★★ 브레이크에 대하여 ★★

[Ðream of Bike]

*** 브레이크에 대하여***

많은 이륜차 운전자들이 이륜차의 CC.최고속도, 출력등에는 관심이 많으면서도 정작 가장 중요한 브레이크에 대해서는 등한시하는 경향이 있습니다. 이륜차 엔진의 성능이 향상되면서 이륜차의 제동능력도 상대적으로 중요하게 부각되는 것은 말할나위가 없습니다.

이륜차 주행의  초보자는 얼마나 빨리 달릴것인가 에 관심이 있지만 이륜차 매니아는 어떻게 정지 할 것인가를 먼저 생각 합니다.
이륜차의 브레이크는 어떠한 것이 있으며, 그것의 작동원리, 제동의 역학에 대해 알아 보기로 합시다.

■ 브레이크의 종류

   이륜차 브레이크는 크게 디스크형과 드럼형으로 나눌수 있는데 각각의 이륜차 용도 및 특성에 따라 채용되어 있습니다. 이것을 조작하는 방법에는 손으로 조작하는 레버형과 발로조작하는 페달형이 있으며. 이와는 별개로 주차브레이크가 있는 모델도 있습니다.

디스크 브레이크의 작동은 유압식과 기계식이 있는데 드럼형은 브레이크 케이블과 캠에 의해 작동되며, 디스크형은 유압에의해 작동 됩니다. 자동차의 경우에는 드럼형도 유압에의해 작동되나 이륜차는 그러한 타입은 없습니다.

■ 디스크브레이크와 드럼브레이크의 차이점은 무엇인가!

디스크란것은 원반형의 판을 말하는 것으로 금속원반을 브레이크 패드라고 부르는 마찰재를 이용하여 원반의 회전을 정지시키는 방식 입니다. 원반은 바퀴에 직접 연결되어 있어 함께 회전하기 때문에 결론적으로 바퀴의 회전이 멈춰지는 것 입니다.

드럼형은 글자그대로 드럼처럼 생긴 원통속에 브레이크 라이닝이란 마찰재를 벌려 마찰 시킴으로서 드럼을 정지시키는 방식인데 드럼에도 바퀴가 직접 연결되어 있습니다.     이러한 방식을  내부 확장형 드럼브레이크라 합니다 .

그럼 위의 2가지 브레이크의 성능은 어떤차이가 있는가에 대해 알아보면 먼저, 디스크브레이크의 최대특징은 디스크가 외부에 그대로 노출되어 있어 방열성이 매우 좋기 때문에 빈번한 브레이크의 작동에도 불구하고 마찰능력이 떨어지지 않아 제동력이 우수하다는 것을 들 수 있습니다. 반면, 노출된 디스크는 비가온다든지, 진흙탕 도로 주행시 또는 먼지가 많은 도로의 주행시는 불리한 단점도 있습니다.

드럼 브레이크는 디스크브레이크와는 반대로 브레이크 라이닝이 드럼내부에 있기 때문에 외부의 환경에는 영향을 비교적 덜 받으나, 방열효과가 떨어 지는 단점이 있습니다.
이상과 같은 특성상 포장도로 주행용 이륜차는 디스크 브레이크가 비포장도로 주행용으로 드럼형 브레이크가 많은것이 일반적이나 전륜은 디스크, 후륜은 드럼브레이크를 채용하는 것이 보통 입니다.이는 전후륜 바퀴의 제동력은 전륜이 훨씬 크기 때문 입니다.

■ 디스크브레이크의 작동

디스크 브레이크가 기계식으로 작동되는 것도 있지만 대부분 유압식으로 작동 됩니다.
브레이크 레바를 잡아 당기면 그힘이 브레이크 호스를 통과하여 브레이크 캘리퍼의 피스톤을 밀어
브레이크 패드가 디스크 플레이트 와 마찰하도록  합니다.

디스크 브레이크의 제동효과를 높이기 위하여 바퀴의 양쪽에 디스크를 설치 하여 각각의 캘리퍼를 통해 작동케 한다든지 한개의 디스크 플레이트에 2개의 캘리퍼를 장착하기도 합니다. 전자를 더블디스크, 후자를 더블 피스톤 캘리퍼라 합니다.

■ 디스크브레이크의 특성

디스크 브레이크의 성능을 높이기 위해서는 먼저 디스크의 외경을 크게 하는 것이 당연 할 것 입니다. 외경이 크면 클수록 지렛대의 원리에 의해 캘리퍼나 패드의 제동능력이 같더라도 제동의 효과는 커지기 때문이죠. 또한, 면적이 넓으면 방열효과도 그만큼 높아져 제동효과가 크게 됩니다. 그대신 중량이 무거워 지기 때문에 휠계통의 회전 모멘트가 증가 합니다.

따라서 스타트 가속등에 나쁜 영향을 미치게된다. 그래서 1개의 디스크를 크게 하기 보다 앞에서 말한것 처럼 두개의 디스크 플레이트 를 설치하여 더블 디스크를 장착하기도 합니다.

■ 디스크의 변형대책

아무리 방열성이 좋은 디스크 브레이크라 하더라도 무리한 제동으로 혹사를 시키면 디스크의 변형이 오기 쉽습니다.
따라서 이러한 변형을 막기위해 여러가지 아이디어가 동원되고 있는 데 대표적인 예를 들어 봅니다.

 

■ 드럼브레이크의 작동

드럼브레이크는 브레이크 레바에 연결된 케이블에 의해 캠이 브레이크 라이닝을 벌림으로서 드럼 내부와 마찰되어 제동되는  원리는 설명된바와 같습니다. 그 구조를 그림으로 통해 살펴 보기로 합시다.

 

■ 디스크 브레이크와 드럼브레이크의 제동력차이

그림에서 보는 바와같이 드럼브레이크는 제동초기에는 디스크브레이크와 마찬가지의 제동 효과를 나타내다가 급격히 떨어 지는 것을 알 수 있지요. 반면 디스크브레이크는 처음부터 끝까지 균일된 제동효과를 나타내고 있습니다.

   이 그림은 디스크 브레이크와 드럼브레이크가 열팽창에 의해 제동의 효과가 떨어지는 것을 나타내는데 드럼 브레이크는 드럼이 외곽으로 벌어지므로 효과가 급격히 떨어지는 반면 디스크 브레이크는 변형이 되더라도 그림과 같이 위로 늘어남으로 제동력에는 변형이 없습니다.

■ 디스크브레이크의 제동효과

디스크 브레이크는 “파스칼의 원리” 를 적용 한 것 입니다.파스칼의 원리란 밀폐된 용기속의 액체에 압력을 가하면 가해진 압력과 동등한 크기의 압력이 액체의 각부분에 전달된다는 것으로 브레이크 레바의 적은힘이 캘리퍼 피스톤 에서는 매우  큰힘이 작용되는 원리 입니다. 그림으로 설명하면 다음과 같습니다.

① 레버를 10kg의 힘으로 쥐게 되면 마스타 실린더에는 60kg 의 힘이 가해 집니다.(12/2×10kg=60kg)
② 브레이크 호스로 통해 전해진 60kg의 힘은 캘리퍼 피스톤의 단면적이 마스타 실린더 단면적의 5배 라고 가정할때 300kg 의 힘이 가하는 것이 됩니다.(60kg×5=300kg)

■ 주행중 제동방법

지금까지 브레이크의 종류 , 구조, 작동방법등에 대해 알아 보았습니다. 아무리 이러한 내용을 잘알고 있다 하더라도 실제 운전중에 브레이크의 올바른 사용방법을 지키지 않는다면 아무 소용이 없게 됨을 알아 두세요.

도로주행시 많은 운전자들이 정지시에는 앞뒤 브레이크를 동시에 잡게되지만 정확하게 어느정도의 비율로 브레이킹을 해야 하는지에 대해서는 이견이 있습니다. 5:5로 잡아도 된다고 하는 사람이 있는 반면 보통때는 앞브레이크 만 잡아도 된다는 운전자가 있습니다.
여기에 반드시 그렇다고 할수는 없지만 가장 일반적인 운전자의 경우 아래그림과 같은 힘의 배분으로 제동하는 것이 좋을  것으로 생각 합니다.

[바람의우람최]

퍼갑니다 ^^