휠의 발달

 휠은 타이어와 함께 자동차의 무게를 지탱하고 구동력과 제동력을 노면에 전달한다.
 엔진의 힘을 타이어에 전달하는 마지막 전령사로서 휠은 충격에 강하고 가벼운 모습으로 발전했다.

목재 휠 (1400년대~ 1900년대 초기)

바퀴가 발명된 이래, 각종 마차나 증기자동차, 가솔린 자동차에 이르기까지 목재 휠의 사용은 초기 자동차 시대의 일반적인 형태였다. 도로가 발달되지 않았던 당시 상황에서 목재 바퀴의 마모와 노면충격은 고무의 실용화와 맞물려 목재 휠 테두리에 통고무를 덧대는 등의 대책이 강구되었고, 이러한 시도는 바퀴에서 휠과 타이어를 분리시키는 결과를 낳았다.

와이어 스포크 휠 (1880년대~ )

1886년 칼 벤츠가 만든 최초의 가솔린 자동차에는 자전거 휠과 같이 가는 스포크가 여러개 붙은 경쾌한 느낌을 주는 휠이 장착되었다. 목재 휠에 비해 매우 가벼웠으나, 자동차의 속도가 점점 빨라지자 휘거나 파손되어 스포크의 갯수가 많아지고 교차되는 등의 변화를 거쳤다.

디스크 휠 (1935년~ )

철판을 프레스로 성형해 용접한 것으로 제작이 쉽고 저렴해 대량생산에 적합한 휠이다. 1917년 증기자동차 메이커인 로코모빌이 처음 채용하기 시작해 1920년대 유럽에 전파되었으며, 1935년경부터 일반적으로 사용되었다.
현재까지도 버스 및 트럭, 승용차 등에 널리 장착되고 있다.

알루미늄 휠 (1950년대~ )

알루미늄 휠은 철에 비해 가볍고 충격흡수 능력이 강하며 열전도율이 높아 브레이크에서 발생되는 열을 빨리 식혀준다.
아름다운 자동차를 만들기로 유명한 부가티社는 1924년 최초로 경주용 자동차 35 타입 레이서에 알루미늄 휠을 장착해 센세이션을 일으켰다.
이 후, 50년대부터 합금기술의 발달에 따라 널리 사용되었고 오늘날 대부분의 승용차에 알루미늄 휠이 장착되고 있다

휠의 구조

① 림 직경(RIM DIAMETER)

② 림 폭(RIM WIDTH)
  
  림은 타이어를 장착, 유지시켜 주는 부분으로써 타이어의 성능과 밀접한 관계가 있다.
  따라서 해당차종에 맞는 올바른 림을 장착해야만 타이어의 수명연장이나, 조종안전성, 승차   감 등 타이어의 제기능을 발휘할 수 있다.
  차량 안쪽 부분의 림을 INNERRIM이라 하고 차량 바깥 부분의 RIM을 OUTER RIM 이라고 하며 ⑦FLANGE, ⑧HUMP, ⑨BEAD SEAT 등이 있다.

③ 옵셋(OFF-SET)
    림폭의 중심선에서 디스크 취부면까지의 거리를 말하며 "ET" 로 표시하기도 며, 차종에 따라 옵셋(OFF-SET)의 크기가 다르며 차의 조종안정성에 영향을 미친다.
   디스크의 장착면이 휠의 중심선보다 차량 안쪽으로 들어가 있으면 NEGATIVE(-)    OFF-SET 이라 하고, 디스크의 장착면이 휠의 중심선보다 차량 바깥쪽으로 나와 잇으면 POSITIVE (+) OFF-SET 이라 한다.

④ P.C.D (PITHCH CIRCLE DIA or PITCH CENTER DIAMETER)
    각각의 볼트구멍의 중심점을 연결하는 가상의 원9CIRCLE)을 그렸을 때 그 원의 직경을 말하며 휠의 P.C.D. 와 차량의 P.C.D 가 동일해야 장착이 가능하다.
  현대, 기아의 P.C.D 는 114.3mm, 대우차종은 100mm로 많이 설계되어 있다.

⑤ 허브홀 직경(HUB HOLE DIA)
   휠을 차축에 체결하는 부분으로 차축의 직경이 휠 허브의 직경과 일치하여야 정밀하게 결합한다.

⑥ 에어밸브 홀(AIR VALVE HOLE)
  타이어에 공기를 주입하는 부분이다.

⑦ 플랜지(FLANGE)
    플랜지의 형상은 타이어와의 밀착성을 향상시켜 공기누출 방지와 차량운전 중 타이어의 비드(Bead)부에 가해지는 압력에 대한 타이어의 강성을 유지시켜 준다.
 
플래지의 런-아웃(Run-Out)
    플랜지의 런-아웃은 타이어의 Uniformity와 함께 차량의 승차감과 품질의 수준을 나타내 주는 주요한 인자이다. 만일 플랜지부의 종방향과 횡방향의 진동폭이 크면 타이어 회전시 차   체에 이상진동을 일으켜 승차감을 저하시키는 원인이 된다..

⑧ 비드시트(BEAD SEAT)
 
   타이어의 Bead Base 와 밀착부분으로 타이어의 비드부문 형상과 Bead Seat의 형상이 일치하여야 한다.

⑨ 험프(HUMP)
    펑크 등의 돌발사고시 비드(Bead)부로부터 타이어가 벗겨지는 것을 방지하기 위해 혹처럼 튀어나온 부분으로 안전장치의 기능을 한다.

⑩ SPOKE

⑪ RIM CENTER LINE


1.
ALLOY WHEEL 이란?

     ALLOY 란 합금이라고 하는 뜻으 영어 단어로 알루미늄 알로이 WHEEL, 마그네슘 ALLOY WHEEL  등으로 구분하고, 일반적으로 흔히 말하는 알루미늄 휠은 바로 알루미늄 알로이 휠(AL-ALLOY WHEEL)을 말한다.

2. 알루미늄 알로이 휠(AL ALLOY WHEEL) 이란 ?

     알루미늄 알로이 휠은 구성성분이 AL 92% 정도에 Si, Mg, Ti, 및 기타금속을 혼합한 경금속 합금으로서, 알루미늄의 재질상 특성인 경량성, 열 전도성, 내식성, 미적 가공의 용이성 등을 히용한 알로이 휠이다. 현재 ALLOY WHEEL 은 알루미늄 알로이 휠이 일반적으로 사용되고 있으며, 마그네숨 알로이 휠은 가볍고 강도는 있으나 제조공정상의 어려움이 많고 가격이 비싸 거의 사용되고 있지 않다.

3. 알로이 휠의 장점

  1) 고충격 흠수 능력에 의한 탁월한 승차감

      알로이 휠 장착시 운전자가 쉽게 느낄 수 있는 것이 승차감이다. 스틸 휠보다 충격 습수력이 두배 정도 뛰어나 노면의 충격을 완화시켜 승차감을 향상시킨다.

  2) 우수한 열전도율에 따른 제동성능 및 안전성 향상

      차량의 고속주행시 타이어는 노면 및 공기와의 마찰로 높은 열이 발생하여 이 열이 제대로 발산되지 못하면 타이어에 손상을 입게 되거나 브레이크가 듣지 않는 페이드(Fade) 현상을 일으킬 수 있다.
      알로이 휠은 스틸 휠보다 열전도율이 3배정도 높아 브레이크에서 발생하는 열을 흡수하여 외부로 방출하는 성능이 스틸 휠보다 뒤어나므로 제동 성능을 향상시키고 브레이크 라이닝의 수명을 연장 시킬 뿐만 아니라, 우수한 방열성으로 인해 타이어의 안전성 향상 및 수명을 연장시킨다.

  3) 정밀도의 우수성에 의한 조종 안전성의 증대

     알로이 휠은 2~3조각의 철판을 구부려 용접한 스틸 휠에 비해 정밀 가공한 휠이므로 바란스의 정확도가 높아 차량 주행시 핸들의 떨림이나 차량의 진동등일 현격히 감소되어 차량의 조종안전성을 증대시키고 변형이 거의 없기 때문에 바란스의 정확도가 오래도록 지속된다. 또한 림(Rim)형상의 정밀도가 높아 튜브레스(Tubeless)타이어의 밀착 효과가 우수하여 공기 누출이 없어 조종안전성을 향상시킨다.

4. 경량화에 다른 에너지 절감 및 가속성 향상

    휠의 결량화로 인해 스프링의 하부중량이 약 30% 정도 감소하여 연료절감 및 가속능력이 향상된다. 알루미늄의 비중은 2.7로 강철의 7.9에 비해 1/3 정도 가볍고 휠 1개당 약 2.5kg의 차이가 있어 스틸 휠 장착차량보다 약 10kg 정도 가벼워 4~5% 의 연료절감 효과를 낸다.
    전체 차무게와 비교해 보면 10kg 이 작게 느낄 수도 있으나 스프링 아래부분의 무게가 1kg정도 가벼워질 때 윗부분이 10~15kg정도 가벼워진 것과 같은 효과를 내어 연료절감 및 가속능력이 향상된다.

    알로이 휠 1개당 무게감소 : 2.5kg - 차체 상부중량 약 30kg 감소효과
    알로이 휠 4개당 무게감소 : 10kg - 차체 상부중량 약 120kg 감소효과

    이는 갈리기 선수가 등산화를 신고 달릴 때와 운동화를 신고 달릴 때 어느 쪽이 힘이 더 소요되는지를 연상하면 이해가 쉽다.

 5. 미려한 디자인

   알로이 휠은 다양한 형태의 디자인이 가능하고 절삭가공성이 뛰어나 자동차의 이미지를 향상시키고 품격을 높혀 준다.

6. 내식성에 의한 반영구적 사용

   알로이 휠은 내식성이 우수하여 녹이 발생치 않아 반영구적으로 사용할 수 있다.