브레이크 시스템 이해
1.브레이크잉체계
움직이는 차를 늦추거나 멈추는 것, 차를 내리막길에서 안정된 속도로 움직이는 것, 멈춘 차를 정지 상태로 유지하는 것을 통틀어 자동차 제동이라고 합니다. 차를 제동하는 외부 힘은 브레이크 시스템입니다.
브레이크 시스템은 브레이크와 브레이크 작동 메커니즘으로 구성됩니다. 브레이크는 보조 브레이크 시스템의 리타더를 포함하여 차량의 움직임이나 움직임 경향을 방해하는 제동력의 구성 요소입니다. 브레이크 구동 메커니즘에는 기능 장치, 제어 장치, 전달 장치, 제동력 조정 장치 및 경보 장치 및 압력 보호 장치와 같은 보조 장치가 포함됩니다.
자동차 브레이크 시스템에는 여러 유형이 있으며, 기능에 따라 다음과 같은 범주로 나눌 수 있습니다.
①.서비스 브레이크 시스템:차량을 늦추거나 멈추는 장치.
②.주차 브레이크 시스템:정지한 차량을 제자리에 고정하는 장치.
③.2차 브레이크 시스템:서비스 브레이크 시스템에 문제가 생겨도 자동차가 속도를 줄이거나 멈출 수 있도록 보장하는 장치입니다.
④ .보조 브레이크 시스템:차량이 긴 경사로를 내려갈 때 차량의 속도를 안정시키는 데 사용되는 장치입니다.
브레이크 시스템은 제동 에너지에 따라 다음과 같은 범주로 나눌 수 있습니다.
①.인력 브레이크 시스템:운전자의 신체만을 제동 에너지원으로 사용하는 브레이크 시스템입니다.
②.파워 브레이킹 시스템:엔진의 동력을 공기압이나 유압으로 변환하여 제동하는 위치 에너지에만 의존하는 제동 시스템입니다.
③.서보 브레이크 시스템:사람의 힘과 엔진의 힘을 모두 사용해 제동하는 브레이크 시스템입니다.
브레이크 시스템은 가스 유압 회로에 따라서도 분류할 수 있습니다.
①.단일 회로 브레이크 시스템:변속기는 단일 가스 유압 회로를 사용합니다. 한 부분이 손상되면 전체 시스템이 고장납니다.
②.듀얼 회로 브레이크 시스템:서비스 브레이크의 가스 유압 라인은 두 개의 분리된 회로에 속합니다. 이를 통해 한 회로가 손상되더라도 전체 시스템은 여전히 정상적으로 작동할 수 있습니다. 1988년 1월 1일부터 중국은 모든 자동차에 이중 회로 브레이크 시스템을 장착하도록 요구했습니다.
2. 브레이크
브레이크는 차량의 움직임이나 경향을 멈추기 위해 제동력을 생성하는 데 사용되는 제동 시스템의 제동력 구성 요소입니다. 브레이크의 제동 토크가 휠에 직접 적용될 때 휠 브레이크라고 하며, 제동 토크가 구동 축을 통과한 후 휠에 분배되어야 하는 경우 센터 브레이크라고 합니다. 휠 브레이크는 일반적으로 구동 브레이크에 사용되며 보조 및 주차 브레이크에도 사용됩니다. 중앙 브레이크는 일반적으로 주차 및 보조 브레이크에만 사용됩니다. 주행 브레이크, 주차 브레이크 및 보조 브레이크는 기본적으로 고정 요소와 회전 요소에 의해 생성되는 마찰력을 제동력으로 사용하며 이를 마찰 브레이크라고 합니다. 현재 자동차에 사용되는 마찰 브레이크는 디스크형과 드럼형의 두 가지 범주로 크게 나눌 수 있습니다.
2.1 북B갈퀴
드럼 브레이크는 마찰 쌍의 회전 요소로 브레이크 드럼을 사용하고 작동 표면은 원통형 표면입니다. 드럼 브레이크는 구조에 따라 휠 실린더 브레이크, 캠 브레이크 및 웨지 브레이크로 나눌 수 있습니다. 휠 실린더 브레이크는 유압 브레이크 휠 실린더를 작동 장치로 사용하고 유압 작동을 사용하여 브레이크 슈를 브레이크 드럼과 접촉시켜 마찰을 발생시켜 제동합니다. 작동 원리와 제동 토크에 따라 리딩 슈 유형, 더블 리딩 슈 유형, 양방향 더블 리딩 슈 유형, 더블 팔로잉 슈 유형 및 자체 활성화 유형을 포함한 많은 유형이 있습니다. 캠 브레이크와 웨지 브레이크의 구조는 기본적으로 휠 실린더 브레이크와 동일하며 작동 장치만 다릅니다. 캠 유형은 브레이크 캠을 사용하고 웨지 유형은 브레이크 웨지를 사용합니다.
2.2 디스크B갈퀴
디스크 브레이크의 마찰 쌍의 마찰 요소는 페이스에서 작동하는 금속 디스크이며, 이 디스크를 브레이크 디스크라고 합니다. 드럼 브레이크와 비교했을 때 디스크 브레이크는 다음과 같은 장점이 있습니다.
①. 제동 성능이 안정적이며 마찰 계수의 영향을 덜 받습니다.
②. 디스크 브레이크는 열을 양쪽으로 전달하며, 디스크는 쉽게 냉각되고 쉽게 변형되지 않습니다.
③. 장기간 사용 후 브레이크 디스크의 두께 방향의 열팽창은 매우 작습니다.
④. 물에 잠긴 후에도 제동 성능 감소는 크지 않습니다.
⑤. 구조가 간단하고, 크기와 무게가 작으며, 유지관리가 편리하고, 자동 간격 조절이 용이합니다.
가장 큰 단점은 제동 효율이 낮다는 것입니다. 이를 보완하기 위해 일반적으로 파워 서보 시스템을 별도로 설치합니다. 현재 자동차에는 디스크 브레이크가 널리 사용되고 있습니다. 디스크 브레이크는 장착 요소에 따라 캘리퍼 디스크 유형과 풀 디스크 유형으로 크게 나눌 수 있습니다. 두 가지와 비교했을 때 캘리퍼 디스크 유형은 적용 범위가 더 넓으므로 여기서는 이에 집중하겠습니다.
캘리퍼 디스크 브레이크는 브레이크 디스크와 브레이크 캘리퍼로 구성됩니다. 마찰 블록과 금속 백 플레이트로 구성된 브레이크 패드와 액추에이터는 클램프 모양의 브래킷에 설치되어 브레이크 캘리퍼를 형성합니다. 브레이크 캘리퍼는 고정 캘리퍼 디스크 유형과 플로팅 캘리퍼 디스크 유형의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
고정 캘리퍼 디스크 브레이크의 작동 원리는 다음과 같습니다. 캘리퍼 바디는 차축에 고정되어 있으며 캘리퍼 바디의 양쪽에 브레이크 휠 실린더와 피스톤이 있습니다. 제동 시 마스터 실린더의 오일은 오일 입구를 통해 캘리퍼 바디의 두 개의 동일한 유압 실린더로 들어가고 마찰 패드는 피스톤에 의해 브레이크 디스크에 눌려 휠을 제동합니다.
플로팅 캘리퍼 디스크 브레이크의 작동 원리는 다음과 같습니다. 고정 캘리퍼 디스크 브레이크와 비교하여 플로팅 캘리퍼 디스크 브레이크의 캘리퍼는 플로팅되어 브레이크 디스크에 대해 상대적으로 움직일 수 있습니다. 브레이크 디스크 내부의 유압 실린더만 사용하여 내부 패드를 구동하는 반면 외부 패드는 캘리퍼 본체에 고정되어 캘리퍼 본체와 함께 축방향으로 움직입니다. 브레이크를 밟을 때 내부 피스톤과 마찰판은 왼쪽으로 이동하여 유압력으로 브레이크 디스크를 누릅니다. 동시에 유압의 반작용력이 캘리퍼 본체를 오른쪽으로 밀어서 외부 마찰판도 브레이크 디스크에 눌려 브레이크 효과를 얻습니다.
3. 서보 브레이크 시스템
서보 브레이크 시스템은 수동 유압 브레이크 시스템에 파워 서보 시스템을 추가하여 형성됩니다. 즉, 인력과 엔진을 모두 제동 에너지로 사용하는 브레이크 시스템입니다. 일반적으로 대부분의 제동 에너지는 파워 서보 시스템에서 공급됩니다. 파워 서보 시스템이 고장나면 운전자가 완전히 공급할 수 있습니다. 서보 브레이크 시스템은 서보 에너지 유형에 따라 다음과 같은 유형으로 나눌 수 있습니다.
① 진공서보형
② 공압서보 타입
③ 유압서보형
컨트롤러의 다양한 작동 모드에 따라 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
①．파워 어시스트형- 제어 장치는 브레이크 페달 메커니즘에 의해 직접 작동되며, 그 출력력은 유압 마스터 실린더에도 작용합니다.
②．과급형- 제어장치는 브레이크 페달 메커니즘으로부터 마스터 실린더를 통해 출력되는 유압에 의해 작동되며, 서보 시스템의 출력력과 마스터 실린더의 유압이 함께 중간 전달 실린더에 작용하여 실린더에서 휠 실린더로 출력되는 유압이 마스터 실린더의 유압보다 훨씬 높아진다.
다음은 진공 서보 브레이크 시스템에 대한 자세한 소개입니다. 시스템의 진공 부스터에는 전면 및 후면 챔버로 나누는 다이어프램이 있습니다. 전면 챔버는 진공 단방향 밸브로 엔진의 흡기 매니폴드에 연결되고 후면 챔버는 외부 공기에 연결됩니다. 두 챔버는 채널로 연결됩니다. 엔진이 작동 중일 때 진공 단방향 밸브가 열리고 닫히고 진공 부스터의 전면 및 후면 챔버에 일정량의 진공이 생성됩니다. 이때 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 페달이 제어 밸브를 추가로 작동시켜 서보 공기 챔버의 전면 및 후면 챔버의 채널을 닫고 후면 챔버 흡기 밸브를 엽니다. 후면 챔버로 들어오는 공기는 전면 챔버와 진공 차이를 생성하여 추력을 생성합니다. 이 추력은 페달 힘의 부족을 보상하기 위해 마스터 실린더에 직접 작용합니다.
진공 부스터 서보 브레이크 시스템의 개략도는 다음과 같습니다. 엔진이 작동 중일 때 흡기 파이프의 진공 작용으로 진공 탱크의 공기가 진공 체크 밸브를 통해 엔진으로 흡입되어 탱크에 일정한 진공이 생성되고 축적되어 서보 브레이크 시스템의 에너지원으로 사용됩니다. 브레이크 페달을 밟으면 마스터 브레이크 실린더의 출력 유압이 먼저 보조 실린더로 전달되고 한 쪽은 브레이크 작동 압력으로 브레이크 휠 실린더로 전달되고 다른 쪽은 제어 압력으로 제어 밸브에 입력됩니다. 마스터 실린더의 유압 제어 하에 제어 밸브는 Zhenkang 서보 공기실의 작동 챔버가 진공 탱크 또는 대기를 통과하도록 허용하고 서보 공기실의 출력력이 마스터 실린더의 유압, 브레이크 페달 힘 및 페달 스트로크와 증가하는 기능적 관계에 있도록 합니다. 진공 서보 공기실의 출력력은 마스터 실린더의 유압력과 함께 보조 실린더에 작용합니다.
4, 파워 브레이크 시스템
파워 브레이크 시스템에서 제동에 사용되는 에너지는 공기 압축기에서 생성된 공기압 에너지 또는 유압 펌프에서 생성된 유압 에너지이며, 공기 압축기 또는 유압 펌프는 차량 엔진에 의해 구동됩니다. 따라서 파워 브레이크 시스템은 차량 엔진을 유일한 초기 제동 에너지원으로 사용하고 운전자의 신체는 제동 에너지원이 아닌 제어 에너지원으로만 사용된다는 것을 알 수 있습니다. 파워 브레이크 시스템은 일반적으로 다음 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
①. 공압 브레이크 시스템:에너지 공급 장치와 전달 장치는 모두 공압식입니다. 대부분의 제어 장치는 브레이크 페달 메커니즘과 브레이크 밸브와 같은 공압식 제어 요소로 구성됩니다.
②. 공기-유체 브레이크 시스템:에너지 공급 장치와 제어 장치는 공압 브레이크 시스템과 동일하며, 전달 장치는 공압 및 유압 부품으로 구성됩니다.
③.풀 유압 파워 브레이크 시스템:브레이크 페달 메커니즘을 제외하고 전원 공급, 제어 및 전달 장치는 모두 유압식입니다.
5, 브레이크 힘 조절 시스템
이론적으로 제동력이 클수록 제동이 더 쉽습니다. 그러나 제동력이 접착력보다 크면 바퀴가 돌지 않고 바퀴가 미끄러집니다. 앞바퀴가 잠기면 차는 방향 제어력을 잃고 회전할 수 없습니다. 뒷바퀴가 잠기고 앞바퀴가 굴러가면 차는 방향 안정성을 잃고 횡력에 저항하고 미끄러질 수 있습니다. 위의 상황을 바탕으로 위의 상황을 피하기 위해 제동력을 분배하고 조정해야 합니다.
5.1 ABS
ABS - 잠금 방지 브레이크 시스템.이 시스템은 휠 속도 센서, 전자 컨트롤러, 유압 구성품의 세 부분으로 구성됩니다.
구체적인 작업 프로세스는 다음과 같습니다.
① 기존 브레이킹:솔레노이드 밸브에는 전원이 공급되지 않으며, 마스터 실린더와 휠 실린더는 언제든지 브레이크 압력의 증가와 감소를 제어할 수 있습니다.
② 휠 실린더 감압:차량 속도 센서가 전자 제어 장치에 휠 잠금 신호를 입력하면 ABS가 작동하기 시작하고 솔레노이드 밸브에 큰 전류가 입력되고 플런저가 위로 이동하고 마스터 실린더와 활성 휠 실린더 통로가 차단되고 휠 실린더와 리저버가 연결되고 브레이크 유체가 리저버로 흐르고 브레이크 압력이 감소합니다. 동시에 구동 모터는 유압 펌프를 시작하여 브레이크 유체를 가압하여 리저버로 다시 흐르고 마스터 실린더로 전달하여 다음 브레이크 적용을 준비합니다.
③ 휠 실린더 압력 유지 프로세스:차량 속도 센서가 잠금 신호를 출력하면 솔레노이드 밸브는 제한된 전류를 통과시키고 플런저는 모든 통로가 차단되어 시스템 압력을 유지하는 위치로 이동합니다.
④ 휠 실린더의 가압:압력이 감소한 후 휠 속도가 증가합니다. 이때 전자 제어 장치는 솔레노이드 밸브로의 전류를 차단하고 플런저는 가장 낮은 위치로 돌아가고 마스터 실린더와 휠 실린더가 다시 연결되고 브레이크 유체가 다시 휠 실린더로 들어가 브레이크 압력이 증가합니다.
5.2 EBID (약 5.2달러)
EBD - 전기 브레이크 힘 분배, 전기적으로 제어되는 제동력 분배 시스템. EBD는 실제로 ABS의 보조 기능입니다. ADAS 제어 컴퓨터에 추가된 제어 소프트웨어입니다. 기계 시스템은 ABS와 정확히 동일합니다. ABS 시스템을 효과적으로 보완합니다. 일반적으로 ABS와 함께 사용하여 ABS의 효과를 향상시킵니다. 제동 시 EBD는 4개 타이어의 다른 접착력으로 인해 발생하는 다른 마찰 값을 빠르게 계산한 다음 제동 장치를 빠르게 조정하여 이전에 설정된 프로그램에 따라 제동력을 분배하여 차량의 안정성과 안전성을 보장합니다. 비상 제동 중에 바퀴가 잠기면 EBD는 ABS 전에 각 바퀴의 효과적인 지면 접착력을 균형 있게 조정하여 미끄러짐과 측면 이동을 방지하고 정지 거리를 단축할 수 있습니다.
5.3 자동 재시동
ASR - 가속 슬립 조절, 차량 구동의 미끄럼 방지 시스템. 이 기능은 ABS 시스템의 기능에 대한 확장 및 보완으로 이해될 수 있습니다. ASR 시스템의 주요 구성 요소는 ABS 시스템과 공유할 수 있습니다. ASR 시스템의 기능은 가속 중, 특히 비대칭 저마찰 도로에서 또는 코너링 중 구동 휠이 공회전할 때 차량이 미끄러지는 것을 방지하는 것입니다. ASR은 휠 속도 센서, 스로틀 위치 센서, 브레이크 압력 조절기, 스로틀 액추에이터 및 전자 제어 장치로 구성됩니다. 구동 휠이 미끄러질 때 각 휠의 휠 속도를 비교할 수 있습니다. 전자 제어 장치가 구동 휠이 미끄러지고 있다고 판단하면 자동으로 즉시 스로틀 흡입량을 줄이고 엔진 속도를 낮추어 출력을 줄입니다. 또한 미끄러지는 구동 휠을 제동하여 목표 범위 내에서 구동 휠 미끄러짐률을 제어할 수 있습니다.
5.4 TCS
TCS - 견인력 제어 시스템.이 시스템은 구동 휠의 회전 수와 변속 휠의 회전 수를 기준으로 구동 휠이 미끄러지는지 여부를 판단합니다. 전자가 후자보다 크면 구동 휠의 속도를 줄입니다. TCS는 센서와 브레이크 컨트롤러를 모두 사용한다는 점에서 ABS와 매우 유사합니다. TCS가 휠 미끄러짐을 감지하면 먼저 엔진 제어 컴퓨터를 통해 엔진 점화 타이밍을 변경하거나 엔진 토크 출력을 줄이거나 휠 브레이크를 적용하여 휠이 미끄러지는 것을 방지합니다. 미끄러짐이 매우 심하면 엔진의 연료 공급 시스템을 제어합니다. TCS는 컴퓨터를 사용하여 4개 휠의 속도와 스티어링 휠의 조향 각도를 감지합니다. 자동차가 가속할 때 구동 휠과 비구동 휠의 속도 차이가 너무 크다고 감지하면 컴퓨터는 즉시 구동력이 너무 크다고 판단하고 명령 신호를 보내 엔진 연료 공급을 줄이고 구동력을 줄이며 따라서 구동 휠 타이어의 미끄러짐률을 줄입니다. 이 시스템은 스티어링 휠 각도 센서를 사용하여 차량의 주행 상태를 감지하고 차량이 직진하는지 회전하는지 판단하고 각 타이어의 슬립률을 그에 따라 변경할 수 있습니다. 그러나 트랙션 컨트롤 시스템에는 단점도 있습니다. 운전자가 가속기 개방을 사용하여 차량의 주행 상태를 조정할 때 이 시스템은 운전자의 주행 의도를 방해합니다.
5.5 에스피에스
ESP - 전자 안정 프로그램.ESP는 실제로 ABS, ASR, EBD 및 TCS의 기능을 결합하고 확장한 것으로 볼 수 있습니다. 스티어링 센서, 휠 속도 센서, 슬립 센서, 횡가속도 센서 및 제어 장치로 구성됩니다. 다양한 센서에서 제공하는 정보를 기반으로 차량 본체의 주행 상태를 분석한 후 ABS 및 ASR에 수정 지침을 내려 차량이 동적 균형을 유지하도록 돕습니다. ESP는 다양한 작동 조건에서 최적의 차량 안정성을 유지할 수 있으며, 특히 언더스티어 또는 오버스티어 조건에서 효과적입니다. ESP 센서가 차량이 언더스티어임을 감지하면 ESP는 내부 휠에 추가 제동력을 적용하고, 차량이 오버스티어이면 ESP는 외부 휠에 추가 제동력을 적용합니다.