Friday, 15 December, 2017
 
에어 브레이크
Busse News

에어 브레이크

10. Jun. 2001
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에어 브레이크

10. Jun. 2001
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에어 브레이크

글 : 버스라이프
등록일 : 2001년 06월 10일


대형버스에 사용되는 브레이크는 일반 승용차와는 다른 에어 브레이크 시스템을 사용하고 있다. 에어브레이크가 장착된 차량의 브레이크를 보면 엑셀레이터 페달과 비슷하게 생겼지만  조금 더 크게 생겼다. 에어 브레이크라고 해도 다 똑같은 에어브레이크가 아니다. 에어로 타운이나 로얄미디에 쓰이는 브레이크와 에어로 시티급 이상에 쓰이는 브레이크는 차원이 다른 브레이크 시스템이다. 그러면 지금부터 에어브레이크에 대해서 알아보고 전체적으로 브레이크에 대해서 조금 더 알아보기로 하겠다.

왼쪽의 표를 참고하면서 설명하겠다. 브레이크에는 주차 브레이크와 상용 브레이크 그리고 감속 브레이크가 있는데 주차 브레이크는 우리가 흔히 말하는 사이드 브레이크라는 것이고 상용 브레이크라는 것은 발로 밟아서 제동하는 풋 브레이크를 말한다. 감속 브레이크란 별도의 장치를 설치해서 제동력을 얻는 일종의 보조브레이크라고 할 수 있겠다.

1. 주차 브레이크    

센터 브레이크의 작용도주차브레이크는  차량을 주차시키기 위해서 또는 비탈진 곳에 차량을 정차시키기 위한 브레이크로서, 수동레버(Lever) 또는 보조 밸브 등으로 조작하기 때문에 핸드 브레이크(Hand Brake) 라고도 하며, 상용 브레이크(Service Brake)가 고장이 났을 때 응급 정차용으로도 사용한다. 주차브레이크에는 센터브레이크(Center Break)와 휠브레이크(Wheel Break)가 있는데 Center Break란 바퀴에 직접 작용하는 것이 아니라 차량의 변속기(Transmission) 뒤에 설치하여 추진축(프로펠러 샤프트 : P/Shaft)에 제동력을 작동시키며 뒷 차축의 기어비를 이용하는 원리로서, 중·대형 유압 배력 브레이크(Hydraulic Servo)의 AOH Type에 주로 적용된다.

에어 브레이크를 사용하는 차종중에 구형 에어로타운, 로얄미디, 구형 로얄시티, 12톤 이하의 대형트럭에는 A.O.H형식의 브레이크를 사용하는데 파킹 브레이크로 센터 브레이크 방식을 사용한다.

Wheel Break는 주로 차량의 뒷 바퀴에 제동력을 작용시키며, 승용차용은 상용 브레이크(Service Brake)에 레버를 설치하고, 대형상용차는 상용 브레이크에 스프링 챔버(Spring Chamber)를 장착하여 상용 브레이크(Service Brake)와 공통으로 사용한다. 나중에 설명할 풀어어 브레이크 방식의 차량은 이 방식의 파킹 방법을 사용한다. 신형 에어로타운, 현대 대형버스 전차종, 대우 116이상 고급버스등과 16톤 이상의 대형트럭에서 이 방식을 사용한다.

2. 상용 브레이크    

상용 브레이크란 주행중인 차량을 제동시키기 위한 브레이크로서 일반적으로 발로 조작하기 때문에 풋 브레이크라고 한다. 위의 브레이크 분류표를 보면 상용 브레이크에는 유압 배력식(HYDRAULIC SERVO TYPE)과 공기식(풀 에어 - FULL AIR TYPE)이 있음을 알 수 있다.

유압 배력식(HYDRAULIC SERVO TYPE)이란 파스칼의 원리를 응용한 것이며 운전자의 답력(Foot Power)을 유압으로 바꾸어 파이프를 통하여 제동장치에 전달하여 제동력을 발생시키는 형식이며, 차량에 사용하기 위해 큰 제동력을 얻기 위해서 운전자의 답력에는 한계가 있으므로 엔진에서 발생된 흡기부압(진공압 : MAX. 1Kgf/㎠) 또는 압축공기(8~10 Kgf/㎠)를 이용하여 제동력을 크게 한 형식이다. 배력 발생 방법에 따라 진공 배력식(Vacuum), 공기압 배력식(Air Over Hydraulic)으로 구분한다. 진공 배력식은 순수 유압의 힘으로만 작용하는 것으로 운전자가 브레이크를 밟으면 그 밟는 힘에 진공압이 더해져서 그 힘으로 브레이크 오일을 밀어 최종적으로 브레이크가 작동되는 방식이다. 공기압 배력식은 A.O.H라고 하는 방식으로서 운전자가 브레이크를 밟으면  에어탱크에서 연결된 파이프의 구멍이 열려 에어가 흐르게 되고 그 공기압으로 브레이크 오일을 밀어내어 브레이크를 작동시키는 방식이다.

진공배력식은 승용차나 혹은 1톤 화물차 정도의 작은 차에 많이 사용되는 방식이며 에어 브레이크가 아니다. A.O.H방식은 에어 브레이크라고 할 수는 있지만 완전한 에어방식이 아닌 에어 반, 유압 반 방식이다. A.O.H방식의  브레이크를 사용하기 위해서는 에어 컴프레셔(공기압축기)와 에어탱크가 있어야 하며 브레이크 오일도 넣어주어야 한다.

- 진공 배력식 회로도        

- 공기압 배력식 회로도        

공기식(풀 에어 - FULL AIR TYPE)브레이크란 엔진에서 발생된 동력으로 에어 컴프레셔(Air - Compressor)를 구동시켜 고압의 압축공기(약 8~10Kgf/㎠)를 만들어 에어 탱크(Air Tank)에 저장하고, 제동시 조정밸브(Control Valve)를 작동시켜 압축공기가 브레이크 챔버(Brake  Chamber)내의 다이아프램(Diaphram)에 압력을 가해 제동시키는 형식이다. 여기서 중요한 말은 브레이크 챔버인데 이 브레이크 챔버가 풋 브레이크 및 파킹 브레이크의 작동을 관할 한다. 브레이크 챔버를 자세히 살펴보면 공기구멍이 여러개 있는데 에어가 빠지는 구멍이 있고 Spring Break라는 큰 구멍이 한 개, Service Break라는 큰 구멍이 한 개가 있다. 스프링 브레이크란 말 그대로 스프링의 장력에 의해서 브레이크가 작동한다는 뜻인데 버스 파킹 브레이크 스위치 넣으면 공기빠지는 큰 소리가 나면서 브레이크 챔버 내의 에어가 싹 빠져 버리게 된다. 그러면 초강력 슈퍼 울트라 스프링이 늘어나서 브레이크를 작동시키게 되는 것이다. 파킹 스위치를 원위치로 하면 스프링 라인으로 공기가 들어가서 초강력 스프링을 줄어들게 하여 브레이크가 풀리게 한다. 이 상태에서 풋 브레이크를 밟으면 서비스 브레이크라인으로 공기가 들어가게 되는데  그러면 그 공기의 힘으로 다이아프램에 압력을 가해 제동시키게 된다. 초강력 슈퍼 울트라 스프링이 들어 있다고 했는데 이건 절대 농담이 아니다. 얼마나 강력하냐면 에어 챔버를 분해하다가 잘못하면 죽을 수도 있다. 그만큼 스프링이 강력하다.

- 공기식 회로도

공기식 브레이크의 최대 강점은 브레이크 오일을 전혀 사용하지 않는다는 점이다. 그리고 브레이크 챔버 하나로 스프링, 서비스 브레이크가 작동하므로 브레이크 파열로 인한 사고의 위험성이 없으며 베이퍼 록(브레이크 오일의 온도가 올라가 끓게 되면 공기방울이 생겨 브레이크를 밟아도 압력이 생기지 않아 브레이크가 작동하지 않는 현상)현상을 일으킬려고 해도 일어날 수가 없다. 브레이크 오일 자체가 없는데 어찌 베이퍼 록 현상이 일어나리오?

브레이크 파열이 일어나지 않는다는 말에 대해 설명을 덧붙이자면 브레이크 오일이 들어있는 차에서 오일이 새거나 파이프 라인에 구멍이 나서 오일 누수가 일어나게 되면 브레이크 없는 차와 똑같다고 보면된다. 하지만 풀 에어 브레이크 차량은 공기 파이프라인에 구멍이 나서 에어가 빠진다면 풋 브레이크는 작동하지 않을 것이다. 그럼 브레이크 없는 차나 마찬가지가 되는데 스프링 브레이크가 있지 않은가? 에어를 빼 버리면 그게 파킹 브레이크인데 에어 호스가 터지면 자동으로 파킹 브레이크가 작동하게 된다는 것이다. 고속 주행 중에 브레이크가 파열 되었을 때 위의 두 차량은 제동이 안되서 큰 사고로 이어질 수 있으나 풀 에어 차량은 자동으로 제동을 해주기 때문에 안전하게 제동할 수 있어서 큰 사고를 막을 수 있다.

그리고 또 하나의 안전장치로 파킹이 된 상태에서 공기가 새거나 아니면 장난으로 브레이크 페달을 심하게 많이 밟았을 경우 공기압이 떨어지게 되는데 일정 압력이하인 상태가 되면 파킹 브레이크 스위치를 원위치에         놓아도 파킹이 해제되지 않는다. 내가 풀에어 차량에 대해서 무진장 강조하는 이유가 다 이런 장점이 많기 때문에 그러는 것이다...


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