자동차 브레이크 시스템 에서 4P. 6P의 장단점을 국산차, 수입차 사례들...

1. 자동차의 제동장치란 무엇인가?

가. 제동장치란, 주행 중인 차량을 감속 또는 정지시키고, 정지된 차량을 정지 상태로 계속 유지시키기 위한 장치로 마찰력을 이용하여 제동 작용을 하고 있다. 또한 운전자의 조작력이나 보조동력에 의해 발생되는 마찰력을 이용하여 자동차의 운동에너지를 열에너지로 바꾸어 제동하는 장치를 뜻한다. 자동차의 주행 성능 향상, 환경 친화적 부품 사용, 서스펜션 기술의 진보에 따라 기존의 단순한 제동력 뿐 아니라 안전성 및 신뢰성, 내구성 증의 제동장치에 대한 요구 성능이 엄격해지고 있다. 따라서 제동장치는 안정성 관련 핵심 부품으로 작동이 확실하고 제동효과도 커야한다.

나. 제동 장치는 제동력 발생장치에서 발생된 힘을 이용하여 실제로 차량을 감속 또는 정지시키는 장치이며, 드럼 브레이크(Drum Brake), 디스크 브레이크(Disc Brake)등이 이에 속한다. 부수 장치는 제동력 발생 장치의 힘을 제동장치에 전달하는 파이프(Pipe)류, 밸프(Valve)류 및 동력 발생 장치의 보조동력을 얻기 위한 진공 펌프(Vacuum pump), 에어 컴프레셔(Air Compressor)등이 있다.

자동차 제동 시스템

다. 자동차 제동장치의 기본구조는 어떠한가?

기존의 공압 또는 유압식 제동 시스템은 파스칼의 원리를 이용하여 마스터 실린더에서 발생한 유압이나 공압을 휠 실린더 및 캘리퍼에 전달하여 브레이크차량에는 다양한 방식의 브레이크가 적용될 수 있으며, 그 종류로는 크게 디스크, 드럼 방식의 브레이크로 나뉘고 대형차의 경우 에어 브레이크가 있다. 기존 일반 양산 자동차의 경우 전륜에 디스크 브레이크, 후륜에 드럼 브레이크를 장착하고 있으며, 이는 디스크 브레이크가 드럼 브레이크에 비하여 효력이 안정되어 있고 핸들 쏠림 방지나 안정된 제동 효력 확보의 측면에서 유리하기 때문에 전륜에 많이 장착하고 있다. 슈 및 패드를 가압하여 제동력을 발생시키는 형식으로 안정적인 제동력을 확보할 수 있는 장점을 가지며 현재까지 폭 넓게 적용되고 있다.

브레이크 작동 원리

디스크 브레이크 및 드럼 브레이크

유압식 브레이크 시스템

디스크 브레이크는 마스터 실린더에서 발생한 유압을 이용하여 바퀴와 함께 회전하는 디스크를 양쪽에서 패드로 압착하여 바퀴의 회전을 구속하는 제동 기구를 갖고 있다. 이 시스템은 디스크가 배기 중에 노출되어 있어 페이드 현상이 적고 소음 및 감성영역의 특성이 뛰어나 고급 중대형 자동차, 고성능 자동차 및 경주용 차량 등에 적용 폭을 점차 높여 가고 있다. 또한 페이드 현상이 적음에 따라 방열성이 우수하여 브레이크력에 의한 디스크의 열변형이 적어 좌우 브레이크의 힘의 평형이 유지되어 방향안정성이 좋은 장점을 지닌다.

디스크 브레이크 작동원리

제동장치의 개발을 위해서는 안정된 제동력, 열 방출성, 제동감 및 저소음, 내마모성, 부품교체 용이성을 확보해야만 한다.

- 균일한 제동 성능 확보를 위한 일정한 마찰계수

- 제동 시 발생되는 고열에 의한 성능 저하를 막기 위한 고방열성

- 불규칙 마모 및 공진에 의한 소음 방지

- 패드의 낮은 마모율

- 우수한 부품 교체 용이성

2. 車 브레이크의 중요한 것…2P 및 4P는 무엇이고 어떤 것이 좋은가?

"순정 브레이크가 1P라서 많이 밀릴 겁니다. 2P나 4P로 업그레이드 하시죠." # 최근 중고차를 구매한 나제동(가명)씨는 자동차 정비소를 찾았다가 의외의 얘기를 들었다. 차량의 상태를 점검하기 위해 하나씩 부품을 뜯어보던 중 브레이크 상태가 점검이 필요하다는 말을 들었던 것. 엔지니어는 2P, 4P 등 전문용어를 쓰며 설명했지만 초보 운전자인 나씨는 그게 도대체 뭔지 알 턱이 없었다.

​

'잘 달리는 것도 중요하지만 잘 멈추는 것이 더욱 중요하다'는 말이 있다. 자동차의 제동장치(브레이크)는 운전자의 생명과 직결되는 만큼 차량 구성에 있어 가장 중요시해야 하는 부분이다.

​

이런 이유로 튜닝업계에서도 '브레이크 튜닝'은 가장 핫한 카테고리에 속한다. 고성능 브레이크 캘리퍼를 장착하거나 타공 디스크 등을 장착해 차량의 퍼포먼스를 최대로 끌어올리는 것이다. 특히 휠 타이어 안쪽으로 붉은색, 노란색 등 화려한 색깔로 자태를 뽐내는 브레이크 캘리퍼는 퍼포먼스 튜닝과 함께 드레스업 효과까지 잡을 수 있어 브레이크 튜닝의 화룡점정(畵龍點睛)으로 꼽힌다.

​

우스갯소리로 '남자라면 4P!'라는 말을 듣곤 한다. 흔히 듣는 1P, 2P, 4P 등은 브레이크 캘리퍼 내 피스톤의 개수를 가리키는 말이다. 캘리퍼란 자동차의 브레이크 패드를 디스크에 밀착시켜 차량을 멈추게 하는 유압장치다. 피스톤의 몇개인가에 따라 1P(피스톤이 1개), 2P, 4P, 6P, 8P, 12P 등으로 나뉜다. 일반적으로 피스톤이 많을수록 브레이크 성능도 높아진다. 패드에 골고루 힘을 전달해 제동력을 높여주기 때문이다.

피스톤 갯수가 늘면 → 캘리퍼 크기가 커지고 → 브레이크 마찰면적이 넓게 설계되어 → 제동력이 높아집니다.

그렇다면 궁금하다. 캘리퍼 피스톤이 많을수록 무조건 좋은 브레이크일까. 정답부터 말하면 '그렇지 않다'이다. 같은 2P라도 어떤 구성으로 하느냐에 따라서 제동성이 달라지고, 오히려 대용량으로 나온 1P보다도 성능이 떨어질 수 있기 때문이다. 특히 캘리퍼의 피스톤의 개수가 많을수록 고속주행에서의 제동력은 우수할지 몰라도 저속 주행에서는 오히려 1P가 6P보다 낫다는 의견도 나온다.

​