자동차가 제동을 잘 할려면 하드웨어가 중요하다

안녕하세요.

오늘은 자동차의 브레이크에 대해서 글을 쓰려고 합니다.

"자동차가 제동을 잘 할려면 하드웨어가 중요하다"

자동차가 빠르게 잘 달리는것도 중요하지만 그 만큼 잘 서야 하기 때문에 브레이크가 중요합니다.

요즘은 도로에 봐도 브레이크를 손도 안보고 그냥 타고 계시는 분들이 계시기도 하는데요.

 

최근 몇년동안 우리나라 튜닝시장에 뜨거운 이야기 거리중 하나인 브레이크는 현재 다양한 제품이 시중에 판매 중입니다.

자동차의 제동을 담당하는 만큼 브레이크는 자동차 부품중에 열을 많이 받는 부품중 하나인데, 재질과 만드는 공법에 따라 같은 피스톤을 가지고 있다고 해도 성능은 정말 천차만별입니다.

 

멈추는 것을 담당하는 브레이크는 운전자와 보행자의 생명을 많은 영향을 미치는 부품입니다.

소비자는 이중 좋은 제품을 구하고 싶지만 어떤 제품이 좋은 제품인지 대한 어렴움이 있습니다.

 

- 좋은 캘리퍼는 소재(재질)부터 다르다? -

브레이크의 구성 부품은 피스톤, 캘리퍼, 패드, 브라켓, 오일 호스, 로터 등으로 구성됩니다. 이중에 브레이크 제동력에 가장 비중이 많은 구성품은 캘리퍼와 브레이크 패드입니다. 기본적으로 브레이크 패드가 제 성능을 발휘 하려면 캘리퍼 용량이 커야 합니다.

 

자동차메이커사에서 출고되는 출고형 자동차에는 부통 주물로 제작된 캘리퍼가 사용됩니다. 주물 캘리퍼는 생산 단가가 낮고, 가격대비 성능이 좋은 장점이 있지만, 이건은 시내와 같은 일반 주행을 전제하에 따른 제동력이다. 레이스나 스포츠 드라이빙을 즐기는 운전자에게는 주물 캘리퍼는 패드의 열전도가 낮아 페이드나 베이퍼 락 현상을 일이킬 수 있습니다. 레이스나 스포츠 드라이븡은 일반 주행과는 드르기는 합니다. 그만큼 브레이크 사용이 많고 스트레스가 높기 때문입니다.

 

튜닝 캘리퍼는 알라미늄 소재로 사용합니다. 가볍고, 열전도가 빠르며 가공이 용이하다는 장점이 있지만 어떤 소재로 어떻게 가공하는 방법에 따라 캘리퍼의 성능이 결정됩니다. 캘리퍼는 구성하는 알루미늄은 각 브랜드 별로 고유한 합금을 사용하는데 열전도율과 팽창강도에 따라 달라지며, 각 메이커들은 소재에 관해서는 철저하게 보안 유지를 하고 있습니다.(대외비)

 

그 다음으로는 가공 방법과 캘리퍼의 모양입니다. 양산형 자동차에는 위에서 언급했듯이 주물을 사용하지만, 튜닝용 제품은 주물을 사용하지 않습니다.

현재에 많이 사용하고 있는 가공법은 단조 공법입니다.

단조는 덩어리로 된 소재를 각 형태에 맞게 가공하여 만드는 방법인데 생산 단가가 높고 제작 시간이 오래 걸리는 단점이 있습니다. 단조 캘리퍼는 한 번에 대량 생산이 불가능하고 한 개의 캘리퍼는 가공하는데 많은 시간이 소요됩니다.

이렇게 복잡함을 불구하고 튜닝 시장에서 단조 캘리퍼가 좋은 평가는 받는 이유는 제조 공법에 따른 강성을 가질수 있기 때문입니다.

 

단조형 캘리퍼는 주물과는 달리 소재의 겉부분을 깍아서 만들기 때문에 높은 강성을 가집니다. 시중에서 가장 많이 볼수 있는 단조형 투피스 캘리펀느 한개의 캘리퍼를 구성하는 부품이 두 개로 되어 있는데 투 피스 캘리퍼는 열팽장에 따른 변형을 생각해봐야 한다.

 

일반적으로 사람들은 좋은 브레이크라 함은 패달을 밟았을때 바로바로 제동이 걸리는 브레이크가 좋은 브레이크로 생각한다.

그러나 자동차가 속도를 줄이면서 발생하는 운동 에너지는 급격하게 방향이 바뀌거아 운동량이 바뀌기 때문에 전문가들은 팍팍 한번에 멈추"는 브레이크는 선호하지 않습니다.

브레이크에서 제일 중요시 하는 부분은 제동을 했을 때 차체가 버티는 무게를 효과적으로 분산 시키는데에 있습니다.

그래서 브레이크 전문가들은 피스톤의 용량이 크고 압력이 높다고 바로바로 제동력을 발휘하는것은 아니라고 말하고 있습니다.

 

제일 좋은 브레이크는 급제동 상황에서도 차체 무게를 어느한쪽이 아닌 차체 전체에 분산되는 것이라고 말합니다. 이를 위해서는 4바퀴의 균형도 중요하고 피스톤을 밀어내는 미세한 시간차까지 계산을 해야 합니다.

 

또 제동에서 제일 중요한 부분에는 발열도 있습니다. 캘리퍼로 압력이 걸리고 패드가 브레이크 디스크의 순간 온도는 800℃ 까지 올라간다고 합니다.

제동시에 발생하는 열에너지를 어떻게 효과적으로 빨리 분산시키느냐도 브레이크 성능에 양향을 미치는데 최근에는 알루미늄 합금 외에도 카본 소재의 캘리퍼도 등장하고 있습니다.

그러나 카본 캘리퍼는 대량 생산이 불가능하고 성형과정이 복잡해서 F1 포뮬러 레이싱처럼 특수한 차량 아니구서는 거의 사용하지 않습니다.

 

방열이 제대로 되지 않으면 로터와 패드에서 발생한 열이 캘리퍼에 축적되면서 피스톤을 움직이는 오일 호스까지 전달이 됩니다.

이러한 현상이 발생되면 브레이크 오일 온도가 상승하고 심하게 끓어올라 호스 내부에 기포가 생겨 제동이 제대로 되지 않습니다.

 

또한 무게 역시 좋은 캘리퍼를 결정하는 요소중에 하나입니다. 무게에 따라 제동력은 달라지지 않지만 무겁지 않고 좋은 캘리퍼는 서스펜션의 무게를 전체적으로 경량화 효과를 볼수 있습니다.