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[펌:slrclub-siya]브레이크 이야기들
k01kim
2015. 10. 10. 17:11
많은 분들이 오해를 하시는 부분이 주행중 시동이 꺼지면 스티어링휠이 잠기고 브레이크가 전혀 듣지 않는다라고 생각을 하고 계신듯합니다만....
실제로 절대로 그렇지 않습니다. 정지상태에서 시동을 끈후에 스티어링휠을 돌리면 상당히 무겁지만 그래도 키만 꽂혀있다면 스티어링휠은 돌아갑니다. 하지만 이것은 정지상태에서의 이야기이지 차가 주행중이라면 상황이 완전히 달라집니다.
주행중에는 하중에 의한 마찰력이 크지 않기 때문에 스티어링휠이 무난하게 돌아갑니다. 일반적으로 파워스티어링 장치는 정지중과 저속주행중, 즉 주차를 할때 스티어링휠을 쉽게 돌릴수있게 보조해주는 장치입니다.
예전의 차들은 유압식을 많이들 사용했지만, 최근의 차들은 전기모터식으로 변하고 있습니다. 전기모터식이던지 유압식이던지 파워스티어링을 돌려주는 웜기어에 보조적인 힘을 더해서 운전자로 하여금 힘이 덜들게 해주기 때문에, 사실은 기계적으로 기어와 기어가 물려있는 상태입니다.
따라서 시동이 꺼져서 모든전원장치가 나갔다고 하더라도 기계적으로 조향이 가능하게 됩니다. 90년대 초반의 운전면허시험을 볼때 사용하던 1.2톤 트럭이 파워스티어링이 없는 차종임에도 불구하고, 차가 조금이라도 움직이게되면 좀 힘은 들지만 핸들을 돌리는데 전혀 문제가 없었지요.
그리고 핸들은 키가 꽂혀있다면 절대로 잡기지 않습니다. 주차한상태에서 키를 뽑은채로 핸들을 돌리면 도난방지를 위해서 핸들이 잠기게되지만, 키가 꽂혀있다면 절대로 잠길수가 없지요..
그리고 브레이크도 마찬가지입니다. 일반적으로 브레이크는 엔진내부의 부압을 이용하여 캘리퍼의 힘을 증폭시킵니다. 운전자가 페달을 밟는힘을 약 17배 정도 증폭하게 되는데, 시동이 꺼지게 되면 두번정도의 나눠서 밟을 만큼의 부압은 하이드로백에 저장이 되어있고, 이 부압을 다 사용하게 되면, 운전자가 밟는 힘을 전혀 증폭하지 못한채 밟는 힘 만큼의 유압으로 제동을 걸게 됩니다.
따라서, 주행중에 시동이 꺼지게 되면, 자동변속기차량은 N 으로 옮기고 다시 시동을 걸어보려 노력을 해보십시오. 그래도 시동이 걸리지 않는다면 브레이크는 최대한 아끼면서 (갓길로 이동해서 차를 정차시킬때 최대의 힘을 발휘해야하므로) 차선을 변경하여 정지해도 안전한 곳으로 이동을 한이후에 한번의 브레이킹으로 차를 정지시켜야합니다.
그리고 이때는 절대로 주차브레이크를 당겨서는 안됩니다. 이미 시동이 꺼져있는 상태이므로 ABS가 동작하지 못할것이고, 후륜이 잠겨버리게되면 자동차는 직진안정성을 보장하지 못하게 되어, 아주 위험한 상황으로 치닫게 됩니다.
주행중에서 시동이 꺼져서는 절대 일어나서는 안되는 일이고, 그러한 문제가 없도록 예방정비를 해야하겠지만, 만약에 그러한 일이 발생한다면 당황하지 말고 침착하게 차를 안전하게 정지시켜야합니다.
최근에 자동변속기가 대량 보급되면서 습관적으로 브레이크를 밟는 운전자들이 아주 많은데, 시동이 꺼지게되면서 그런 습관을 가진 운전자가 브레이크를 두번정도만 슬쩍 밟았다고 하더라도, 저장되어있는 부압을 아주 많이 사용하게 되어 안전한곳을 확보하고 정지시킬때 상당한 힘이 필요하게됩니다.
잦은 브레이크는 연비에 아주 취약하며, 뒷차의 운전자에게 습관성 브레이크 동작이라는 인식을 주게되어, 뒷차의 운전자가 브레이크등이 들어오는 것을 크게 의식하지않게되어 진짜로 제동을 해야할 타이밍을 놓치게 만드는 아주 좋지않은 습관입니다.
가속페달을 도로흐름에 맞춰서 적당히 밟아서 주행을 하면 잦은 브레이크를 하지 않아도되고, 이것은 연비향상 안전향상 측면에서 아주 바람직한것입니다. |
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| ABS 장착시 대부분 순간에는 제동거리가 짧아집니다 | |
많은 분들께서 오해하시는부분중의 하나는 ABS가 브레이크를 풀었다가 잠궜다가 하는 방식으로 알고계시는것이 가장 큰 오해점이라고 할수가 있지요.
운전자가 브레이크를 밟아서 일반적으로 제동을 할때도 브레이크를 밟은채로 페달의 걍약을 조절하면서 제동하게 됩니다. 이 강약의 조절로 인해서 타이어는 회전을 하면서 노면과 최대마찰력을 내고 속도를 감속하게 하지요. 하지만 이 강약조절이 실패하거나, 조금 급한마음에 브레이크를 아주 강하게 밟아서 타이어가 잠기게 되고, 스키드 마크가 생기게되면 속도계상의 속도는 0 이지만 실제속도는 그렇지 않게 됩니다.
즉 타이어가 잠긴채로 노면을 스키타듯이 미끄러지게 됩니다. 이때의 마찰력은 아주 형편이 없어서, 속도가 거의 줄지 않습니다.
하지만 ABS는 그와는 다릅니다. 브레이크를 하나도 밟지 않은 상태를 0 이라고 하고, 최대로 밟은 상태를 100이라고 한다면 운전자가 브레이크 페달을 밟아서 브레이크가 제동하고 있는 힘이 70 이었고, 이때 급하게 더 밟아서 갑자기 제동력이 80으로 올라가면서 타이어가 잠기게 되면...
이때부터 ABS가 개입하게 됩니다. 이렇게 되면 ABS는 1초에 8회 정도로 브레이크의 답력을 조절합니다. 운전자는 이미 힘껏밟아서 100 이라는 힘으로 제동을 가하고 있다고 해도 이미 80 에서 타이어가 잠기게 되었기 때문에... ABS가 브레이크 답력을 살짝줄여서 75 정도로 줄입니다. 이래도 타이어가 잠겼다면 다시 73 정도로 줄입니다.
이때는 타이어의 잠김이 아니라 회전을 하는 상태라면 다시 74로 올립니다. 그리고 다시 잠긴다면 73으로 내립니다. 즉 80 - 75 - 73 - 74 - 73 - 74 - 75 ..... 와 같은 동작을 1초에 8회 정도를 반복하고 있는것이지요.
일반적으로 도로를 다니는 운전자중에 99.99% 는 긴급상황시 브레이크를 밟아서 제동력을 100 으로 만들어버립니다. 이러한 운전자에게는 ABS는 제동거리를 줄이는 최적의 아이템이지요... 하지만 전문적인 드라이빙 테크닉을 교육받은 레이서들은 오른발로 타이어가 잠기기 바로 직전까지 제동을 걸수가 있습니다. 이렇게 되면 초당 8 번정도씩 제동력을 가감하지 않고도... 최대마찰력을 내기 때문에..
이러한 순간에는 ABS가 없는 경우가 오히려 제동거리가 짧습니다. 하지만 이 모든것이 노면의 기복이 없고, 마찰력이 좋은 평평한 아스팔트에서의 이야기이지... 노면이 울퉁불퉁하거나 공사로 인해서 누더기가 되어있는 국내 도로에서는 이 스킬가지고도 힘든것이 사실입니다.
ABS는 4채널인 경우 4개의 바퀴를 독립제동합니다. 즉, 운전석 왼쪽이 잠겼다고 판단되면 나머지 3개의 바퀴에는 운전자가 밟은 브레이크 답력만큼을 그대로 제동을 하고 운전석 왼쪽에만 초당 8번씩 제어를 해서 브레이크 답력을 가감하게 됩니다.
즉, 4개의 타이어가 노면에서 모두 잠기지 않게끔 답력을 가감하며 제동을 거는것이지요. 가장 쉽게 범하는 오류가 ABS는 브레이크 답력을 0 과 100 으로 초당 몇번씩 제어한다... 이런 논리가 아닌것입니다.
이론상은 ABS가 없는 경우가 제동거리가 짧습니다만.. 실제 상황에서 그런 이론을 만족시키기 위해서는 지켜져야할 가설이 너무도 많거든요...
단지 ABS가 제동거리가 형편없이 길어지는 곳은 진흙같은곳입니다. ABS가 없는 상태라면 타이어가 잠기면서 진흙속으로 파고들어서 제동거리가 급격히 줄어드는 반면... ABS 는 이러한곳에서도 타이어를 잠기지 않게 제동을 걸기 때문에 마찰계수가 형편없이 떨어져서 제동거리가 아주 길어지게 됩니다.
그리고 오늘처럼 눈이 심하게 온경우라면... ABS의 도움을 받는 일이 아주 잦습니다. 물론 ABS라고 해도 눈길에서 아주 효과적인 제동을 내지는 못하지만 적어도 ABS가 없는 차에 비해서 아주 미약하게 나마 제동거리도 줄고... 차의 자세제어에도 아주 효과적입니다.
ABS가 없는 경우에 4개의 바퀴가 모조리 잠기게 되면 노면의 굴국이나 경사에 의해서 4개의 잠겨있는 타이어에 걸리는 마찰력이 차이가 지게 되는경우 차체가 비정상적인 방향으로 흐르게 되는데, ABS가 동작하고 있는 중이라면 이렇게 비정상적인 방향으로 흐르는 현상이 아주 효과적으로 억제합니다.
물론 눈길에서 마찰력을 얻기는 힘들기 때문에 ABS가 있는 경우나 없는 경우나 제동거리는 비슷하지만요.... |
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디젤엔진은 휘발유엔진과는 다르게 압축착화방식으로 연료를 점화합니다. 따라서 고압축 장행정 엔진이 되어야만 하기 때문에, 최고회전수에서 아주 손해를 봅니다만.... 저회전에서의 큰 토크로 그것을 만회하지요. 따라서 큰 토크가 필요한 트럭에는 전형적으로 디젤엔진이 사용되었고, 최근에는 승용차에도 디젤엔진이 사용됩니다.
디젤엔진에 자동변속기가 장착된 SUV를 운전해보면(아직 디젤 승용은 운전을 못해봤습니다 ㅠㅠ) 이상할정도로 엔진브레이크 효과가 거의 없음을 누구나 알게됩니다. 휘발유 자동변속기차들도 엔진브레이크가 거의 없지만, 디젤엔진은 아예 악셀레이터 페달을 놓게되면 중립으로 풀린다는 생각이 들만큼 엔진브레이크 효과를 느끼기가 하주 힘듭니다.
디젤에서 엔진브레이크를 사용하려면 강제로 체인지레버를 2 또는 L 정도로 내려야만 엔진브레이크가 걸리게 되지요. 디젤 자동변속기에서 엔진브레이크 효과를 거의 느끼지 못하는 이유는 기어비 때문입니다.
자동변속기는 현재 자동차에서 필수옵션이 되어버렸고, 디젤 / 휘발유를 막론하고 자동변속기의 채택은 이제 당연한것이 되었지요. 엔진의 특성에 따라서, 그리고 자동변속기의 기어비 따라서 가속력이 좋거나, 연비가 잘나오거나 합니다만...
일단 디젤엔진은 휘발유엔진과는 달리 토크지향적인 엔진입니다. 최근에는 커먼레일 직분사 방식에 과급까지 더해서 휘발유엔진을 능가하는 최고출력을 냅니다. 디젤엔진은 앞서 말씀드린것처럼 압축비를 아주 크게 가져가야만 엔진에서 정확한 점화가 이뤄지기 때문에 어쩔수없이 장행정 엔진일수밖에 없습니다.
행정이란 스트로크라고도 하며, 이는 주사기를 생각하시면 됩니다. 큰주사기와 작은 주사기를 비교할때 동일한 주사기에 50cc 정도의 물을 주사바늘을 통해서 채워넣는다고 가정할때 큰주사기는 피스톤의 지름이 큰대신 아주 살짝만 당기면 50cc의 물이 주사기로 빨려들어갑니다만, 작은 주사기는 피스톤의 지름이 작기 때문에 피스톤을 많이 당겨야만 50cc의 물이 주사기로 빨려들어가지요...
엔진도 이와 같습니다. 같은 배기량이라고 할지라도 피스톤의 지름과 피스톤이 움직이는 거리는 각각 다릅니다. 특히나 디젤엔진에서는 피스톤의 지름은 작게하고, 피스톤의 움직이는 거리를 크게 해야만 합니다. 고압축을 해서 연료를 점화해야하기 때문이지요...
앞서말한 두개의 주사기에서 50cc가 채워진 양만큼 피스톤을 빠르게 왕복시킨다고 할때 큰주사기가 왕복시키기가 아주 쉽습니다. 별로 힘도들지 않고 손쉽게 왕복시킬수가 있지요. 하지만 작은 주사기는 피스톤을 왕복시키려면 많이 움직여야하기 때문에 빠르면 빠를수록 힘이 듭니다. 그만큼 실린더와 마찰이 심하기 때문입니다.
따라서 장행정 엔진들은 고회전에서 아주 불리합니다. 반대로 단행정 엔진들은 고회전에서 마찰이 상대적으로 적어서 고회전에서 아주 유리하지요. 그러면 단행정엔진이 아주 좋은 엔진이냐? 그것도 아닙니다... 두개의 주사기에서 피스톤을 뽑아내서 똑같은 힘으로 손바닥에 누른다고 할때 큰주사기에서 빼낸 지름이 큰 피스톤으로 누를때는 면적이 넓어서 별로 아프지가 않습니다.
하지만 작은주사기에서 꺼낸 지름이 작은 피스톤으로 누를때는 면적이 적기 때문에 큰 주사기에 비하면 좀더 아프지요.. 이것이 바로 토크입니다. 따라서 디젤엔진이 토크가 큰 이유는 장행정엔진이기 때문에 토크가 큰 것입니다.
디젤엔진은 연료의 특성상 고압축엔진이 되어야하고, 고압축 엔진을 만드려면 장행정이 되어야 하기 때문에, 토크가 크게 되는것이지요. 휘발유엔진은 반대로 고압축을 만들게 되면 자연발화하는 성질때문에 무작정 고압축엔진으로 설계를 하지 못하는 것입니다....
이런 장행정 엔진들은 피스톤의 왕복거리가 길어져서 고회전에서는 마찰때문에 아주 불리합니다. 좀더 자세히 이야기하면, 피스톤은 최대왕복속도를 22m/s로 잡고 있습니다. 그 이상의 속도에서는 빨라지는것대비 마찰이 심해져서 피스톤링에 열이 축적되고, 기계적으로 손실이 아주 크기 때문입니다.
디젤엔진처럼 압축비가 20:1 을 넘어가는 장행정 엔진들은 이러한 왕복속도의 한계가 아주 일찍 찾아옵니다. 따라서 구형 플런져(부란자)방식의 디젤엔진들은 4000rpm 이 최대회전수인경우가 많고, 배기량이 아주 큰 트럭이나 버스들은 2000rpm 정도가 최대 회전수입니다. 최근에는 기술력이 좋아져서 4500rpm 이 최대회전수이로 약간 늘어났습니다. 아우디의 디젤엔진은 5500rpm까지 회전할수있는 엔진들도 있지요.
이렇게 토크가 크고 최대회전수가 낮기 때문에 휘발유엔진과는 다르게 기어비를 조정해야 합니다. 일반적으로 4단 자동변속기 기준 휘발유엔진에 사용되는 자동변속기의 각단 최고속도(엔진을 최대회전수까지 돌렸을때의 속도)는 1단에서 시속 60, 2단에서 120, 3단에서 180~200 정도로 세팅합니다. 4단은 오버드라이브로 그 이상의 속도가 계산상 가능하지만, 실제로는 공기저항과 낮은 토크때문에 4단에서 최대회전수까지 가지는 못합니다.
휘발유엔진이 6500rpm 에서 연료차단이 발생하고, 6500rpm까지 사용할수있는데 비해서 디젤엔진은 4500rpm 까지밖에 사용할수가 없기 때문에 휘발유엔진과 동일한 기어비를 채택하면 가속력은 아주 큰대신에, 최고속도는 떨어지게 되고, 이는 시내에서 잦은 변속과 고속도로 정속주행시에 높은 회전수로 인해서 손해를 많이 보게 됩니다.
따라서 디젤엔진에 사용되는 자동변속기들은 기어비가 아주 큽니다. 매뉴얼상에 나와있는 기어비는 종감속을 뺀 각단의 기어비로 휘발유엔진대비 별 차이를 못느끼실지도 모르지만, 종감속 기어비에 타이어 지름까지 계산해보면 확실히 디젤엔진의 기어비가 상대적으로 많이 낮습니다.
디젤엔진들은 대부분 4단자동변속기 기준으로 1단에서 시속 40, 2단에서 80, 3단에서 140 정도로 세팅되어 낮아진 엔진회전수만큼 휘발유엔진에 사용되는 자동변속기대비 속도는 낮지만, 그래도 기어비가 아주 낮은편입니다.
그렇다면, 왜 엔진브레이크가 잘 안걸리느냐에 대한 답은 어느정도 나오게 된것이지요...
예전에는 수동변속기가 대세였습니다. 2리터 중형세단의 대명사인 소나타에도 수동변속기가 아주 많았지요. 수동변속기를 운전하던 사람들이라면 5단보다는 4단에서, 4단보다는 3단에서... 기어단수가 낮으면 낮을수록 엔진브레이크가 강하게 걸리고, 기어단수가 높으면 엔진브레이크가 잘 걸리지 않는것을 경험상 알고있습니다.
게다가 엔진회전수가 높으면 높을수록 엔진브레이크가 크게 걸리고 2000rpm 이하가 되면 엔진브레이크가 거의 걸리지 않는것을 경험상 알고있습니다. 디젤엔진은 기어비가 낮기 때문에, 휘발유 수동변속기에 비하면 엔진브레이크가 그만큼 덜 걸리게 됩니다. 게다가 자동변속기의 특성상 역으로 유압이 발생하면 스테이터의 각도가 거의 바이패스 되는구조로 설계되어 더더욱 그 특성이 심합니다.
따라서, 디젤 자동변속기 자동차들은 주행중에 악셀레이터 페달을 놓게되더라도, 즉각 엔진회전수가 1500rpm 미만으로 떨어지게 되고, 낮은 기어비와 낮은 회전수의 영향때문에 엔진브레이크 효과가 거의 없습니다. 그렇다보니, 속도가 감속되는 폭이 아주 적어서 잦은 브레이크를 써야하는것입니다.
물론 휘발유 자동변속기 자동차들도 비슷한 상황이지만, 디젤엔진대비 기어비가 높기때문에, 그래도 어느정도의 엔진브레이크 효과는 있지요. 물론 4단 오버드라이브 진입상태라면 별반 차이가 없지만, 3단이나 2단정도의 기어연결상태에서는 엔진브레이크 효과가 디젤엔진보다는 크게 나타납니다.
물론 디젤 자동변속기또한 3단이나 2단으로 강제쉬프트를 하면 엔진브레이크가 걸리긴 하지만, 변속기 보호와 엔진 오버런 방지의 차원에서 변속기 제어로직에 강제쉬프트를 제한하여 3000rpm 이상으로 엔진브레이크가 걸리지 않게(즉, 쉬프트 다운을 금지하는) 프로그램하기도 합니다.
그러한 연유로 인해서, 디젤 자동변속기들은 엔진브레이크 효과가 적은것입니다.... |
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일반적으로 엔진브레이크를 많이들 사용하고, 어떤상황에서 사용해야하는지는 운전자라면 대부분 잘 알고 있습니다. 하지만 그 엔진브레이크를 사용하는 방법이 잘못된 경우가 아주 많은것 같습니다. 가장 흔한 이야기로 '눈길에서 감속을 해야할때는 풋브레이크와 함께 엔진브레이크를 병행한다' 와 '내리막을 내려갈때 엔진브레이크를 사용해서 내려간다'가 될것같습니다.
일반적인 엔진브레이크의 적용방식은 자신의 차가 자동변속기라면 체인지레버를 한단이나 두단 아래로 내리는 방법이고, 수동변속기라면 기어를 역시 한두단 내리는 방식으로 엔진브레이크를 활용하게 됩니다. 하지만 이 방법들은 자동차에 아주 좋지 않는 효과를 내기때문에, 유의해서 사용해야합니다.
보통 수동변속기를 운전하는 운전자들을 보고 있으면 쉽게들 엔진브레이크를 사용합니다. 그 엔진브레이크란것이 예를들면 4단으로 주행하다가 클러치를 밟고 3단으로 기어를 넣고 다시 클러치를 연결합니다. 그것으로 엔진브레이크를 사용하게 되는것이지요.
이 방식은 노면상태가 좋은 포장도로에서는 차체의 조종성을 위해하지도 않을뿐더로 내리막이나 눈길에서 유용한 방법입니다만... 그 속에는 한가지의 주된 내용이 빠져있습니다. 그 주된 내용은 바로 부드러움에서 오는 유연성입니다.
좀더 이야기하면 레이서와 일반 스트리트 튜너들의 운전스킬의 차이라면 부드러움입니다. 숙련된 레이서가 운전하는 차를 얻어타고 갈때는 기어의 업쉬프팅과 다운쉬프팅시에 차의 하중의 변화를 느끼기가 아주 어려울만큼 변속타이밍에 엔진회전수가 정확히 치합되어 매끄럽게 변속을 마칩니다.
반면에, 일반 스트리트 튜너들의 대부분은 기어를 업/다운 하는 상황에서 조수석에 탄사람들의 고개가 앞뒤로 왔다갔다 할만큼 하중의 변화폭이 대단히 크게 되지요. 옆에서 아무것도 모르고 차에 관심이 있는 사람이 지켜봤을때는 아주 멋지고, 운전을 잘한다고 생각하겠지만... (실제로 보면 정신없습니다.. 힐앤토를 이용해서 다운쉬프팅을 한다고 가정할때 브레이크를 밟으면서 차는 곧장 노즈다이브를 하게되고, 클러치를 밟으면서 엔진회전수 보정을 하게 되는동작에서 브레이크 답력이 지속되지 못하고 다운쉬프팅후의 회전수의 치합이 어긋나게 되어 약간씩 울컥하게 되는성향이 많은데...) 이런 상태라면 절대로 랩타임을 빠르게 할 수가 없습니다.
눈길과 빗길그리고 내리막에서 자주사용하는 엔진브레이크도 역시 이러한 상황을 염두에두고 자신이 할 수 있는 최대치의 능력을 발휘하여 차체의 하중이동을 최소화하는 방향으로 변속을 해야만 합니다. 특히나 "급" 자가 들어간 행동을 해서는 안되는 눈길에서는 더더욱 조심해야만 하지요..
일반적인 클러치를 밟고 기어를 내리고 다시 클러치를 연결하는 엔진브레이크는 엔진의 구동계와 엔진에 지속적인 피해가 있습니다. 4단으로 60킬로를 주행하던중에 엔진브레이크를 위해서 3단으로 기어를 내린 상황이라면 엔진회전수의 차이가 꽤 발생하게 됩니다. 4단에서 시속 60을 내기위해서 엔진은 2000 rpm으로 회전하고있었다면.. 3단에서 시속 60을 내기위해서는 엔진은 3000 rpm 정도로 회전을 해야하만 합니다.
따라서 기어를 한단 내리면서 엔진에는 1000 rpm이라는 회전수의 차이가 발생하게 되는데 막연하게 클러치를 밟고 기어를 내리고 다시 클러치를 연결하게 되면 아주 짧은순간동안 클러치 디스크가 속도차로 인해서 슬립하게 되고 엔진이 외력에 의해서 갑자기 큰힘으로 회전을 하게 됩니다.
이렇게 되면 엔진의 크랭크 댐퍼풀리와 캠의 저널베어링이 손상을 입게되며, 이때 울컥하면서 차체가 앞으로 좀 심하게 쏠리게 되지요.. 그 이후부터는 높아진 회전저항때문에 자연스럽게 엔진브레이크가 걸리게 되어 속도가 지속적으로 줄지만.. 이미 울컥하는 순간이 한계상황이었다면 바로 사고로 이어질만큼 위험한 순간이었습니다.
눈길을 내려가는 상황에서 전방에 장애물이나 서있는 차를보고 속도를 줄이겠다고 이러한 동작을 하게 되면 울컥하는 순간 강력하게 앞쪽으로 하중이 이동하게 되고 전륜이 그립의 한계를 넘어가게 되면서 차체는 그대로 스핀합니다.
오히려 안한것보다 더 나쁜상황을 만든것이지요. 따라서 엔진브레이크는 충분한 연습이 있어야하고 그 연습으로 인해서 몸에 숙달시킨후에 사용하는것이 순간순간 위험성을 최소화할수가 있습니다. 통행량이 한적한 도로에서 신호대기를 하고있는 전방의 차를 보고 속도를 줄이면서 클러치를 밟고 기어를 한단 내리면서 얼마만큼 악셀레이터를 밟아서 회전수를 올려놓고 클러치를 연결했을때 울컥하지 않는지에 대한 감을 잡아야만 합니다.
엔진회전수 보정을 하는 동작의 유무가 바로 일반적인 운전과 고급운전기술의 기본의 차이라고 할 수 있을만큼 다운쉬프트할때 엔진회전수의 보정은 아주 중요한 요소인것이지요. 지속적으로 이렇게 운전한 운전자는 브레이크없이 엔진회전수의 보상만으로 5-4-3-2 까지 아주 매끄럽게 할수가 있습니다.
이쯤되면, 일반적으로 급제동을 하지 않는 상태라면 브레이크 없이 거의 속도를 줄일수가 있게되고, 재가속 할 때도 아주 유리하면 긴급상황시에서 습관적으로 사용을 할수가 있습니다. 운전은 머리로 하는것이 아닌 몸으로 하는것이기때문에.. 몸에 익지않고 머리속에만 맴도는 운전기술은 아무짝도 쓸모가 없거든요.
그리고 엔진회전수의 치합이 아주 정밀하게 맞아질때는 기어를 한단한단 내릴때마다 변속기가 기어를 빨아 들이듯이 기어를 내리는 동작에 위화감도 없고 힘도들지 않습니다. 이러한 연습은 조금더 안전한 운전을 위해서 필요하다고 생각합니다. |
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최근들어 ABS가 장착된 자동차를 찾는것은 대단히 쉬워졌습니다. 한 10년전만 보면 풀옵션 최고급 사양에만 적용되었으며, 그외에는 찾기가 대단히 힘들어서 뒷유리창에 ABS 스티커가 붙은차를 찾기가 힘들어졌습니다만.. 최근에는대부분 에어백과 함께 기본적용되는 경우들이 많아서 구지 스티커를 붙일 필요가 없어서인지, 역시나 ABS 스티커가 붙은 차들을 찾기가 힘들어지게 되었지요.
ABS의 작동에 대해서 대부분으 오너들이 사람들이 오해하는 부분중의 하나는 ABS가 브레이크 작동을 단속적으로 끊어준다라고 생각하는 것입니다. 이것은 ABS 작동중 발생하는 솔레노이드 벨브(전자석 벨브)의 작동 충격이 브레이크 페달을 타고 올라와서 운전자의 오른발을 자극하기 때문인 것 같습니다. 이 솔레노이드 밸브의 작동은 브레이크를 끊어주는것이 아니라, 브레이크의 유압을 가감하는 조정동작을 하기 위함입니다.
조금더 쉽게 설명하면, 브레이크 페달을 최대로 밟았을때 브레이크의 제동력은 100이 됩니다. 반대로 하나도 밟지않은 상태가 되면 제동력은 0이 되지요. "ABS는 이런 제동력을 100에서 0으로 초당 7회씩 연속반복한다" 라는 이야기는 사실무근의 이야기가 되지요. (물론 예외도 있습니다)
제동은 타이어와 노면의 마찰력을 이용하여 차체의 운동에너지를 열에너지로 변환시켜 속도를 줄이면서 대신에 열을 발생하게 됩니다. 일종의 열 교환기이지요. 이러한 마찰력이 크면 클수록 차체는 더더욱 쉽게 속도가 줄게됩니다. 미끄러지는 타이어는 급격하게 마찰계수가 떨어지게 되어 제동거리가 엄청나게 늘어나게 됩니다. 타이어가 브레이크에 의해서 LOCK이 되면 속도계는 0 일지 몰라도, 실제속력은 0 이 아니지요. 게다가, 지면과 마찰계수가 떨어지기 때문에, 차체는 운전자의 의도대로 움직이지 못하고 노면의 마찰계수의 변화에 따라서 이리저리 방황하게 되지요.
따라서, 미끄러지는 타이어는 제동측면과 안정성 측면에서는 아무런 쓸모가 없습니다. 그래서 이러한 미끄러짐이 없는 최대로 제동을 가한 시점이 가장 짧은 제동거리를 보이게되며, 숙련된 레이서들은 이러한 최대제동시점을 오른발의 미세조절로 쉽게 조정할수있는 반면에, 일반인들은 당황하는 순간에서 무작정 100% 제동을 걸기 때문에 위험상황에 더더욱 처하게 됩니다.
ABS는 작동중에 브레이크 제동력을 0으로 만들지 않습니다. 운전자가 긴급한 상황을 판단하고 브레이크 페달을 최대로 밟아서 제동력이 100으로 발생했는데, 타이어가 LOCK 되었다면 (타이어가 잠겨있다는것은 각 타이어의 안쪽의 구조물에 휠센서를 달아서 속도를 ABS 제어모듈로 보고합니다) ABS 제어모듈은 제동력을 즉각 낮춥니다. 완전히 0으로 만드는것이 절대로 아닙니다. 예를들자면 제동력을 70정도까지 낮춰보고 휠센서의 출력을 확인합니다.
LOCK 풀린것이 감지되고, 바퀴의 회전수가 차체의 속도와 일치하게 된다면 다시 제동력을 75정도로 더 올립니다. 그리고 다시 센서출력을 감지하고... 이러한 방법으로 70 -> 75 -> 77 -> 76 -> 80 .... 등등 제동력을 타이어가 잠기지 않는 한도내에서 최대가 될수있도록 조정하게 되지요. 이런식으로 브레이크의 유압을 제어할때 솔레노이드 밸브가 1번씩 움직이고 이 주기는 초당 8회부터 초당 30회까지 다양합니다.
대부분 국산차는 초당 8회정도의 염가형 모듈을 사용하고 있습니다. 이 주기를 빠르게하면 할수록 더더욱 제동성능은 향상됩니다만.. ABS 제어모듈의 처리속도를 빠르게 해야하므로 가격이 비싸지게 됩니다. 그리고 초당 8회의 동작으로도 충분히 만족스러울만큼의 제동력을 얻을수가 있거든요.
ABS는 눈길에서 대응하는 프로그램이 다르고, 커브길에서 대응하는 프로그램이 다르고, μ-spilt노면(갓길에만 눈이 쌓인 노면 등)에 대응하는 프로그램이 다릅니다. 처음 제동을 걸었을때 LOCK이 발생한 후 브레이크 압력을 줄여봤을때 센서의 출력이 어떤식으로 나오는지에 따라서 사용할 프로그램을 선택하게 되지요.
따라서, 타이어가 잠기지 않은 상태에서 최대의 제동력을 얻을수 있는 부분에서 브레이크가 동작하기 때문에 일반적으로 ABS는 일반 브레이크에 비해서 제동력이 우수하고, 제동거리가 짧습니다. 하지만 앞서 말씀드린대로, 최대 제동력을 사용할수있는 숙련된 운전자의 경우라면 일반 브레이크가 오히려 더 제동거리가 짧게되는것이지요.
게다가 ABS가 동작중에는 항상 타이어는 회전을 하고 있기때문에 방향전환이 가능하다는 무시하지 못할 잇점이 있습니다. 긴급한 상황에서 브레이크 페달을 강하게 밟아서 제동을 걸때 ABS가 없다면, 어느순간에는 타이어가 잠기게 되며, 회전하지 못하는 타이어는 방향전환성을 상실하게 되어, 핸들을 돌리더라도 방향에는 전혀 변함이 없습니다. 오히려 노면의 기복이나 노면의 마찰계수에 따라서 차체가 이리저리 움직이게 되지요.
빙판길에서 ABS가 없는 차를 급제동하면 차가 똑바로 진행하지 못하고 노면의 기복에 따라서 뒤가 하염없이 돌거나 하는 증상들을 경험하신적도 있을지 모르겠습니다.
여기에 EBD 기능이 추가되면 다음과 같은 잇점이 있습니다. 대부분의 자동차는 전후 브레이크의 제동력이 동일하지 않고, 앞쪽에 80% 뒤쪽에 20% 정도의 브레이크 답력을 가지고 있습니다. 이유는 제동시에는 무게중심이 급격하게 앞쪽으로 쏠리게되어 앞쪽에 많은 제동력이 필요하게 되거든요.
이러한 전후 답력배분을 하는밸브를 프로포셔닝 밸브라 하며 EBD-ABS는 이 프로포셔닝 밸브까지 제어모듈이 제어합니다. 즉, 뒷좌석에 승객이 탑승하거 짐이 많은경우에 20%의 제동력으로 타이어가 LOCK 되지 않을수도 있습니다. 이런경우라면 전륜은 이미 LOCK이 되어 열심히 최대제동력을 발휘하는데 비해서 후륜쪽은 최대제동을 발휘하지 못하게 될경우도 있게되지요.
따라서, EBD-ABS는 프로포셔닝 밸브에도 솔레노이드 밸브를 달아서 잠기지 않는 후륜쪽에 좀더 많은 힘들 배분하여 후륜쪽도 최대제동력을 발휘하게 합니다. 이것이 EBD-ABS 인것이지요. 이러한 장치가 추가되면 TCS를 추가하기가 매우 쉽게됩니다. TCS는 traction control system 으로 구동타이어가 발진하지 못하고 노면에서 헛돌게되면 그 헛도는 구동측에만 약하게 제동을 걸어 약한 토크로 발진을 도와주기 위함입니다.
염가형은 브레이크와 연동하는 BTCS를 사용하며, 고급모델은 드로틀과 브레이크가 동시에 작동하여 토크를 줄이는 TCS 시스템을 사용합니다.
마지막으로, 흔히 쉽게 광고지에서 접할수있는 출고후에 다는 애프터마켓용 ABS는 아무런 쓸모가 없습니다. 만일 달려있다면 즉각 떼어내는것이 오히려 안전합니다. 애프터마켓용 ABS라고 하는것(?)들은 브레이크 마스터 실린더 바로 다음에 솔레노이드 밸브를 달아서 일정압력 이상이 되면 무조건 솔레노이드 밸브를 작동시킵니다.
초당 8회정도로 작동시키는것은 동일하지만, 가장 큰 문제는 바로 타이어의 LOCK을 감지하지 못해서 제동력을 가감하지 못한다는것이지요. 십여년전에 나왔던 ABS는 일정이상의 압력이 걸리면 제동력을 0 ~ 100 사이로 완전히 풀고, 잠그는 동작을 하여, 순정 브레이크에 비해서 제동거리가 엄청나게 길었던 경험이 있습니다.
또는, 물웅덩이를 지난다던지 할때 양쪽의 제동력 제어가 다르게 이뤄져야 하는데, 이러한 애프터마켓용 ABS들은 그런것에 대응하지 못하므로 장착을 안하시는편이 오히려 좋습니다. 물론 아주 노면상태가 좋고, 마찰계수가 일정한 평평한 아스팔트에서 최대제동을 하는경우라면 순정에 비해서 좋은 부분도 있기는 합니다만...
(주로 광고는 이러한 최적의 환경을 준비해놓고 순정대비 얼마가 향상되었다라고 광고를 합니다.. -_-)
일반인이 운전하는 자동차에서 ABS가 유일하게 일반브레이크에서 비해서 제동거리가 길어지는 환경은 진흙탕같은 곳입니다. 이곳에서 급제동을 걸게되면 타이어가 잠기면서 진흙속으로 빠져들게 되어 제동거리가 급격하게 줄지만 ABS는 제동력을 가감한답시고, 동작을 하게되어 제동거리가 오히려 길어지게 되지요. |
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