바퀴(Wheel)는 회전을 목적으로 축에 장치하는 둥근 테 모양의 물체다. 자동차의 바퀴는 차륜(車輪)이라고도 한다.[1] 자동차에서 바퀴는 고무 재질인 휠(Wheel)과 타이어(Tire)의 조합체로, 자동차 전체의 중량을 지탱하는 동시에 회전하여 차량이 주행하도록 하는 물체다.[2]
개요
바퀴는 인류 역사상 가장 중요한 발명품 중 하나로, 모든 차량의 기본적인 부품으로 사용된다. 자동차 바퀴는 휠과 타이어로 이루어져 자동차 하중을 지탱한다. 동시에 제동력, 회전력, 노면 충격, 선회 시 원심력, 횡력 등 주행 시 발생하는 현상에 대응한다.[2] 바퀴의 역학적 원리는 미끄럼마찰(sliding friction)을 굴림마찰(rolling friction)로 변화시켜서 물체가 이동할 때의 저항을 감소시키는 데에 있다. 초기 바퀴는 통나무를 둥글게 자른 원판 바퀴에서 시작되어 타이어와 결합한 현재의 수송용 바퀴로 진화하였다. 현재 바퀴는 주요한 요소로 소재, 고정 방식 등의 다양한 기준으로 분류할 수 있다.[1]
기원
바퀴의 기원에 대해서는 여러가지 설이 있으나, 일반적으로 굴림대와 썰매가 결합하여 탄생했다고 한다. 굴림대는 무거운 짐을 나를 때 그 밑에 넣고 굴리는 용도로 쓰는 통나무였다. 굴림대를 지속해서 쓰기에는 짐이 이동하면 남고 무겁다는 불편함이 있어서 이것을 개선하는 방안으로 등장한 것이 바퀴의 전신이라고 전해진다.[1] 바퀴는 고대문명의 발상지인 메소포타미아에서 처음 모습을 드러냈다고 알려져 있으며, 최초에는 그릇을 빚는 도자기 물레의 용도로 쓰였다고 한다. 기원전 5천년 경부터 통나무를 잘라 간단 원판 형태의 바퀴를 사용했다. 이후 기원전 3500년경 나무바퀴는 세 조각의 두꺼운 판자를 맞추어 연결대를 박아서 만든 형태로 진화했다. 이후 수레와 전차가 발달하면서 바퀴도 자주 활용하게 되었다. 기원전 2000년 경에는 바퀴통과 테두리 바퀴를 연결하는 바퀴살로 구성된 바퀴살 바퀴가 등장했다. 이후 기원전 100년 경에는 바퀴 테두리에 철판을 두른 바퀴살 바퀴로 진화되었다. 이 바퀴살 바퀴는 확산되어 수차, 톱니바퀴, 물레바퀴 등으로 활발하게 쓰이기 시작했다.[3] 기원 후, 전쟁 시 대포 바퀴를 운송하고자 금속 개량이 이루어지면서 현재의 튼튼한 바퀴로 진화되었다.[1]
작동 원리
자동차 바퀴는 휠과 타이어로 구성된다. 자동차가 주행하기 위한 구동력을 노면에 전달하고, 제동 시 노면과의 마찰을 발생시켜 제동력을 발생시키는 역할을 한다. 공기주입식 타이어의 경우, 노면의 진동을 흡수하는 기능과 원심력에 대한 저항성을 갖추고 있다.[4] 자동차 바퀴는 엔진(engine)과 동력전달장치(power transmission device), 서스펜션(Suspemnsion), 스티어링휠(steering wheel), 브레이크(brake) 등 다양한 부품과 유기적으로 연결되어 동력을 유발한다. 바퀴는 구동력을 발생시키는 구동 바퀴와 단순히 구르는 기능만을 가진 피동 바퀴로 나눌 수 있는데, 자동차에 쓰이는 바퀴는 구동 바퀴다. 구동 바퀴는 자축에 작용하는 회전력을 이용해서 바퀴의 타이어로 노면을 미는 힘을 발생시킨다. 자동차의 바퀴는 허브(Hub)에 의해 차축(Axle)에 장착되어 노면에 접한 상태에서 굴러가는 구조다. 엔진의 동력으로 차축을 회전시키는 회전력이 바퀴에 전달되고, 바퀴에는 접하는 노면을 뒤로 미는 힘이 발생한다. 이때 발생되는 힘이 구동력으로 이 힘으로 자동차는 앞으로 나아가는 것이다.[5]
특징
구성 요소
자동차 바퀴는 휠과 타이어로 이루어져 있다. 휠을 타이어에 끼워 차축에 결합하여 사용한다.
제원
조향 성능 확보, 주행안전성 확보, 소음진동 감소 측면
종류
공기 주입 방식
런플랫타이어, 스페어 타이어 등
휠 종류
고정 방식
사제 바퀴
점검
전망
각주
참고자료
같이 보기
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가변댐퍼 • 고무부싱(러버부싱) • 기계식 서스펜션 • 댐퍼(제진기) • 더블위시본 서스펜션 • 마운트 • 매직 바디 컨트롤 • 부싱 • 서스펜션(현가장치) • 서스펜션암(컨트롤암) • 쇼크업소버 • 스트럿 서스펜션 • 액티브 서스펜션 • 에어매틱 • 에어서스펜션 • 에어스프링 • 전자제어 서스펜션 • 주파수 감응형 댐퍼 • 코일스프링 • 판스프링 • 플레이너 시스템 • 하시라 • 하이드로 부싱 • 현가상질량 • 현가하질량
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매연저감장치 • 배기 • 배기음 • 배기장치 • 배출 • 에어덕트 • 흡기 • 흡기장치 • 흡배기 • 흡배기장치 • 흡입
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