자동차학과, 자동차 정비 기능사 등 차의 모든것 자동차 셰시 핵심 요점 108장. 감속브레이크

108장. 감속브레이크

 

1. 개요

감속 제동장치(retarder)는 유체(기체나 액체) 또는 전기적인 저항을 이용하여 제동
을 시키도록 한 것으로 제3브레이크라고도 한다. 감속 브레이크는 자동차가 주행 중에
만 작동하고, 특히 긴 내리막길을 내려갈 때는 주 브레이크의 부하를 감소시켜 주 브레
이크를 보호하는 역할을 한다. 감속 제동장치만을 사용해서 차량을 완전정지 시키거나
급제동을 시킬 수 없으나, 주 제동장치의 작동시 감속 제동장치에서의 감속도가 보태져
서 정지거리를 매우 단축시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 즉 고속주행시 감속 제동
장치를 작동시켜 15km/h 정도로 감속시킨 후 풋 브레이크로서 완전히 정지시킬 수 있으며, 내리막길에서는 차량이 필요이상으로 증속되는 경우에 비탈의 경사도에 따라 적
당히 감속 제동장치를 작동시켜 속도를 가감하면 안전하게 내리막길을 내려갈 수 있다.
감속 브레이크의 가장 대표적인 것이 엔진 브레이크이다. 이는 별도의 장치가 없이 엔
진의 회전수와 바퀴의 회전수 차에 의하여 작동되는 것으로 감속효과가 그다지 강력하
지 못하므로 상용차에서는 별도의 감속 브레이크 장치를 두어 효과를 높이고 있다. 감
속 브레이크의 장점은 다음과 같다.
① 풋 브레이크를 사용하는 횟수가 줄어들기 때문에 주행시의 안전도가 향상되고 운
전자의 피로를 감소시킬 수 있다.
② 풋 브레이크 장치에서의 브레이크 라이닝과 드럼 혹은 타이어의 마모가 감소된다.
③ 빗길.눈길등의 미끄러운 상태의 노면에서 타이어의 미끄럼을 감소시킬 수 있다.
④ 클러치의 사용 회수가 적어지므로 클러치 관계 부품의 마모가 감소된다.
⑤ 제동 작동시 불쾌음 발생이 없으므로 정숙한 제동 작용을 발휘할 수 있다.

2. 감속 제동 장치의 종류

가. 엔진브레이크

엔진 브레이크(engine brake)는 기관의 회전저항을 이용하여 제동 작용을 하는 것이
다. 자동차가 정상적으로 주행하기 위해서는 자동차의 주행 저항보다 기관의 출력이 커
야하며 또한 기관의 회전수가 구동바퀴의 회전수보다 커야한다. 만약 고속 주행중 악셀
페달을 놓았을 경우와 같이 기관의 회전수보다 구동바퀴의 회전수가 커지면 구동바퀴
가 기관을 회전시키게 된다. 이때는 피스톤의 압축행정에서 저항이 발생하는데 이 저항
력으로 자동차가 감속하게 된다. 따라서 구동바퀴와 기관의 회전수 차가 클수록 저항이
증가하므로 감속효과는 증대하게 된다. 이를 엔진브레이크라 한다.

나. 배기식

배기식(exhaust retarder)은 배기파이프를 막아 엔진 내부의 압력을 높여 엔진을 압
축기로서 이용하는 장치이다. 엔진 브레이크는 4 행정 중 압축행정에서만 저항이 발생
하므로 큰 감속력을 얻을 수 없다. 따라서 배기관 중간에 배기 브레이크 밸브를 설치하
고, 또 흡기관에도 인테이크 셔터(intake shutter) 를 부착하여 배기 브레이크 작동 시
배기밸브와 셔터를 모두 닫아주어 4 행정 모두에서 피스톤이 움직일때 저항이 발생하도록 하여 강력한 감속효과를 나타나도록 한 것이다.
배기식은 엔진 브레이크보다 큰 제동력을 얻을 수 있으며 풋 브레이크의 사용 횟수를
줄일 수 있고, 기관의 과열 및 마멸을 방지할 수 있다. 또한 기관의 흡입 에너지가 증가
하므로 기관의 냉각을 방지할 수 있다.

다. 전기식

전기식은 와전류(eddy current retarder)식 이라고도 하며, 와전류를 이용하여 제
동력을 발생시키는 것으로 주요 구성 부품은 스테이터(stator), 로터(rotor), 여자코일
(field coil) 등으로 되어 있다. 철심 주위에 여자코일이 감겨져 있는 스테이터는 브라켓
에 의해 변속기 케이스에 고정되어 있으며, 변속기 출력축과 추진축 사이에 있는 로터
는 변속기 출력축, 추진축과 같은 속도로 회전한다.

스테이터에 있는 코일에 전류가 흐르면 자장이 발생되며, 이 자장 속에서 로터가 회전
하면 와전류가 발생되어 자장과 상호작용으로 로터에 제동력이 작용하게 된다. 이때 제
동 에너지는 열로 변환되어 로터를 가열하지만 로터 주위에 설치된 방열 핀에 의해 대기
중으로 발산시킨다. 이 방식은 구조가 간단하고, 제동토크를 전기적으로 쉽게 제어할 수
가 있다. 즉 [그림 16-61]과 같이 컨트롤 스위치에 의해 주행조건에 알맞게 통전 시키는
여자 코일의 수에 의하여 제동토크를 4단계로 변화시킬 수 있으나 무게가 무겁고 고가
이며, 양호한 작동상태를 유지하기 위해서는 축전지와 발전기가 양호한 상태여야 한다.