우 구체적인 제품 사양으로 함께 명세서."

원하는 것이 무엇인지 알게 되면 엔지니어는 정교한 가상 테스트 모델을 사용합니다.

Reim은 Digital Trends에 “우리는 견인력과 젖은 노면과 같은 다양한 요소에 대한 시뮬레이션을 보유하고 있습니다.”라고 말했습니다. “우리는 몇 가지 수막현상 시뮬레이션을 실행하고 있습니다. 이 모든 것들은 우리의 개념을 개발하고 증명하는 데 도움이 됩니다. 이상적인 조합을 얻었다고 생각되면 프로토타입 변형을 제작할 것입니다. 우리가 원하는 것을 시뮬레이션한 후에 합리적인 범위 내에서 최대한 많은 아이디어를 시도하는 것이 중요합니다. 그런 다음 그 타이어는 테스트에 들어갑니다.”

실제 테스트

새로운 타이어 디자인 테스트는 체계적이고 반복 가능하며 데이터 기반입니다.

Reim은 "테스트를 진행하는 시점에서 다양한 프로토타입 타이어 변형을 확보했습니다."라고 설명했습니다. “그런 다음 사우스캐롤라이나에 있는 테스트 시설로 이동합니다. 거기에는 수많은 트랙과 차량이 있습니다. 요점은 우리가 이 타이어가 사용될 조건과 훨씬 더 극한 조건을 시뮬레이션하거나 복제하려고 노력하고 있다는 것입니다.”

운전을 좋아하는 사람에게 타이어 테스트 드라이버가 되는 것은 최고의 직업이 될 수 있습니다.

Reim은 "우리의 테스트 드라이버는 이러한 제품 간의 미묘한 차이를 감지하고 우리가 요청한 다양한 테스트에 대한 피드백을 제공하는 데 매우 잘 훈련되고 경험이 있습니다."라고 말했습니다. “테스트에는 일반적으로 일반적인 습식 및 건식 제동, 소음 및 편안함이 수반됩니다. 하지만 우리는 습한 곳과 건조한 곳 모두에서 오토크로스를 많이 합니다.” 따라서 테스터는 자동 크로스에 대한 비용을 지불받습니다. 우리를 등록하세요!

인간 테스트 외에도 자동화된 기계 테스트가 있습니다.

Reim은 “매우 객관적입니다.”라고 말했습니다. “기계 테스트는 내구성과 내구성에 더 중점을 둡니다. 우리는 이 모든 데이터를 수집하고 이를 분석하여 제품 개발 주기의 다음 단계에 대한 결정을 내립니다. 우리는 일반적으로 시장에 가장 적합한 제품이라고 생각하는 제품에 도달하기 전에 프로토타입 제작 및 테스트를 위한 여러 단계의 컨셉 생성을 거칩니다. 그래서 모든 신제품에는 많은 것들이 들어갑니다.”

궁극적인 테스트는 실제 생활입니다

Jakupca의 임무는 오프로드 Baja 1000과 같이 세계에서 가장 험난한 경주를 정복할 타이어입니다. BFGoodrich 타이어를 사용하는 드라이버는 Baja에서 총 30번 우승했습니다. 2018년에는 Baja 1000의 상위 10명의 드라이버 중 8명이 BFGoodrich 타이어를 착용하고 경주했습니다. 그 경주는 궁극적인 시험으로 간주됩니다.

Jakupca는 "우리는 2016년 Baja에서 일부 데이터를 얻었습니다."라고 말했습니다. “이러한 정보는 조정해야 할 사항을 파악하는 데 매우 중요했습니다. 오프로드 관점에서 Baja는 KM3에 필요한 자신감을 주었습니다.”

Reim은 “저희는 퍼포먼스 브랜드입니다.”라고 주장했습니다. “우리는 성능을 추구하는 사람들에게 꼭 맞는 제품을 내놓았습니다. 차량에서 얻을 수 있는 성능과 해당 차량에 맞는 구성 요소를 정말 높이 평가하는 사람들입니다. 그래서 우리는 온로드 개발을 위해 여러 모터스포츠 경기장에 참여하고 있습니다. 카커스 구조든 트레드용 컴파운드든 심지어 트레드 디자인이든 우리는 더 많은 대중 시장 제품을 생산하는 데 필요한 노하우를 얻을 수 있습니다."

다음 도전

자동차, 트럭 및 SUV는 지속적으로 더 많은 토크와 마력을 제공하고 있으며 이로 인해 Jakupca 및 Reim과 같은 타이어 제조업체에 대한 수요가 계속 증가하고 있습니다. 게다가, 단순히 토크와 속도가 더 좋아진 것만은 아닙니다. 그 토크가 적용되는시기와 방법입니다.

Reim은 Digital Trends와의 인터뷰에서 "전기 시스템을 사용하면 토크가 지붕을 통과하기 시작했으며 계속해서 그런 식으로 진행될 것으로 예상합니다."라고 말했습니다. “그래서 우리는 제품을 가지고 어디로 가야 하는지 바로 이해하게 되었습니다. 우리는 그 토크를 처리할 수 있도록 더욱 견고한 트레드 설계를 고안해야 할 것입니다.”

타이어에 들어가는 작업을 이해하고 나면 이를 당연하게 여기기가 어렵습니다. 다음에 바위나 움푹 들어간 곳을 뛰어넘을 때 이 점을 명심하십시오.