최근 등장하는 자동차에 기본 탑재되어 있는 타이어 휠은 수십 년 전에 많이 볼 수 있었던 휠과 비교해 움푹 패인 것이 증가했는데, 휠의 주류가 움푹 패인 "디시 휠"에서 움푹 패인 편평에 가까운 "플랫 휠"로 변화한 이유는 뭘까?
휠의 형상 변화의 예는 이런 느낌. 왼쪽 움푹 파인 디시휠은 수십 년 전 출시된 자동차에서 많이 채택됐지만, 최근 등장하는 자동차 중 상당수는 오른쪽과 같은 플랫한 휠을 채택하고 있고, 휠의 형상 변화는 디자인 트렌드 변화도 큰 영향을 주고 있지만, "스티어링 구조 변화"도 휠의 형상 변화에 영향을 주고 있다고 한다.
핸들을 조작해 자동차를 선회시킬 때, 타이어는 접지면 중앙을 중심으로 회전하고 있는 것이 아니라, 접지면 중앙에서 약간 어긋난 부분을 중심으로 회전하고 있다. "타이어가 접지면의 중앙으로부터 어긋난 부분을 중심으로 회전하고 있다"라고 하는 상황을 이미지 할 수 없는 경우는, 아래 영상을 보면 확실히 이해할 수 있다.
이 "접지면의 중앙에서 회전의 중심까지의 거리"는 "스크럽 반경"이라고 불리고, 스크럽 반경이 커질수록 핸들 조작에 반발하는 힘(바로 돌아가려는 힘)도 커지기 때문에, 스크럽 반경은 가급적 줄이는 것이 최선이라고 알려져 있다. .스크럽 반경을 줄이려고 하면, 자동차 브레이크 등의 부품을 타이어 바깥쪽에 붙여야 하며, 휠을 움푹 패이게 할 공간이 없어지므로, 그래서 최근 자동차에서는 휠이 평평해지고 있는 셈이다.
위와 같이, 스크럽 반경을 작게 하면 "바로 돌아가려는 힘"이 작아지지만, 수십 년 전 시판차에서 주류였던 "볼넛식 스티어링"은 최근 주류인 "랙&피니언식 스티어링"과 비교해, "바로 돌아가려는 힘"이 작아, 운전자가 선회 조작 감각을 잡기 어렵다는 문제가 있었다. 이 때문에 "볼너트식 스티어링"을 채택한 자동차에서는 스크럽 반경을 줄이는 것이 요구되지 않았고, 타이어 안쪽에 휠을 움푹 패이게 할 만한 공간이 존재했다.
"볼너트식 스티어링"에서 "랙&피니언식 스티어링"으로 이후 했을 때 휠 형상의 변화를 보여주는 예는 이런 느낌. 먼저 "볼 너트식 스티어링"을 채택했던 2000년식 포드 익스페디션의 사진을 보면 휠이 깊게 패인 것을 알 수 있다.
그런데 "랙&피니언식 스티어링"을 채택한 2004년식 포드 익스페디션에서는 휠이 평평해졌다.
휠의 형상 변화에는 공력 특성의 최적화를 요구한 것도 영향을 미쳤는데, 많은 사람들은 움푹 파인 디시휠의 외형을 선호한다고 밝히며, 디시휠이 자동차에 계속 적용되기를 바란다고 하고, 언젠가 미래의 엔지니어들이 디시휠과 에어로다이내믹스의 양립을 이룰지도 모르는 일....