브레이크 시스템의 종류: 드럼 및 디스크 브레이크 작동 원리
제동장치는 바퀴와 노면 사이의 제동력을 이용하여 자동차의 속도를 제어하고 정지하며 장시간 제자리에 있도록 설계되었습니다. 제동력은 휠 브레이크, 차량 엔진(엔진 제동이라고 함), 변속기의 유압 또는 전기 리타더에 의해 생성될 수 있습니다.
이러한 기능을 구현하기 위해 다음 유형의 브레이크 시스템이 차량에 설치됩니다.
- 작동하는 브레이크 시스템. 제어된 감속 및 차량 정지를 제공합니다.
- 예비 브레이크 시스템. 작업 시스템의 고장 및 오작동의 경우에 사용됩니다. 작업 시스템과 유사한 기능을 수행합니다. 예비 브레이크 시스템은 특수 자율 시스템 또는 작동 중인 브레이크 시스템(브레이크 구동 회로 중 하나)의 일부로 구현될 수 있습니다.
- 주차 브레이크 시스템. 오랫동안 차를 제자리에 고정하도록 설계되었습니다.
제동 시스템은 자동차의 능동적 안전을 보장하는 가장 중요한 수단입니다. 자동차와 여러 트럭에서 제동 시스템의 효율성과 제동 안정성을 높이기 위해 다양한 장치와 시스템이 사용됩니다.
브레이크 시스템의 작동 원리
브레이크 페달을 밟으면 부하가 증폭기로 전달되어 메인 브레이크 실린더에 추가 힘이 발생합니다. 브레이크 마스터 실린더 피스톤은 파이프를 통해 유체를 휠 실린더로 펌핑합니다. 이렇게 하면 브레이크 액추에이터의 유체 압력이 증가합니다. 휠 실린더의 피스톤은 브레이크 패드를 디스크(드럼)로 이동시킵니다.
페달을 더 밟으면 유체 압력이 증가하고 브레이크가 활성화되어 바퀴의 회전 속도가 느려지고 타이어와 도로의 접촉 지점에서 제동력이 나타납니다. 브레이크 페달에 더 많은 힘이 가해질수록 바퀴가 더 빠르고 효율적으로 제동됩니다. 제동 중 유체 압력은 10-15 MPa에 도달할 수 있습니다.
제동이 끝나면(브레이크 페달 해제) 리턴 스프링의 영향을 받는 페달이 원래 위치로 이동합니다. 메인 브레이크 실린더의 피스톤이 원래 위치로 이동합니다. 스프링 요소는 패드를 디스크(드럼)에서 멀리 이동시킵니다. 휠 실린더의 브레이크 액은 파이프라인을 통해 마스터 브레이크 실린더로 강제 공급됩니다. 시스템의 압력이 떨어집니다.
브레이크 시스템의 종류
브레이크 시스템은 브레이크 메커니즘과 브레이크 드라이브를 결합합니다. 브레이크 메커니즘은 차량을 감속하고 정지시키는 데 필요한 제동 토크를 생성하도록 설계되었습니다. 마찰 브레이크 메커니즘은 마찰력의 사용을 기반으로 작동하는 자동차에 설치됩니다. 작업 시스템의 브레이크 메커니즘은 휠에 직접 설치됩니다. 주차 브레이크는 기어박스나 트랜스퍼 케이스 뒤에 있을 수 있습니다.
마찰 부분의 디자인에 따라 드럼과 디스크 브레이크 메커니즘.
브레이크 메커니즘은 회전 부분과 고정 부분으로 구성됩니다. 회전 부품으로 드럼 메커니즘 브레이크 드럼이 사용되며 고정 부분은 브레이크 패드 또는 밴드입니다.
회전 부분 디스크 메커니즘 브레이크 디스크로 표시되고 브레이크 패드로 고정됩니다. 현대 승용차의 전방 및 후방 차축에는 일반적으로 디스크 브레이크가 설치됩니다.
드럼 브레이크의 작동 원리
드럼 브레이크의 주요 내부 부품은 다음과 같습니다.
- 브레이크 드럼. 고강도 주철 합금으로 만들어진 요소입니다. 허브나 지지축에 장착되어 패드와 직접적으로 상호작용하는 주 접촉부 역할 뿐만 아니라 다른 모든 부품이 장착되는 하우징 역할도 합니다. 브레이크 드럼 내부는 제동 효율을 극대화하기 위해 연마됩니다.
- 패드. 디스크 브레이크 패드와 달리 드럼 브레이크 패드는 모양이 반원형입니다. 외부 부분에는 특수 석면 코팅이 있습니다. 한 쌍의 뒷바퀴에 브레이크 패드가 설치되어 있으면 그 중 하나가 주차 브레이크 레버에도 연결됩니다.
- 인장 스프링. 이러한 요소는 패드의 상단과 하단에 부착되어 유휴 상태에서 서로 다른 방향으로 움직이는 것을 방지합니다.
- 브레이크 실린더. 주철로 만든 특수 몸체로 양쪽에 작동 피스톤이 장착되어 있습니다. 운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 발생하는 유압에 의해 작동됩니다. 피스톤의 추가 부품은 고무 씰과 회로에 갇힌 공기를 제거하는 밸브입니다.
- 보호 디스크. 부품은 브레이크 실린더와 패드가 부착된 허브 장착 요소입니다. 고정은 특수 클램프를 사용하여 수행됩니다.
- 자체 진행 메커니즘. 메커니즘의 기본은 브레이크 패드가 마모됨에 따라 깊어지는 특수 쐐기입니다. 그 목적은 작업 표면의 마모에 관계없이 패드를 드럼 표면에 지속적으로 누르는 것입니다.
**우리가 나열한 구성 요소는 일반적으로 허용됩니다. 그들은 대부분의 주요 제조업체에서 사용합니다. 일부 회사에서 개인적으로 설치하는 부품이 많이 있습니다. 예를 들어 패드, 모든 종류의 스페이서 등을 가져 오는 메커니즘입니다.
운영 원칙: 운전자가 필요한 경우 페달을 밟아 브레이크 회로의 압력을 높입니다. 유압 장치는 브레이크 패드를 작동시키는 마스터 실린더 피스톤을 누릅니다. 그들은 측면으로 "발산"하여 커플 링 스프링을 늘리고 드럼의 작업 표면과의 상호 작용 지점에 도달합니다. 이 경우 발생하는 마찰로 인해 바퀴의 회전 속도가 감소하고 자동차 속도가 느려집니다. 드럼 브레이크 작동을 위한 일반적인 알고리즘은 다음과 같습니다. 피스톤이 하나인 시스템과 피스톤이 두 개인 시스템 간에는 큰 차이가 없습니다.
드럼 브레이크의 장단점
중 미덕 드럼 시스템은 디자인의 단순성, 패드와 드럼 사이의 넓은 접촉 영역, 저렴한 비용, 상대적으로 낮은 열 발생, 끓는점이 낮은 저렴한 브레이크 액 사용 가능성으로 구분할 수 있습니다. 또한 긍정적인 측면 중 하나는 물과 먼지로부터 메커니즘을 보호하는 폐쇄형 설계입니다.
드럼 브레이크의 단점:
- 느린 응답;
- 성능 불안정;
- 열악한 환기;
- 시스템이 파손되어 드럼 벽에 있는 패드의 허용 압력이 제한됩니다.
- 빈번한 제동과 높은 하중으로 인해 강한 가열로 인한 드럼 변형이 가능합니다.
현대 자동차에서는 드럼 브레이크가 점점 더 적게 사용됩니다. 기본적으로 그들은 예산 모델의 뒷바퀴에 장착됩니다. 이 경우 주차 브레이크를 구현하는 데에도 사용됩니다.
동시에 드럼의 크기를 증가시켜 브레이크 시스템의 힘을 증가시킬 수 있습니다. 이로 인해 트럭과 버스에서 드럼 브레이크가 널리 사용되었습니다.
디스크 브레이크 작동 원리
디스크 브레이크 메커니즘은 회전식 브레이크 디스크와 양쪽 캘리퍼 내부에 장착된 두 개의 고정 패드로 구성됩니다.
이 시스템에서 캘리퍼에 장착된 패드는 양쪽에서 휠 허브에 볼트로 고정되어 함께 회전하는 브레이크 디스크의 평면에 눌려집니다. 금속 브레이크 패드에는 마찰 라이닝이 있습니다.
캘리퍼는 브래킷 형태의 주철 또는 알루미늄으로 만들어진 몸체입니다. 내부에는 제동 중에 패드를 디스크에 대고 누르는 피스톤이 있는 브레이크 실린더가 있습니다.
브래킷(캘리퍼)은 플로팅 또는 고정이 가능합니다. 플로팅 브래킷은 가이드를 따라 이동할 수 있습니다. 그녀는 하나의 피스톤을 가지고 있습니다. 고정 디자인 캘리퍼에는 디스크의 각 측면에 하나씩 두 개의 피스톤이 있습니다. 이러한 메커니즘은 패드를 브레이크 디스크에 더 강하게 누를 수 있으며 주로 강력한 모델에 사용됩니다.
브레이크 디스크는 주철, 강철, 탄소 및 세라믹으로 만들어집니다. 주철 디스크는 저렴하고 마찰 특성이 우수하며 내마모성이 상당히 높습니다. 따라서 가장 자주 사용됩니다.
스테인리스 스틸은 온도 변화에 더 잘 견디지만 마찰 특성은 더 나쁩니다.
경량 카본 디스크는 마찰계수가 높고 내열성이 우수합니다. 그러나 예열이 필요하고 비용이 너무 높습니다. 카본 브레이크 디스크의 범위는 스포츠카입니다.
세라믹은 마찰 계수면에서 탄소 섬유보다 열등하지만 고온에서 잘 작동하고 무게가 가벼울 때 상당한 강도와 내마모성을 갖습니다. 이러한 디스크의 주요 단점은 높은 비용입니다.
디스크 브레이크의 장단점
디스크 브레이크의 장점:
- 드럼 시스템에 비해 무게가 적습니다.
- 진단 및 유지 보수 용이성;
- 개방형 설계로 인한 더 나은 냉각;
- 넓은 온도 범위에서 안정적인 작동.
디스크 브레이크의 단점:
- 상당한 방열;
- 패드와 디스크 사이의 제한된 접촉 영역으로 인해 추가 증폭기가 필요합니다.
- 상대적으로 빠른 패드 마모;
- 비용은 드럼 시스템보다 높습니다.
