에 오신 것을 환영합니다 기어헤드 101 — 자동차 입문자를 위한 자동차 작동 원리에 대한 시리즈
Gearhead 101을 사용해 본 적이 있다면 자동차 엔진이 어떻게 작동하는지, 엔진이 구동계를 통해 생성한 동력을 어떻게 전달하는지, 수동 또는 자동 변속기가 엔진과 구동계 사이의 일종의 동력 교환기 역할을 하는 방식을 알고 있습니다.
오늘 우리는 하루에 수백 번 사용하는 자동차 시스템에 대해 이야기할 것입니다. 이 시스템을 사용하지 않으면 사망하거나 중상을 입을 수 있습니다.
나는 당신의 브레이크에 대해 이야기하고 있습니다.
자동차 브레이크의 물리학은 매우 간단합니다. 자동차의 속도를 줄이고 정지시키기 위해 브레이크 시스템은 브레이크가 바퀴에 가하는 마찰을 통해 운동 에너지(바퀴의 움직임)를 열 에너지로 바꿉니다. 바퀴의 모든 운동 에너지가 브레이크에 의해 열 에너지로 변환되면 차는 멈춥니다.
아주 간단합니다.
그러나 열에너지로의 움직임 고양이를 피부로 만드는 두 가지 다른 방법과 둘 다 작동하도록 하는 몇 가지 다른 부분이 있습니다.
브레이크 페달. 당신은 브레이크 페달에 익숙합니다. 차를 감속하고 정지시키기 위해 발로 누르는 레버입니다. 대부분의 현대 자동차의 브레이크 페달은 . . .
브레이크 부스터. 오늘날 대부분의 차량에는 "파워 브레이크"라는 것이 있습니다. 파워 브레이크는 페달을 밟을 때 발생하는 힘을 증가시키며, 이는 나머지 브레이크 시스템에 적용됩니다. 즉, 차가 감속하거나 정지하기 위해 너무 많은 노력으로 브레이크 페달을 밟을 필요가 없습니다. 브레이크 부스터는 파워 브레이크, 파워 브레이크를 만드는 것입니다.
브레이크 부스터에는 두 가지 유형이 있습니다. 진공 보조 부스터 및 유압 보조 부스터 . 진공 보조 부스터는 엔진의 공기 흡입구를 사용하여 진공을 생성합니다. 이 진공은 페달을 밟을 때 생성되는 힘을 증폭시키며, 이는 마스터 실린더의 피스톤에 적용됩니다(자세한 내용은 잠시 후). 유압 보조 부스터는 자동차 파워 스티어링의 유압을 사용하여 마스터 실린더에 가해지는 힘을 증가시킵니다.
그래서 브레이크 페달을 밟습니다. 그 작용에 의해 생성된 힘은 브레이크 부스터에 의해 증폭됩니다. 브레이크 부스터는 그 힘을 . . .
마스터 실린더. 자동차 후드 아래를 본 적이 있다면 마스터 실린더를 보았을 것입니다. 하지만 그것이 그렇게 불리는지는 몰랐습니다. 마스터 실린더는 자동차의 브레이크액을 담습니다. 브레이크 액은 브레이크 라인을 통해 자동차의 각 바퀴로 흐릅니다. 브레이크 페달을 밟으면 에너지가 브레이크 부스터에 의해 증폭되고, 이 부스터는 차례로 마스터 실린더 내부의 피스톤을 움직이고, 이는 차례로 마스터 실린더에서 브레이크액을 밀어내고 각 휠로 가는 브레이크 라인으로 밀어 넣습니다. 그러면 유체가 바퀴의 브레이크를 작동시킵니다.
마스터 실린더는 4개의 브레이크 모두에 동일한 유압이 전달되도록 합니다. 한 브레이크가 다른 브레이크보다 더 많은 힘을 얻으면 브레이크 압력이 고르지 않게 되어 안전하지 않은 감속이나 정지를 초래할 수 있습니다. 오른쪽 바퀴가 왼쪽 바퀴보다 더 빨리 감속하면 자동차에 어떤 일이 일어날지 상상해 보십시오. 꼬리를 물거나 차를 뒤집을 수도 있습니다.
대부분의 현대식 마스터 실린더는 두 개의 저장소로 나뉘며 각 저장소에는 브레이크액이 채워져 있습니다. 이를 이중 브레이크 시스템이라고 합니다. . 전면 또는 후면 브레이크에 누출 또는 유체 블록이 있는 경우 안전 장치 역할을 합니다.
후륜구동 자동차의 경우 마스터 실린더의 한 저수지에는 전륜으로 이어지는 라인이 있습니다. 다른 저수지에는 뒷바퀴로 가는 라인이 있습니다. 앞바퀴로 이어지는 라인에서 누출이 발생하면 저장소에서 뒷바퀴로 흐르는 유체가 계속 남아 있습니다.
전륜구동 자동차는 대각선으로 분할된 유압 시스템을 사용합니다. 전륜구동 차량은 제동의 90%를 앞브레이크가 담당하기 때문이다. 전륜구동 차량에서 앞 브레이크가 모두 나가면 속도를 줄이고 정지하는 데 정말 어려움을 겪을 것입니다. 누수나 막힘이 발생한 경우 차를 멈추게 하는 앞 브레이크가 하나 이상 있는지 확인하기 위해 오른쪽 앞바퀴와 왼쪽 뒤 바퀴를 함께 묶고 왼쪽 앞바퀴를 오른쪽 뒤 바퀴와 함께 묶습니다.
물론 둘 다 리저버와 리저버에서 나오는 브레이크 라인이 새거나 막혀 있으면 브레이크가 작동하지 않습니다. 이른바 치명적인 브레이크 고장입니다.
브레이크 라인. 브레이크 라인은 마스터 실린더에서 나와 자동차 바퀴에 있는 4개의 브레이크 각각으로 가는 강철 튜브입니다. 브레이크 라인은 브레이크액을 드럼 브레이크 또는 디스크 브레이크로 전달합니다. 유체의 압력이 브레이크를 작동시킵니다.
드럼 브레이크. 자동차에 사용되는 제동 장치에는 드럼 브레이크와 디스크 브레이크의 두 가지 유형이 있습니다. 드럼 브레이크는 1900년부터 자동차에 사용되었으며 오늘날에도 여전히 사용되고 있습니다. 드럼 브레이크는 바퀴에 부착됩니다. 드럼 내부에는 브레이크 슈라고 하는 두 개의 내열 패드가 있습니다. 브레이크 페달을 밟으면 브레이크액이 드럼 브레이크의 휠 실린더로 들어갑니다. 그런 다음 유체는 휠 실린더 내부에 있는 두 개의 작은 피스톤을 활성화하여 브레이크 슈를 밖으로 밀어내고 브레이크 드럼에 밀어 넣습니다. 패드는 드럼을 느리게 하고 드럼(휠에 부착된)은 휠을 느리게 합니다.
드럼 브레이크의 장점은 여러 가지가 있습니다. 제작 및 수리 비용이 저렴하고 작동하는 데 유압이 덜 필요하며 디스크 브레이크보다 오래 사용할 수 있습니다.
위에서 언급했듯이 드럼 브레이크는 오늘날에도 여전히 자동차에 사용됩니다. 자동차에 드럼 브레이크가 있는 경우 일반적으로 차량의 뒷바퀴에서 찾을 수 있습니다.
디스크 브레이크. 드럼 브레이크의 단점 중 하나는 독립형이라는 것입니다. 브레이크 패드의 마찰로 인해 생성된 열은 드럼 브레이크 내부에 유지됩니다. 가혹한 조건과 빈번한 제동에서 드럼 브레이크는 정말, 정말 뜨거워질 수 있습니다. 브레이크가 너무 뜨거워지면 더 이상 차의 속도를 줄이는 데 필요한 마찰을 생성할 수 없습니다.
이 문제를 해결하기 위해 엔지니어들은 디스크 브레이크를 개발했습니다.
디스크 브레이크는 매우 간단한 방식으로 작동합니다. 브레이크 페달을 밟으면 브레이크액이 디스크 브레이크의 피스톤으로 보내집니다. 피스톤은 캘리퍼가 디스크 또는 로터를 압착하도록 합니다. 캘리퍼 내부의 패드는 마찰을 일으켜 차를 감속시킵니다.
차를 감속하기 위해 드럼을 누르는 대신 디스크 브레이크에 있는 캘리퍼는 브레이크 패드를 안으로 압착합니다. 바퀴에 부착된 금속 디스크 쪽으로 캘리퍼로 꽉 조이면 제동력이 향상됩니다. 첫째, 마찰을 증가시키는 데 도움이 되는 더 많은 압력을 생성할 수 있습니다. 둘째, 디스크 브레이크 설계가 개방되어 있습니다. 브레이크는 드럼 안에 있지 않습니다. 이것은 공기가 훨씬 더 빨리 그들을 식힐 수 있게 하여 마찰을 증가시킵니다. 마지막으로, 이 디자인은 브레이크 패드의 표면적을 증가시켜 마찰을 증가시키는 데 도움이 됩니다.
디스크 브레이크는 1951년 경주용 자동차에 처음 사용되었습니다. 1955년에는 양산차에 사용되기 시작했습니다. 1980년대까지 대부분의 자동차는 적어도 앞바퀴에 디스크 브레이크를 사용했습니다.
브레이크를 밟을 때 모든 운동량이 앞바퀴로 향하기 때문에 앞바퀴가 차를 멈추는 데 대부분의 일을 합니다. 앞바퀴가 제동의 대부분을 수행하기 때문에 제조업체에서는 드럼 브레이크보다 제동 성능이 더 우수하기 때문에 앞바퀴에 디스크 브레이크를 장착합니다.
이제 제동 시스템의 모든 부품을 함께 조립해 보겠습니다.
당신은 브레이크 페달을 밟습니다. 그러면 브레이크 부스터가 활성화되어 브레이크 페달의 힘을 증폭시킵니다. 그 힘이 마스터 실린더로 전달됩니다. 마스터 실린더의 피스톤은 브레이크 라인을 통해 각 휠로 브레이크액을 밀어냅니다.
휠에 드럼 브레이크가 있는 경우 브레이크 액이 휠 실린더의 피스톤과 맞물려 다른 피스톤을 활성화하여 브레이크 패드를 브레이크 드럼에 대해 밀어냅니다. 차가 속도를 줄이거나 멈춥니다. 브레이크 페달에서 발을 떼면 브레이크 액이 마스터 실린더로 다시 흐르고 브레이크가 해제됩니다.
휠에 디스크 브레이크가 있는 경우 브레이크 액이 피스톤을 활성화하여 브레이크 패드가 있는 캘리퍼가 휠에 부착된 디스크 또는 로터에 압착되어 차량 속도가 느려집니다. 브레이크 페달에서 발을 떼면 브레이크액이 마스터 실린더로 다시 흘러 디스크 브레이크의 캘리퍼가 다시 열립니다.
간단히 말해서 자동차의 브레이크가 작동하는 방식입니다.
하지만 기다려 . . . 더있다. 자동차에는 ABS(잠금 방지 브레이크)가 있을 수 있습니다. ABS 이전에는 브레이크를 밟으면 바퀴가 완전히 멈췄습니다. 그들은 가두었습니다. 이로 인해 타이어가 미끄러졌습니다. 미끄러지는 타이어는 차를 조종하는 데 거의 또는 전혀 제어를 제공하지 않습니다. 따라서 1950년에 자동차를 운전하다가 길 한가운데로 달려온 아이를 치지 않기 위해 갑자기 브레이크를 밟아야 했다면 여전히 앞으로 미끄러질 것이고 차를 조종할 능력이 없을 것입니다. 왼쪽 아니면 오른쪽. 오래된 차에 브레이크를 사용할 때 미끄러짐을 방지하려면 브레이크를 반복적으로 펌프질해야 합니다(바퀴를 풀고 잠그기를 반복해야 함). 말처럼 쉽지 않습니다.
타이어 미끄러짐을 방지하기 위해 ABS는 컴퓨터와 각 바퀴 근처의 센서를 사용하여 바퀴 속도를 모니터링합니다. 브레이크 페달에 강한 압력을 가하면 ABS 시스템이 각 바퀴의 속도를 독립적으로 확인합니다. 한 바퀴가 다른 바퀴보다 느리게 가는 경우 바퀴가 잠겨 있을 가능성이 높습니다. 따라서 ABS 시스템은 해당 브레이크에 전달되는 유압을 줄여 브레이크가 다시 회전하도록 하여 미끄럼을 방지하고 조향 제어를 유지할 수 있습니다.
브레이크 페달을 밟을 때 브레이크가 맥동하는 것을 느낄 수 있기 때문에 ABS가 작동한다는 것을 알고 있습니다. 놀라지 마세요. 계속 압력을 가하십시오. ABS가 장착된 자동차는 브레이크를 밟고 싶지 않습니다. 그렇지 않으면 제대로 작동하지 않습니다.
새 차를 구입하면 항상 ABS 시스템에 대한 감각을 익히는 것이 좋습니다. 그래야 처음 작동하는 느낌이 들 때 약간 당황하지 않습니다. 비가 오거나 눈이 올 때(약간의 미끄러짐을 유발할 수 있음) 빈 주차장에서 운전하고 브레이크를 밟으면 이를 수행할 수 있습니다.
