자동차 브레이크 종류 2가지 - 유압식 브레이크, 에어 브레이크

자동차 브레이크 종류 2가지 - 유압식 브레이크, 에어 브레이크

 

안녕하세요. 아이꾸준입니다.

 

자동차는 가속력이 좋은 것도 중요하지만, 제동력도 중요합니다. 안전을 위해서죠.

 

제동력에 직접적인 장치가 바로 브레이크입니다.

 

자동차 브레이크 종류는 크게 2가지가 있습니다.

 

1) 유압식 브레이크

2) 에어 브레이크

 

 

유압식 브레이크

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일반적인 승용차, SUV에 장착되는 브레이크방식 입니다.

출처: https://macarongblog.tistory.com/entry/ContentsVehiclebrake1106

 

 

눌리는 부분의 면적이 매우 작은 대신 힘도 작지만, 파스칼의 원리에 따라 브레이크 패드 부분은 면적이 확 넓어지게 되어 큰 힘을 낼 수 있게 되고 자동차 바퀴와 연결된 디스크와 브레이크 패드의 마찰로 자동차가 정지하게 됩니다.

 

브레이크 오일을 통해 페달에 가한 힘을 파스칼의 원리로 키우게 되는 것입니다.

 

하지만 파스칼의 원리만으로는 사람의 작은 힘으로 브레이크를 작동시키기에는 역부족입니다.

 

그래서 진공배력장치를 사용합니다. 단어가 조금 어려우실 수 있습니다.

브레이크 패드와 연결된 부분을 확대해 보면 위 그림과 같은 구조로 되어 있습니다. 구조 전체를 이해하실 필요는 없습니다.

 

핵심은 그림에 표시한 붉은 부분을 진공으로 만들어주는 것인데요. 붉은 부분이 진공 상태인반면 브레이크 페달과 연결된 부분은 대기압 상태이기 때문에 힘을 받고 있는 상태입니다.

그거를 스프링이 버티고 있는 것입니다. 압력차이로 인해 이미 브레이크 페달은 왼쪽 방향으로 힘을 받고 있습니다. 그래서 우리가 브레이크 페달을 살짝만 밟아도 자동차 속도를 줄일 수 있는 것입니다.

 

진공배력장치로 만들어낸 힘을 파스칼의 원리로 브레이크 패드까지 전달하는 것입니다.

 

그래서 우리가 2,000kg나 되는 자동차를 멈추게 할 수 있는 것입니다

 

 

에어 브레이크

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대형 상용차에 쓰이는 제동 시스템의 일종으로 기존의 유압식 브레이크에 한계가 있는 차량들을 위한 대형 차량들에 적용되는 강력한 브레이크 시스템입니다.

 

에어 브레이크도 유압식 브레이크와 원리는 똑같습니다.

출처: https://macarongblog.tistory.com/entry/ContentsVehiclebrake1106

유압식 브레이크에서는 힘을 전달할 매개체로 브레이크 오일을 사용했지만, 에어 브레이크는 이름답게 공기를 힘을 전달하는 매개체로 사용합니다.

 

그럼 여기서 하나 드는 질문.

 

왜 에어 브레이크는 대형 트럭, 버스 같은 대형 자동차에만 사용할까?

 

바로 에어 브레이크는 유압식 브레이크보다 더 큰 힘을 낼 수 있기 때문입니다.

 

위에서 에어 브레이크는 힘을 전달하는 매개체로 공기를 사용한다고 말씀드렸습니다.

브레이크 오일과 다르게 공기는 압축이 용이합니다. 즉 고압상태로 만들어서 훨씬 더 큰 힘을 내는 데 적합합니다.

 

브레이크 오일은 압축이 잘 되지 않는 만큼 쉽게 과열 됩니다. 그래서 베이퍼 록(Vapor Lock) 같은 현상도 발생하는 것입니다.

하지만 공기는 압축이 용이한 만큼 과열이 되는 정도가 약합니다.

하지만 압축된 공기도 반복적으로 사용하게 되면 과열되어 브레이크 시스템이 제 성능을 발휘하지 못하게 됩니다.

 

그래서 큰 트럭이나 버스가 정차한 후 '푸쉬쉬'하는 공기 배출소리가 크게 납니다. 바로 에어 브레이크를 작동하는 데 사용했던 공기를 배출하는 겁니다.

 

지나치게 에어 브레이크를 자주 밟게 되면 공기압이 떨어지게 되고 이는 제동성능 저하로 이어집니다. 즉, 차가 잘 안멈추게 됩니다. 물론 안전장치 덕분에 압이 채워질때까지 차를 출발하지 못하게 하는 기능이 있습니다.

 

결론적으로 유압식 브레이크는 힘이 보다 적은 곳에 사용하기 좋으나 자주 사용하기에는 좋으며

에어 브레이크는 큰 힘이 필요한 곳에 사용하기 좋으나 자주 사용하는 데는 부적합합니다.

 

각각의 장단점이 있는겁니다.

 

이상으로 자동차 브레이크 2가지 종류인 유압식 브레이크와 에어 브레이크에 대해 알아보았습니다.

 

https://ikkujun.com/905 - 파스칼의 원리

https://ikkujun.com/902 - 자동차 회생제동 장단점

 

감사합니다.