2020. 5. 8. 15:28ㆍ자동차/기술정보
브레이크 장치는 주행 중의 자동차를 감속 또는 정지시키는 동시에 주차 상태를 유지시키는 데 사용하는 장치로 마찰력을 이용하여 제동 작용을 하고 있습니다. 자동차의 운동에너지를 마찰을 통해 열에너지로 바꾸고 발생한 열을 공기 중에 방산시켜 제동 하는 것입니다.
브레이크 장치의 요구 성능으로 첫번째, 속도와 적재 중량에 대하여 충분한 제동력을 발휘할 수 있어야 합니다. 두 번째, 신뢰성과 내구성이 우수하여야 합니다. 세 번째, 조작이 간단하고 정비가 용이한 구조이어야 합니다. 네 번째, 제동장치가 작동하지 않을 때는 각 차륜의 회전에 지장을 주지 않아야 합니다.
운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 유압 시스템에 압력을 가해 유압력으로 전환시킵니다. 이 유압력이 브레이크 라인을 통해 휠 실린더에 전달된 뒤 휠 실린더에서 다시 기계적 압력린 제동으로 변환됩니다.
브레이크 종류
자동차에 사용되는 대표적인 브레이크는 다음과 같습니다.
1. 디스크 브레이크(Disk brake)
주행중에 바퀴에 디스크가 부착되어 있고, 브레이크 패드가 디스크에 마찰을 가하면 바퀴의 회전 속도가 느려지는 제동장치입니다. 제동 계수가 낮기 때문에 작동력이 많이 소요되고, 주차 브레이크를 장착하기가 용이하지 않습니다. 주요 부품은 휠 허브와 함께 회전하는 디스크, 디스크에 밀착되어 마찰력을 일으키는 패드, 유압이 작용하는 휠 실린더, 휠 실린더가 들어 있는 캘리퍼 등으로 이루어집니다. 장점으로는 안정된 제동력 확보가 가능하고, 방열설이 뛰어나서 고속주행 시 탁월한 브레이크 성능을 발휘합니다.
2. 드럼 브레이크(Drum brake)
안쪽에 설치된 드럼내부에 브레이크 슈가 장착되어 브레이크 슈를 안쪽에서 바깥쪽으로 압착시켜 제동력을 발생하는 시스템입니다. 높은 제동 계수와 주차 브레이크 장착의 용이성, 구조가 간단하여 코스트가 저렴하지만, 드럼 브레이크 토크 성능에 있어서 디스크 브레이크만큼 안정되지 않았습니다.
3. 엔진 브레이크(Engine brake)
주행 중 액셀러레이터 페달을 놓았을 때 엔진과 변속기에 의해 작동되는 브레이크로서 기관제동이라고도 합니다. 엔진에 연료를 공급하지 않으므로 인해 엔진 저항에 의해 발생하는 제동 작용입니다.
4. 회생제동 브레이크(Regenerative brake)
토크력으로 움직이고 있는 전동기가 폐회로 상태가 됐을 때의 관성력을 이용해 바퀴 등에 달려 있는 회전자를 돌려 전동기를 발전기 기능으로 작동하게 함으로써 운동 에너지를 전기 에너지로 변환해 회수하여 제동력을 발휘하게 하는 제동 방법입니다. 이 에너지를 이용하게 되면 발전기를 브레이크로서 사용하게 되어 동시에 배터리에 충전이 가능하게 됩니다. 충전해 놓은 에너지를 차량 출발 시에 에너지로 사용함으로써 연료저감이 가능하여 연비 향상에 도움을 줍니다.
5. 배기 브레이크(Exhaust brake)
엔진 브레이크 효과를 증가 시키기 위한 보조 브레이크의 한 종류로서 디젤 차량에만 탑재되어 있는 장치입니다. 배기 계통의 배기가스를 압축하는 동시에 인젝션 펌프의 공급 유량을 줄이거나, 배기가스를 차단하는 동시에 흡입 공기를 차단하는 방식입니다.
이상으로 자동차 브레이크의 원리 및 종류에 대해서 알아보았습니다. 많은 도움이 되셨으면 좋겠습니다. 감사합니다.