스노우 타이어

Snow tire
겨울용 타이어,[1] 틈새의 눈을 압축하도록 설계된 트레드 패턴을 보여줍니다.

겨울용 타이어로도 알려진 스노우 타이어는 눈과 얼음 위에서 사용하기 위해 고안된 타이어이다.스노우 타이어는 트레드 디자인이 기존 타이어에 비해 간격이 넓어 눈길이나 얼음길에서의 트랙션이 향상됩니다.특정 겨울 트랙션 성능 테스트를 통과한 타이어는 측면부에 3PMSF(Three-Peak Mountain Snow Flake) 기호를 표시할 수 있습니다.겨울철 조건에 맞게 설계된 타이어는 7°C(45°F) 미만의 온도에서 주행하도록 최적화되어 있습니다.일부 스노우 타이어에는 단단한 눈이나 얼음에서 트랙션을 높이기 위해 타이어에서 돌출된 금속 또는 세라믹 스터드가 있습니다.스터드는 마른 포장을 마모시켜 먼지를 유발하고 휠 [2]경로에 마모를 일으킵니다.스노 타이어를 사용하거나 스터드 사용을 허용해야 하는 규정은 아시아와 유럽의 국가 및 북미의 주 또는 도에 따라 다릅니다.

사계절 타이어는 스노우 타이어보다 작고 기존 타이어보다 큰 트레드 갭을 가지고 있습니다.맑은 도로에서는 겨울용 타이어보다 소음이 적지만 눈이나 얼음에서는 성능이 [3]떨어집니다.

겨울철 도로 상황

스노우 타이어는 포장(습식 또는 건조식), 진흙, 얼음 또는 눈을 포함한 다양한 표면에서 작동합니다.스노우 타이어의 트레드 설계는 주로 눈이 트레드에 침투하도록 조정되어 있으며, 트레드는 압축되고 미끄러짐 [4]방지 기능을 제공한다.압축에 의해 생성되는 눈의 강도는 눈 속성에 따라 달라지는데, 이는 기온과 수분 함량에 따라 달라집니다. 즉, 눈이 너무 젖어서 타이어 도로 인터페이스를 윤활할 수 있을 정도로 건조하고 차가운 눈보다 따뜻한 눈이 압축되는 것이 좋습니다.신규 및 분말 눈은 0.1 ~ 0.3 g/cm3(6 ~ 20 lb/cuft)의 밀도를 가진다.압축된 눈은 0.45 - 0.75 g/cm3(28 - 47 lb/cuft)의 [5]밀도를 가질 수 있다.

눈길이나 얼음으로 덮인 도로는 건조한 조건에 비해 제동 및 코너링 마찰이 낮습니다.특히 눈의 도로 마찰 특성은 온도의 함수이다.-7°C(20°F) 미만의 온도에서는 노면의 눈 또는 얼음이 있는 따뜻한 조건보다 눈 결정이 단단하고 타이어가 눈 위를 지날 때 더 많은 마찰을 일으킵니다.그러나 온도가 -2°C(28°F) 이상으로 상승함에 따라 유수의 존재는 눈이나 얼음을 윤활하고 타이어 마찰을 감소시킵니다.친수성 고무 화합물은 물이나 [6]얼음이 있을 때 마찰을 일으키는 데 도움이 됩니다.

도로의 건조하고 습한 눈 상태
  • Vehicle in cold, dry, powder snow, which offers comparatively better traction than moist snow.

    차갑고 건조한 가루 눈길 차량. 촉촉한 눈길보다 상대적으로 트랙션이 우수합니다.

  • Vehicles in warm, moist, granular snow encounter decreased roadway traction.

    따뜻하고 습하며 미세한 눈길에서 차량이 마주치면 도로 트랙션이 감소합니다.

디딤판

금속 스터드가 있는 스노우 타이어로, 빙판길에서 트랙션을 개선합니다.
주요 기사:타이어 compon 구성 요소

스노우 타이어와 "사계절" 및 여름 타이어를 구분할 수 있는 속성은 다음과 같다.[6]

  • 개방적이고 깊은 트레드로, 고무와 솔리드 고무 사이의 공간 간 공극비가 높습니다.
  • 숄더 블록, 타이어 트레드 외부에 눈 접촉 및 마찰력을 높이기 위한 특수 트레드 설계
  • 타이어 직경과 트레드 폭 사이의 아스펙트비가 좁아져 깊은 눈길에서 타이어의 쟁기 효과로 인한 저항을 최소화합니다.
  • 친수성 고무화합물로 젖은 표면에서 마찰력을 개선
  • 고무에 더 많은 물린 모서리를 제공하고 젖은 표면이나 얼음 표면에서 트랙션을 향상하는 추가 사이핑(고무의 얇은 슬릿)

단단한 눈이나 얼음 위의 습식 필름 조건에는 스터드나 [6]체인이 필요합니다.

스터드

아시아, 유럽 및 북미의 많은 지역에서는 금속 또는 세라믹 스터드가 있는 스노우 타이어를 계절적으로 허용하여 포장된 눈이나 얼음에 대한 접지력을 향상시킵니다.이러한 타이어는 [7]노면에 손상을 입힐 수 있기 때문에 다른 국가나 따뜻한 기간에는 사용이 금지됩니다.금속 스터드는 딱딱한 핀을 재킷이라고 불리는 부드러운 소재의 베이스에 넣어 제작됩니다.핀은 종종 매우 단단한 고성능 세라믹인 텅스텐 카바이드로 만들어집니다.부드러운 베이스는 스터드를 타이어 고무에 고정하는 부분입니다.타이어가 사용하면서 마모됨에 따라 표면이 고무와 거의 같은 높이가 되도록 부드러운 베이스가 마모되는 반면, 딱딱한 핀은 타이어에서 계속 돌출되도록 마모됩니다.타이어가 제대로 [8]작동하려면 핀이 1mm(0.04인치) 이상 돌출되어야 합니다.스노우 타이어는 얼음이나 눈길에서 미끄러지는 것을 없애지는 못하지만 위험을 [9]크게 줄여줍니다.

스터드형 타이어는 고무 타이어 트레드에 성형된 구멍으로 제조됩니다.일반적으로 스터드 삽입을 위해 타이어당 80~100개의 성형 구멍이 있습니다.삽입은 스터드 재킷을 삽입할 수 있고 재킷 하단의 플랜지를 구멍 하단에 멋지게 장착할 수 있도록 고무 구멍을 펴는 특수 공구를 사용하여 이루어집니다.금속 스터드는 트레드 깊이를 기준으로 타이어 트레드에 몰딩된 구멍의 깊이와 일치하도록 특정 높이로 제공됩니다.따라서 스터드 금속은 타이어가 구동되지 않은 경우에만 삽입할 수 있습니다.스터드를 올바르게 삽입하면 핀 부분만 [10]돌출된 타이어 트레드 표면과 동일한 금속 재킷이 만들어집니다.

스터드가 포장도로와 접촉하면 아스팔트 또는 콘크리트 표면이 마모됩니다.이로 인해 바퀴 경로에 오염 먼지 및 마모가 발생하여 적절한 배수를 방해할 수 있습니다.이러한 이유로 스터드 타이어는 적어도 계절적으로 많은 국가에서 [11]금지됩니다.

타이어/눈의 상호 작용

압축된 눈은 지면 상의 타이어 접촉 면적에 평행한 전단면을 따라 미끄러짐에 대한 강도를 발달시킨다.이와 동시에 타이어 트레드의 바닥은 타이어가 지탱하고 있는 눈을 압축하여 마찰도 일으킵니다.트레드 내에서 눈을 압축하는 과정은 트레드가 다음 회전 시 눈을 다시 압축할 때까지 눈을 배출해야 한다.압축/접촉 프로세스는 추진 및 제동 시 이동 방향뿐만 아니라 코너링 [5]시 측면 방향으로도 작동합니다.

타이어가 깊은 눈을 굴릴수록 타이어가 마주치는 저항은 높아지는데, 이는 마주치는 눈을 압축하고 그 중 일부를 양쪽으로 갈기 때문입니다.오르막 피치의 특정 각도에서 이 저항은 트레드가 눈에 접촉하여 발생하는 미끄러짐 저항보다 커지며 동력이 있는 타이어가 미끄러지고 회전하기 시작합니다.눈이 깊어진다는 것은 바퀴를 돌리지 않고 언덕을 오르는 것이 더 어려워진다는 것을 의미합니다.그러나 플라우팅/컴팩트 효과는 롤링 저항을 [5]발생시킬 정도로 제동에 도움이 됩니다.

타이어/눈의 상호 작용
  • Compaction of snow under an advancing snow tire, causing rolling resistance while passing through about 10 centimetres (4 in) of snow.

    약 10cm(4인치)의 눈을 통과할 때 롤링 저항을 일으키는 전진하는 스노우 타이어 아래에 눈이 쌓이는 것.

  • Compaction in about 5 centimetres (2 in) of snow left behind a snow tire, showing tread-snow interaction.

    스노우 타이어 뒤에 남겨진 약 5cm(2인치)의 눈의 압축으로 트레드-스노우 상호작용을 보여줍니다.

규정

적격 스노우 타이어를 나타내는 ASTM 3PMSF(Three-Peak Mountain Snow Flake) 기호를 표시하는 타이어와 4mm(0.16in) 트레드가[12] 남아 있는 타이어 교체를 권장하는 별도의 스노우 플레이크 기호

ASTM International(American Society for Testing and Materials International)은 광범위한 재료, 제품, 시스템 및 서비스에 대한 자발적인 합의 기술 표준을 개발하고 발표하는 국제 표준 기관입니다.스노우 타이어에 대한 관련 표준은 ASTM F1805 – 16, 눈 덮인 표면과 얼음 덮인 표면에서 직선의 단일 휠 주행 트랙션을 위한 표준 테스트 방법이며, 눈과 얼음에서 타이어 성능을 평가한다.롤링 [13]방향으로 가속 중인 타이어의 트랙션을 측정합니다.이 테스트를 통과한 타이어는 3PMSF([14]Three-Peak Mountain Snow Flake) 기호를 표시할 수 있습니다.

아시아

오키나와의 최남단을 제외한 일본의 모든 현은 도로가 빙판이나 [15]슬러시일 경우 모터 구동 차량에 겨울용 타이어나 타이어 체인을 장착하도록 요구한다.스노우 타이어의 트레드 홈이 원래 깊이의 50% 이상 마모된 경우 법적 요건을 충족하기 위해 타이어를 교체해야 합니다.스노우 타이어나 타이어 체인 요건을 준수하지 않은 운전자는 벌금을 내야 한다.승용차에 대한 전국적인 스터드 타이어 제한은 1991년 4월에 시행되었고,[16] 이어서 1993년에 상업용 트럭에 대한 제한이 시행되었다.일본에서는 스터드 타이어는 엄밀히 말하면 아직 합법이지만 환경법에 의해 사용이 제한되고 있으며, 스터드 타이어를 장착한 차량을 건조한 아스팔트나 [16]콘크리트로 운행하는 것은 형사범죄입니다.

유럽

체코의 도로 표지판 겨울 장비로 스노우 타이어 사용을 의무화

2016년 현재 유럽의 스노타이어 관련 규정은 국가별로 달랐다.규제의 주요 측면은 사용이 의무적인지 여부와 스터드 타이어가 허용되는지 여부였다.[17] [18]

러시안 스터드 타이어 경고 스티커.
  • 의무 사용 – 다음 국가는 지정된 날짜 또는 도로가 눈 또는 빙판일 때 스노우 타이어를 요구했습니다.오스트리아, 보스니아헤르체고비나, 크로아티아, 체코, 에스토니아, 핀란드, 독일, 라트비아, 리투아니아, 몬테네그로, 노르웨이, 루마니아, 세르비아, 슬로바키아, 슬로베니아, 스웨덴 및 러시아.
  • 스터드 타이어 금지 – 다음 국가에서 스터드 타이어 사용을 금지합니다.알바니아, 벨기에, 보스니아 헤르체고비나, 불가리아, 크로아티아, 체코, 독일, 헝가리, 룩셈부르크, 마케도니아, 몬테네그로, 네덜란드, 폴란드, 포르투갈, 루마니아, 세르비아, 슬로바키아 및 슬로베니아.
  • 스터드 타이어 제한 – 다음 사항을 통해 스터드 타이어의 계절적 사용이 제한되었습니다.오스트리아, 덴마크, 에스토니아, 핀란드, 프랑스, 영국, 아이슬란드,[19] 아일랜드, 라트비아, 리투아니아, 노르웨이, 러시아, 스페인, 스웨덴 및 스위스.

북미

미국 고속도로 교통 안전국(NHTSA)과 캐나다 교통국은 타이어가 업계 [20][21]요구 사항을 초과했음을 나타내는 3PMSF 기호를 표시할 수 있습니다.2016년 기준으로 스노타이어는 미국 시장의 3.6%, 캐나다 [22]시장의 35%를 점유하고 있다.

미국 주 및 캐나다 주에서는 스노우 [23]타이어 사용을 통제하고 있습니다.퀘벡은 스노타이어가 [24]관할권을 가지고 있어야 하는 유일한 주 또는 지방입니다.겨울 동안 특정 지역에서만 스노우 타이어 또는 체인이 필요할 수 있습니다.

  • 브리티시컬럼비아 – 스노우 타이어는 산간 지역의 특정 "겨울철 타이어 및 체인업 경로"에서만 법으로 요구됩니다.이러한 지역에서 운전자는 겨울용 타이어를 사용하거나 타이어 [25]체인을 휴대해야 합니다.
  • 앨버타 – 밴프 국립공원 또는 재스퍼 국립공원은 11월 1일부터 3월 31일까지 또는 도로가 눈이나 [26]얼음으로 덮여 있는 다른 기간 동안 차량에 스노우 타이어 또는 타이어 체인을 장착하도록 요구한다.
  • 퀘벡 – 12월 1일부터 [27]3월 15일까지 겨울용 타이어 또는 스터드 타이어를 사용해야 합니다.

스터드 타이어의 사용은 미국과 캐나다에서 다음과 [28]같이 개별 주 및 주에 의해 규제됩니다.

  • 스터드 스노우 타이어의 제한 없는 사용은 (미국) 콜로라도, 켄터키, 노스캐롤라이나, 버몬트 및 와이오밍, (캐나다) 앨버타, 노스웨스트 준주, 서스캐처원 및 유콘에서 허용됩니다.
    • 사우스캐롤라이나 – 유일한 제한 사항은 스터드가 1/16인치를 넘지 않아야 한다는 것입니다.
    • 와이오밍 – 눈 비상 시에는 체인을 사용해야 합니다.
  • 스터드 스노우 타이어는 하와이, 미시시피, 푸에르토리코 또는 남부 온타리오에서는 사용할 수 없습니다.
    • 조지아 – "눈과 얼음" 조건 동안만.
    • 일리노이 – 거의 모든 차량에 대해 금지됩니다. 11월 15일부터 4월 1일까지는 시골 우체국 및 시골 지역의 장애인만 사용할 수 있습니다.
    • 미네소타 – 11월 1일 ~ 4월 15일, 지방 우편 배달원 및 비거주자 전용(최대 30일)비거주자 면제는 미네소타에 고용된 주외 학생 및 비거주자에게까지 확대되지 않습니다.
    • 위스콘신 – 11월 15일부터 4월 1일까지 우편물 운송 회사, 스쿨 버스 및 응급 차량만 해당된다. 스터드 타이어를 허용하는 주에 등록된 차량은 위스콘신에서 동일한 기간 동안 최대 30일 동안 사용할 수 있다.
  • 다른 모든 주와 지방에서는 스터드 스노우 타이어를 계절별로 사용할 수 있습니다.
    • 앨라배마, 알래스카, 플로리다, 루이지애나, 미시간 및 텍사스 – 고무 스터드만 허용됩니다.
    • 알래스카 – 9월 16일 ~ 4월 30일 북위 60도(앵커리지 및 페어뱅크 포함), 10월 1일 ~ 4월 14일 북위 60도(주노 포함)
    • 아이다호 – 소방 차량은 연중 사용할 수 있으며, 다른 모든 차량은 10월 1일부터 4월 30일까지 사용할 수 있습니다.
    • 뉴브런즈윅 - 차량은 10월 15일부터 [29]5월 1일까지 사용할 수 있습니다.
    • 뉴펀들랜드 & 래브라도 - 차량은 11월 1일부터 [30]4월 30일까지 사용할 수 있습니다.
    • 노스다코타 – 스쿨버스는 연중 내내 사용할 수 있으며, 다른 모든 차량은 10월 15일부터 4월 15일까지 사용할 수 있습니다.
    • Nova Scotia - 소방서 차량은 연중 내내 사용할 수 있으며, 다른 모든 차량은 10월 15일부터 [31]5월 31일까지 사용할 수 있습니다.
    • 프린스에드워드 섬 - 모든 차량은 10월 1일부터 [32]5월 31일까지 사용할 수 있습니다.
    • 사우스다코타 – 스쿨버스와 시영 소방차는 연중 내내 사용할 수 있으며, 다른 모든 차량은 10월 1일부터 4월 30일까지 사용할 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Heißing, Bernd; Ersoy, Metin (2010). Chassis Handbook: Fundamentals, Driving Dynamics, Components, Mechatronics, Perspectives. Springer Science & Business Media. p. 591. ISBN 9783834897893.
  2. ^ "Prall Tester - Studded Tyre Wear Test". www.cooper.co.uk. Cooper Research Technology Ltd. Retrieved 1 September 2014.
  3. ^ Newton, Richard (2007). Wheel and Tire Performance Handbook. St. Paul: MotorBooks International. p. 35. ISBN 9781610592512.
  4. ^ Taylor, Rich (January 1985), "How to pick the right winter tires", Popular Mechanics: 72–78
  5. ^ a b c Hays, Donald (2013). The Physics of Tire Traction: Theory and Experiment. Springer Science & Business Media. p. 428. ISBN 9781475713701. Retrieved 25 December 2016.
  6. ^ a b c Glenne, Bard (December 1989), "All about Snow Tires", Skiing: 52–55, 272
  7. ^ ScienceDaily (6 January 2011). "How Studded Winter Tires May Damage Public Health, as Well as Pavement". Retrieved 26 January 2011.
  8. ^ Nordström, Olle (2004), "Nya och begagnade vinterdäcks isfriktion: sammanfattningsrapport : undersökning avseende inverkan av ålder, mönsterdjup, slitbanehårdhet, dubbutstick och dubbkraft", VTI Meddelande (in Swedish) (966), ISSN 0347-6049
  9. ^ Gustafsson, M.; et al. (2006), Effekter av vinterdäck - en kunskapsöversikt, Väg-och transportforskningsinstitutet
  10. ^ "Studded Tires for Winter Driving". Tirerack.com. Retrieved 24 January 2015.
  11. ^ "Studded Tyre Wear Test". www.cooper.co.uk. Cooper Research Technology Limited. Retrieved 3 September 2014.
  12. ^ US Army, Stuttgart. "Winter Tire Rules" (PDF). stuttgart.army.mil. US Army. Retrieved 29 March 2017.
  13. ^ Subcommittee: F09.20 (2016). "ASTM F1805 – 16: Standard Test Method for Single Wheel Driving Traction in a Straight Line on Snow- and Ice-Covered Surfaces". ASTM Book of Standards. 9 (2): 14. doi:10.1520/F1805-16. Retrieved 26 March 2017.
  14. ^ Department of Transportation (2007). §571.139 Standard 139 – New pneumatic radial tires for light vehicles. Vol. Title 49. Washington, DC: Office of Federal Register. p. 505. ISBN 9781577857778.
  15. ^ "Snow Tires on Your Car: Not Just a Necessity But Sometimes a Law". 1816 – The Magazine. Remington. 16 January 2015.
  16. ^ a b e-Gov Laws and Regulations Database (27 June 1990). "The Act on Prevention of the Generation of Spike Tire Dust (Act No. 55)". law.e-gov.go.jp/htmldata/H02/H02HO055.html. Government of Japan.
  17. ^ "Winter Regulations—European regulations for winter equipment on trucks and buses". continental-tires.com. Continental Tires. 2016. Retrieved 26 March 2017.
  18. ^ "Winter tyres legislation in Europe - An overview of the regulations Uniroyal". www.uniroyal-tyres.com. Retrieved 23 July 2018.
  19. ^ Brimborg ehf. (10 December 2017). "Winter driving in Iceland on winter tyres". Dollar Rent-a-Car Iceland.
  20. ^ "Cooper Recalls 7,067 Discoverer M+S Sport Tires". moderntiredealer.com. Modern Tire Dealer. 21 February 2017. Retrieved 26 March 2017.
  21. ^ "What You Should Know—Tires for Winter Driving". tracanada.ca. Tire and Rubber Association of Canada. Retrieved 26 March 2017.
  22. ^ Dudley, David (6 December 2016). "The Joy and Terror of Urban Snow Driving". CityLab. Retrieved 13 December 2016.
  23. ^ "Legislation for Snow Tires in the USA". bartecusa.com. Bartec USA LLC. 2017. Retrieved 26 March 2017.
  24. ^ "Legislation for Snow Tires in Canada". bartecusa.com. Bartec USA LLC. 2017. Retrieved 26 March 2017.
  25. ^ TranBC (2017). "Designated Winter Tire & Chain-up Routes". gov.bc.ca. Transport British Columbia. Archived from the original on 27 March 2017. Retrieved 26 March 2017.
  26. ^ "National Parks Highway Traffic Regulations". justice.gc.ca. Government of Canada. 23 March 2017. Retrieved 26 March 2017.
  27. ^ "Winter Preparation". saaq.gouv.qc.ca. SAAQ. 2019. Retrieved 9 November 2019. From 1 December to 15 March, your vehicle must be equipped with four winter tires that meet established standards and are in good condition.
  28. ^ AAA (2017). "Digest of Motor Laws—Studded tires". AAA.com. American Automobile Association. Retrieved 26 March 2017.
  29. ^ Government of New Brunswick, Canada (24 September 2010). "Winter Driving Safety - Public Safety". www2.gnb.ca. Retrieved 14 February 2021.
  30. ^ "Public Advisory: End of Studded Tire Season Approaching". www.gov.nl.ca. 9 May 2019. Retrieved 14 February 2021.
  31. ^ "Studded Tires Regulations - Motor Vehicle Act (Nova Scotia)".
  32. ^ Legislative Counsel Office (February 1, 2004). "Highway Traffic Act Winter Tires Regulations" (PDF). Prince Edward Island.