브레이크 캘리퍼스 작동 방식


브레이크 캘리퍼는 자동차의 정지 능력에 필수적이며 가장 중요한 자동차 브레이크 부품 중 하나입니다. 오늘날 대부분의 자동차에는 적어도 앞바퀴에는 디스크 브레이크가 있습니다. 그러나 많은 자동차와 트럭이 이제 후방에도 디스크 브레이크를 사용하고 있습니다. 디스크 브레이크 시스템에서 자동차의 바퀴는 바퀴와 함께 회전하는 금속 디스크 또는 로터에 부착됩니다. 캘리퍼의 역할은 로터와 마찰을 일으켜 자동차 바퀴의 속도를 줄이는 것입니다.

브레이크 캘리퍼는 클램프처럼 로터에 맞습니다. 각 캘리퍼스 내부는

마찰재로 접착된 한 쌍의 금속판 -- 이를 브레이크 패드라고 합니다. . 아웃보드 브레이크 패드는 로터 외부(연석 방향)에 있고 내부 브레이크 패드는 내부(차량 방향)에 있습니다. 브레이크를 밟으면 마스터 실린더의 브레이크 액이 브레이크 캘리퍼의 하나 이상의 피스톤에 유압을 생성하여 패드를 로터에 밀어 넣습니다. 브레이크 패드는 마찰력이 높은 표면을 가지고 있으며 로터의 속도를 늦추거나 완전히 정지시키는 역할을 합니다. 로터가 느려지거나 멈출 때 바퀴도 서로 붙어 있기 때문에 느려집니다.

구형 자동차와 트럭은 회전하는 드럼과 드럼 내부에 장착된 브레이크 슈 사이의 마찰로 인해 바퀴의 움직임이 느려지는 드럼 브레이크를 사용했습니다. 이 마찰로 인해 드럼 내부에 열과 가스가 축적되어 종종 브레이크 페이드로 알려진 제동력 손실이 발생했습니다. . 디스크 브레이크 시스템의 브레이크 패드는 드럼 안에 포함되지 않고 디스크 외부에 있기 때문에 더 쉽게 환기되고 열이 빠르게 축적되는 경향이 없습니다. 이러한 이유로 드럼 브레이크는 현대 차량에서 대부분 디스크 브레이크로 대체되었습니다. 그러나 일부 저렴한 자동차는 제동력이 덜 필요한 뒷바퀴에 여전히 드럼 브레이크를 사용합니다.

캘리퍼스에는 플로팅(또는 슬라이딩) 캘리퍼와 고정 캘리퍼스의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 플로팅 캘리퍼스 로터에 대해 안팎으로 움직이며 로터의 안쪽 면에만 하나 또는 두 개의 피스톤이 있습니다. 이 피스톤은 브레이크가 작동될 때 전체 캘리퍼를 밀어 로터 양쪽의 브레이크 패드에서 마찰을 생성합니다. 고정 캘리퍼스 , 이름에서 알 수 있듯이 움직이지 않고 피스톤이 로터의 반대쪽에 배열되어 있습니다. 고정식 캘리퍼스는 일반적으로 성능면에서 선호되지만 부유식 캘리퍼스보다 비쌉니다. 일부 고성능 고정 캘리퍼에는 로터의 양쪽에 두 쌍 이상의 피스톤(또는 "포트")이 배열되어 있으며, 일부는 총 6쌍까지 있습니다.

브레이크 캘리퍼로 작업할 때, 특히 브레이크 패드를 교체할 때 특수 도구가 유용합니다. 이에 대해서는 다음 섹션에서 논의한 후 다양한 유형의 차량에 사용할 수 있는 다양한 유형의 브레이크 캘리퍼에 대해 논의하겠습니다.

콘텐츠
  1. 브레이크 캘리퍼 도구
  2. 오토바이 브레이크 캘리퍼스
  3. 트럭 브레이크 캘리퍼스
  4. 성능 브레이크 캘리퍼

>브레이크 캘리퍼 도구


브레이크 패드는 영원하지 않습니다. 디스크 브레이크 시스템의 패드는 회전하는 로터와 접촉할 때마다 약간 마모됩니다. 점차적으로 이러한 브레이크 부품(패드)은 점점 더 얇아집니다. 이를 보상하기 위해 캘리퍼의 피스톤은 캘리퍼 내부에 있는 중공 실린더에서 나옵니다. 그렇게 함으로써 마모된 브레이크 패드를 로터 쪽으로 점점 더 안쪽으로 밀어냅니다. 결국 브레이크 패드는 마모되지 않은 새 패드로 교체해야 합니다. 불행히도, 캘리퍼 피스톤(현재 거의 완전히 확장됨)으로 인해 패드를 제거하고 교체하기가 어렵습니다. 피스톤을 다시 캘리퍼로 밀어 넣어야 합니다.

여기서 특별한 브레이크 패드 도구가 필요합니다. 브레이크 캘리퍼 도구의 역할 브레이크 패드를 쉽게 제거하고 교체할 수 있도록 피스톤 또는 피스톤을 다시 캘리퍼로 후퇴시키는 것입니다. 피스톤은 나사처럼 나사산이 있고 다시 감아야 하기 때문에 단순히 캘리퍼에 다시 밀어 넣을 수 없습니다. 이를 위해 한 쌍의 플라이어를 사용할 수는 있지만 권장하지 않습니다. . 피스톤, 캘리퍼 및 손도 손상될 수 있습니다. 브레이크 캘리퍼 도구는 일반적으로 한쪽 끝이 피스톤 위에 맞고 반대쪽 끝에 핸들이 있어 회전이 가능합니다. 피스톤이 회전하면서 캘리퍼에 다시 감기게 됩니다.

플로팅 캘리퍼가 미끄러지는 핀이 달라붙기 시작하는 경우에도 플로팅 캘리퍼를 수리해야 합니다. 이것은 일반적으로 먼지나 녹으로 인해 발생합니다. 이런 일이 발생하면 캘리퍼가 로터에서 브레이크 패드를 완전히 후퇴시킬 수 없으며 브레이크 페달을 밟지 않아도 마찰이 계속됩니다. 이로 인해 패드가 과도하게 마모되고 연료 사용이 비효율적이며 열이 충분히 쌓이면 로터가 휘게 될 수 있습니다.

지금까지 브레이크 캘리퍼에 대한 설명이 모든 모델을 완전히 설명하지는 못했습니다. 다음 페이지에서는 좀 더 전문화된 유형의 캘리퍼스를 살펴보고 더 일반적인 유형과 어떻게 다른지 알아보겠습니다.

>오토바이 브레이크 캘리퍼스


오토바이는 자동차보다 작기 때문에 제동력이 덜 필요합니다. 그럼에도 불구하고 속도를 줄이거나 멈추는 기능은 어떤 면에서는 다른 차량보다 오토바이에서 훨씬 더 중요합니다. 어떻게, 당신은 물을 수 있습니까? 글쎄, 운전자는 대부분 보호되지 않기 때문에 작은 흙받이 벤더조차도 잠재적으로 치명적일 수 있습니다. 오토바이를 탈 때 사고 방지는 매우 중요합니다. 하지만 오토바이에는 어떤 종류의 브레이크 캘리퍼가 필요할까요?

대답은 비교적 간단합니다. 작고 가볍습니다. 일부 자동차 및 트럭에 사용되는 더 큰 캘리퍼와 달리 오토바이 브레이크 캘리퍼는 자전거의 무게를 줄이고 라이더를 방해하지 않도록 작게 유지해야 합니다. 오토바이 브레이크 캘리퍼는 일반적으로 알루미늄과 같은 경량 재료로 만들어지며,

녹슬지 않는 장점이 있습니다. 일부 오토바이는 다른 오토바이보다 크고 강력합니다. 분명히, 그 자전거는 더 많은 제동력이 필요합니다. 더 작게

덜 강력한 자전거는 여전히 드럼 브레이크를 사용하지만 대부분의 대형 자전거에는 디스크 브레이크가 있습니다. 특히 앞바퀴에 있습니다. 제동력을 높이기 위해 더 강력한 오토바이의 캘리퍼에는 일반적으로 여러 개의 피스톤이 있습니다. 일부에는 2개 또는 4개의 피스톤이 있는 반면 다른 일부에는 단일 캘리퍼에 최대 12개의 피스톤이 있을 수 있습니다. 상대적으로 가벼운 무게로 인해 대부분의 오토바이는 실제로 절대적으로 필요한 것보다 더 많은 제동력을 가지고 있습니다. 하지만 앞서 언급한 것처럼 빠르고 보호 장치가 없는 차량을 탈 때는 좋은 생각이 아닙니다.

오토바이의 경우 전면 캘리퍼가 포크에 부착됩니다. -- 앞바퀴와 서스펜션을 제자리에 고정하고 핸들바를 지지하는 금속 어셈블리. 최근까지 캘리퍼는 로터에 직각으로 작동하는 볼트를 사용하여 포크에 부착되었습니다. 최근 몇 년 동안 레이디얼 디스크 브레이크의 인기가 높아짐에 따라 (레이싱 바이크에서 시작된 기술), 캘리퍼는 로터 표면과 평행하게 움직이는 볼트를 사용하여 포크에서 더 멀리 부착되었습니다. 방사형으로 장착된 이 캘리퍼스는 기존에 장착된 캘리퍼로 인해 포크에서 발생하는 진동의 양을 줄입니다.

자동차 캘리퍼보다 더 많이 노출되는 경향이 있고 캘리퍼가 아마도 모든 오토바이 브레이크 부품 중에서 가장 눈에 띄기 때문에 오토바이 캘리퍼스의 외관은 많은 라이더에게 중요할 수 있습니다. 사실, 브레이크 캘리퍼 페인트는 자동차 상점에서 구할 수 있으며 오토바이 캘리퍼를 사용자 정의하는 데 사용할 수 있습니다. 물론 자동차 캘리퍼에도 동일한 도료를 사용할 수 있습니다. 그러나 전문가들은 캘리퍼에 크롬을 바르지 말라고 조언합니다. 매력적일 수 있지만 크롬은 캘리퍼가 열을 유지하게 하여 원치 않는 브레이크 페이드를 생성할 수 있습니다.

다음으로 좋은 트럭 브레이크 캘리퍼의 특징을 알아보겠습니다.

>트럭 브레이크 캘리퍼스


부정할 수 없는 사실입니다. 트럭과 SUV는 큽니다. 어떤 경우에는 지나치게 큽니다. 크기가 커지면 모멘텀도 증가합니다. 이것은 트럭과 SUV가 자동차보다 더 많은 제동력을 필요로 한다는 것을 의미합니다. 그렇다면 그들이 필요로 하는 저지력은 어디에서 얻을 수 있습니까? 트럭 브레이크 캘리퍼. 캘리퍼스의 제동력은 조임력에 의해 결정됩니다. -- 로터 표면에 가할 수 있는 힘의 양. 이것은 주로 피스톤 수와 브레이크 패드의 표면적(실제로 로터와 접촉하는 곳)의 함수입니다. 분명히 더 큰 조임력을 가진 캘리퍼는 더 낮은 조임력을 가진 캘리퍼보다 더 쉽고 빠르게 차량을 감속하거나 멈출 수 있습니다.

많은 트럭이 공장에서 딜러에게 전달될 때 차량에 충분한 클램핑 파워를 제공하는 기본 부동 캘리퍼와 함께 제공됩니다. 그러나 트럭에 더 큰 타이어와 무거운 액세서리를 장착하고 상당한 양의 화물을 실을 때 공장에서 설치된 캘리퍼가 트럭에 필요한 제동력을 제공할 만큼 강력하지 않을 수 있습니다. 다행히도 트럭 캘리퍼에 대한 상당한 애프터마켓이 있습니다. 제조업체에서 트럭에는 피스톤과 로터 사이에 약 5,000제곱밀리미터(7.8제곱인치)의 표면적을 제공하는 캘리퍼가 있을 수 있습니다. 애프터마켓 캘리퍼는 표면적을 두 배 이상 늘릴 수 있어 완전히 맞춤 제작된 차량에 필요한 조임력을 제공합니다.

대부분의 브레이크 부품보다 트럭 브레이크 캘리퍼는 많은 열을 처리해야 합니다. 열은 브레이크 페이드 및 감소된 정지 거리로 이어질 수 있기 때문에 브레이크에 좋지 않습니다. 지속적이고 일관된 브레이크 성능을 위해서는 캘리퍼의 통풍이 잘되어야 합니다. 또한, 더 큰 브레이크 로터(또는 브레이크 디스크) 표면은 더 넓은 영역으로 열을 퍼뜨리는 데 도움이 될 수 있습니다.

특수 브레이크 장비가 필요한 차량은 트럭과 SUV만이 아닙니다. 그러나 이러한 중량 차량의 캘리퍼는 수행하기 어려운 작업이 있습니다. 어떤 사람들은 트럭 브레이크 캘리퍼가 고성능 브레이크 캘리퍼로 간주되어야 한다고 말할 수도 있습니다. 다음 섹션에서는 고성능 브레이크 캘리퍼가 다른 차량에 제공할 수 있는 몇 가지 기능을 살펴보겠습니다.

>성능 브레이크 캘리퍼


디스크 브레이크는 원래 경주용 자동차용으로 개발되었습니다. 경주용 자동차가 고속으로 움직인다는 사실은 누구나 알고 있지만 동시에 빠르게 감속해야 합니다. 대부분의 자동차에 드럼 브레이크 시스템이 장착된 경주 초기에는 브레이크 페이드로 인해 트랙에서 많은 사고가 발생했습니다. 디스크 브레이크 시스템은 환기가 더 잘 되었고 결과적으로 경주와 과도한 열로 인한 스트레스를 일부 감소시켰습니다.

축적은 결과적으로 브레이크 페이드를 감소(제거하지는 않음)할 수 있습니다. 시간이 지나면서 이 강력한 브레이크는 성능 지향적이지 않은 차량으로 흘러갔습니다. 이제는 대부분의 이코노미 차량에서도 찾아볼 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 고성능 자동차는 여전히 더 우수하고 강력한 브레이크의 주요 시장이며 기본 브레이크 캘리퍼 설계의 변형으로 인해 이러한 브레이크가 우수한 제동력을 제공합니다.

차량의 브레이크와 캘리퍼가 차량을 멈출 수 있는 정도에는 일정한 제한이 있습니다. 그들이 바퀴를 멈추게 할 수는 있지만 나머지는 타이어의 접지력에 달려 있고 개선된 브레이크 부품은 특정 지점을 넘어서는 도움이 되지 않습니다. 그러나 브레이크 캘리퍼를 개선할 수 있는 여러 가지 방법이 있습니다. 성능 브레이크 캘리퍼에서 볼 수 있는 몇 가지 일반적인 기능은 다음과 같습니다.

  • 더 큰 피스톤 -- 피스톤이 클수록 브레이크 패드와 접촉하는 면적이 클수록 로터에 더 많은 클램핑력이 가해집니다.
  • 더 많은 피스톤 -- 저가형 플로팅 브레이크 캘리퍼는 내부에 단일 피스톤이 있습니다. 저가형 고정 캘리퍼에는 로터 디스크 측면에 한 쌍의 피스톤이 있습니다. 고성능 캘리퍼스는 로터의 반대쪽에 장착된 여러 핀 또는 핀 쌍을 가질 수 있습니다. 6피스톤 모델은 점점 더 보편화되고 있으며 12피스톤 모델도 전례가 없습니다. 피스톤 수를 늘리면 캘리퍼의 클램핑력도 증가합니다.
  • 열 유지 감소 -- 어떤 의미에서 브레이크는 움직임을 열로 변환하는 장치로 생각할 수 있습니다. 차량 속도가 느려지면 모든 운동 에너지는 어딘가로 이동해야 하며 대부분은 열로 끝납니다. 다른 방식으로 보고 싶다면, 브레이크 패드와 로터 사이의 모든 마찰이 성냥을 치면 열이 발생하는 것과 거의 같은 방식으로 열이 발생합니다. 열이 너무 많이 쌓이면 브레이크가 약해지기 시작하거나 덜 효과적입니다. 따라서 브레이크 캘리퍼는 환기가 잘 될수록 성능이 향상됩니다. 또한 브레이크 로터의 표면이 클수록 열이 더 많이 퍼집니다.
  • 차동 보어 캘리퍼스 -- 로터 표면이 가열됨에 따라 브레이크 페이드를 방지하기 위해 피스톤의 클램핑력이 증가해야 합니다. 캘리퍼에 여러 개의 피스톤(또는 여러 쌍의 피스톤)이 있는 경우 브레이크 로터 표면은 처음에 피스톤이 캘리퍼의 앞쪽 가장자리에 있는 브레이크 패드를 밀면서 가열되어 피스톤 가까이로 다시 회전할 때 로터 표면이 더 뜨거워집니다. 캘리퍼의 후행 가장자리까지. 따라서 캘리퍼의 뒤쪽 가장자리에 더 가까운 피스톤이 더 크면 도움이 됩니다. 차동 구경 캘리퍼는 앞쪽에 작은 피스톤을 사용하고 뒤쪽에 큰 피스톤을 사용합니다.

이러한 모든 기술은 캘리퍼가 제공하는 제동력을 증가시킬 수 있습니다. 일반적으로 고속으로 주행하지 않는 소형 자동차의 경우 이러한 추가 제동력은 실제로 필요하지 않습니다. 그러나 차량이 더 빠르고 강력할수록 고성능 캘리퍼의 이점을 더 많이 누릴 수 있습니다.

브레이크 캘리퍼스 FAQ

브레이크 캘리퍼스의 기능은 무엇입니까?
브레이크 캘리퍼는 차량을 정지시키기 위해 휠 내부의 로터 스핀을 줄이는 데 도움이 되는 자동차 제동 시스템의 중요한 구성 요소입니다. 브레이크를 밟으면 캘리퍼가 패드를 꽉 쥐고 눌러 차량의 속도를 낮추어 브레이크를 작동시킨다.
캘리퍼 교체 비용은 얼마입니까?
평균적으로 캘리퍼를 교체하려면 약 $525~$760를 지불해야 합니다. 새 부품의 비용은 세금을 제외하고 약 $390에서 $590 사이입니다. 여기에는 귀하의 위치에 따라 달라지는 인건비가 포함되지 않습니다.
브레이크 캘리퍼가 고장 나면 어떻게 됩니까?
캘리퍼가 마모되면 브레이크 패드가 고르지 않게 마모됩니다. 한쪽이 더 얇다면 캘리퍼가 마모되었다는 신호일 수 있습니다. 또 다른 징후는 페달을 밟았을 때 제동력이 감소할 수 있다는 것입니다.
왜 일부 자동차에는 빨간색 브레이크 캘리퍼가 있습니까?
레드 브레이크 캘리퍼는 상대적으로 비싸고 페라리, 포르쉐, 코닉세그, 머스탱, 부가티와 같은 고급 차량에 사용됩니다. 레드 브레이크는 고성능 브레이크 또는 스포츠 브레이크라고도 합니다.
브레이크 캘리퍼 도색 비용은 얼마입니까?
사용하는 페인트의 종류에 따라 다릅니다. 일반적으로 전문 작업장에서 캘리퍼스를 도색하는 경우 약 $250에서 $450의 비용이 들 수 있습니다. 또한 최고 품질의 특수 페인트를 사용하는 경우 청구서에 캘리퍼당 $200가 추가될 것으로 예상할 수 있습니다.

>더 많은 정보

HowStuffWorks 관련 기사

  • 브레이크 패드의 작동 원리
  • 브레이크 로터의 작동 원리
  • 페이로드는 제동에 어떤 영향을 미칩니까?
  • 브레이크 캘리퍼스 도색 방법

더 많은 링크

  • 콘티넨탈 코퍼레이션
  • 브레이크 알 어스
  • 브레이크 바이블

>출처

  • 캐딜락FAQ.com. "제 브레이크 패드는 어떻게 교체하나요?" (2008년 11월 12일) http://www.cadillacfaq.com/faq/answers/bpadchange/index.html
  • 칼리, 래리. "장착된 브레이크 캘리퍼스." AA1Car.com. 2004. (2008년 11월 12일) http://www.aa1car.com/library/2004/bf20426.htm
  • 콘티넨탈 코퍼레이션. "복합 브레이크 디스크가 있는 트윈 슬라이딩 캘리퍼는 매혹적인 편안함과 함께 최적의 제동 성능을 제공합니다." 2006년 6월 8일. (2008년 11월 12일) http://www.conti-online.com/generator/www/com/en/continental/portal/themes/press_services/press_releases/products/automotive_systems/pr_2006_06_08_ twin_sliding_calipers_en.html
  • 티아기, 파샨트. "레이싱 브레이크 캘리퍼스의 혁신적인 설계의 유한 요소 분석." 2006년 12월. (2008년 11월 12일) http://soar.wichita.edu/dspace/bitstream/10057/1181/1/t07057.pdf