2-회로, 2-라인 압축공기 브레이크

제동장치 압축공기 브레이크의

2. 2-회로, 2-라인 압축공기 브레이크

이번 시간에는 앞 시간에 이어서 ‘제동 장치’의 스무 번째 시간으로 ‘압축공기 브레이크의 라인과 시스템’에 대하여 알아보도록 하겠습니다.

1) 압축공기 공급 시스템

① 공기 건조기가 설치된 압축공기 시스템

여과된 대기를 흡입, 압축하여 공기건조기로 보낸다. 압력조절기는 압축공기압력을 자동적으로 일정 범위(예 : 7~8.1bar) 내로 제어한다. 공기건조기에서는 압축공기를 필터를 통과시켜 정화시킨 다음에 제습제(desiccant)를 통과하도록 하여 수분을 제거한다. 정화, 건조된 공기는 재생탱크 및 4-회로 보호밸브로 공급된다.

② 공기 건조기가 설치되지 않은 압축공기 시스템

이 시스템에서는 압력조절기 다음에 부동액펌프가 설치된다. 부동액 펌프는 충전과정이 진행되는 동안에 시스템 안으로 부동액을 분사한다.

2) 주제동브레이크(견인자동차용)(service brake system of tractor)

주제동브레이크 시스템에는, 하중부하에 따라 앞차축을 제어하는 프로포셔닝(proportioning)밸브가 집적된 주제동브레이크 밸브가 설치되어 있다. 프로포셔닝밸브는 후 차축의 ALDBFR(Automatic Load-Dependent Brake Force Regulator)에 의해 활성화되는 제어 연결구 4에 의해 작동된다. ALDBFR은 뒤차축의 제동압력을 뒤차축의 하중부하에 근거하여 제어한다. 앞차축의 제동압력(연결구 22)은 ALDFBR의 압력에 따라, 주제동브레이크 밸브에 의해 제어된다.

① 주행 위치

주제동브레이크 밸브의 두 회로에서, 인렛(inlet)은 닫혀있고 아웃렛(outlet)은 열려있다. 앞차축의 브레이크 실린더, 과부하 방지기능을 갖춘 릴레이밸브와 연결된 제어라인 그리고 ALDBFR 레귤레이터로 가는 제어라인은 각각 자신들의 개방된 배출구를 통해 압축공기를 대기로 방출한다. 더 나아가 컴비네이션 브레이크실린더의 스프링-부하된 액추에이터도 과부하 방지기능을 갖춘 릴레이밸브를 통해 대기로 압축공기를 배출한다. 액추에이터의 스프링은 늘어나고, 견인자동차의 모든 브레이크는 풀린다.

② 제동 위치

주제동 브레이크밸브에서 아웃렛은 닫히고, 인렛은 열린다. 브레이크페달을 밟으면, 압축공기는 계량되어 주제동브레이크 밸브로부터 후차축용 ALDBFR 레귤레이터로 가는 제어라인에 작용한다. ALDBFR 레귤레이터가 자신의 릴레이밸브를 작동시키면, 이제 페달답력의 크기와 적재하중에 비례하여 뒤차축의 다이어프램 실린더에 탱크압력 상태의 압축공기가 공급된다.

앞차축에는 주제동브레이크 밸브로부터 제동압력이 작용한다. 주제동브레이크 밸브는 집적된 프로포셔닝밸브를 통해 자동차의 적재부하에 비례해서 제동압력을 제어한다. 추가로 주제동브레이크 밸브로 부터의 2개의 제어라인은 피견인차 제어밸브를 작동시킨다. 피견인차가 연결되어 있을 경우, 피견인차 브레이크라인에는 계량된 압축공기가 공급되고, 피견인차제어밸브를 통해 피견인차 브레이크를 작동시킨다.

주제동브레이크 밸브에 프로포셔닝밸브가 집적되어 있지 않은 브레이크 시스템의 경우에는, 앞차축의 제동압력을 적재부하에 따라 제어하기 위해 별도의 프로포셔닝밸브를 설치한다.

3) 주차브레이크 및 보조브레이크 시스템(parking & auxiliary brake system)

주차브레이크 밸브로부터 1개의 제어라인은 과부하 방지기능을 갖춘 릴레이밸브로, 제 2의 제어라인은 피견인차 제어밸브로 배관되어 있다. 이들을 통해 견인차에서는 후차축의 스프링-부하된 액추에이터를, 그리고 피견인차에서는 주제동 브레이크를 보조브레이크로서 또는 주차브레이크로서 활용할 수 있다. 주차브레이크회로는 넌-리턴밸브를 사용하여 공급회로 에서의 압력손실을 방지한다.

① 제어 위치(control position)

법규에 따라, 견인차의 주차브레이크는 피견인차의 브레이크가 풀려있는 상태에서도 견인차와 피견인차를 언덕길에서 동시에 주차시킬 수 있는 능력을 갖추고 있어야 한다. 기능 테스트를 하기 위해 주차브레이크 밸브에는 제어 위치가 있다. 기능 테스트 위치에서는 스프링-부하된 브레이크는 작동되고, 피견인차 브레이크는 해제된다.

② 주행 위치(driving position)

주차브레이크 밸브는 릴레이밸브로 가는 제어라인(연결구 21로부터 42로)에 압축공기를 공급한다. 릴레이밸브는 절환되고, 스프링-부하된 액추에이터(연결구 2로부터 12로)에는 탱크압력이 작용한다. 컴비네이션 실린더의 스프링은 늘어나고 브레이크는 풀린다. 동시에 피견인차 제어밸브로 가는 제어라인(연결구 22로부터 43으로)에 제어압력이 작용한다. 이제 피견인차의 브레이크 라인(피견인차 제어밸브의 연결구 22)의 압력은 해제된다. 따라서 피견인차 브레이크는 풀린다.

③ 제동 위치

주차브레이크 밸브를 작동시키면, 릴레이밸브로 가는 제어라인(연결구 21로부터 42로), 피견인차 제어밸브(연결구 22로부터 43으로)로 가는 제어라인을 비례적으로 개방시킬 수 있다. 릴레이밸브는 절환되고, 컴비네이션 브레이크 실린더의 스프링-부하된 액추에이터는 압축공기를 배출하고, 동시에 브레이크는 스프링에 의해 작동된다. 피견인차 제어밸브는 연결구 22로부터 브레이크 라인을 거쳐서 피견인차 브레이크밸브에 공기탱크의 압축공기를 비례적으로 공급한다. 이렇게 공급된 압축공기가 피견인차를 적절하게 제동한다.

④ 과부하 보호

예를 들면, 주차브레이크를 작동시킨 상태에서 추가로 주제동브레이크를 작동시킬 때에는 과부하 보호기능이 작동한다. 주제동브레이크의 압력이 증가하는 만큼, 주차브레이크의 압력을 낮추어, 다이어프램 실린더와 스프링-부하된 실린더에 동시에 큰 힘이 작용하는 것을 방지한다. 따라서 브레이크 부품들은 과부하로부터 보호를 받을 수 있다.

⑤ 엔진 브레이크

운전자가 스위치를 작동시키면, 4-회로 보호밸브의 연결구 43으로부터 엔진브레이크(배기 플랩)를 작동시키는 실린더로 압축공기가 공급된다.

4) 피견인자동차 브레이크 시스템(trailer brake system)

① 압축공기 공급 라인

견인차에 장착된, 자동 차단기구(shutoff)를 갖춘 적색의 커플링 헤드가 연결호스, 필터를 거쳐서 회로 Ⅲ으로부터 피견인차에 압축공기를 공급한다. 커플링헤드가 접속되면, 피견인차 브레이크밸브에 내장된 밸브가 열려, 공기탱크에 압축공기를 저장한다.

압축공기 공급라인으로부터 공기가 누설되면, 공급라인의 압력이 강하하게 된다. 이렇게 되면, 피견인차 브레이크밸브는 피견인차를 완전 제동시키게 된다. 이와 같은 현상은 커플링을 분리할 때에도 마찬가지이다. 커플링이 분리된 피견인차를 움직이기 위해서는, 트레일러 브레이크밸브에 부착된 릴리스밸브를 눌러야만 한다.

② 브레이크 라인

황색의 커플링헤드는 제동 중에 주제동브레이크회로에 의해 제어된 제동압력을 피견인차에 공급한다.

브레이크 라인에 결함이 발생하면, 처음에 브레이크는 풀린 상태를 유지한다. 견인차의 브레이크를 작동시키면, 그때부터 결함이 있는 브레이크라인과 피견인차 제어밸브의 연결구를 통해서 압축공기(＝공급압력)가 누설된다. 피견인차 제어밸브는 연결구를 통해서 “공급” 커플링헤드의 연결구와 연결되어 있다. 공급라인의 압력은 강하하고, 피견인차 브레이크밸브는 피견인차를 완전 제동시키게 된다. 견인차 브레이크의 작동을 해제하면, 피견인차 브레이크도 다시 풀리게 된다.

③ 제동 위치

피견인차 제어밸브는 주제동브레이크 밸브로부터 연결구를 통해서 비례적으로 공급되는 압축공기에 의해 작동한다. 브레이크 라인에는 연결구를 통해서 압축공기가 공급된다. 그들의 압력상승에 의해 피견인차 브레이크밸브는 비례적으로 작동된다. 피견인차에서 공기탱크로부터의 압축공기는 피견인차 차축의 2개의 ALDBFR-레귤레이터에 공급된다. ALDBFR- 레귤레이터는 축하중에 근거하여 브레이크실린더의 제동압력을 제어한다. 프로포셔닝 압력 조절기가 앞차축의 제동압력을 앞차축의 하중부하에 따라 제어하여 과제동현상을 방지한다. 따라서 피견인차는 적재하중과 제동강도에 따라 적절하게 제동될 수 있다.

④ 피견인 자동차의 주차 브레이크

순수 기계식이 사용된다. 주차 브레이크 레버를 조작하면, 피견인차의 뒤차축 브레이크는 링키지와 레버에 의해 작동된다.

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이상으로 이번 시간에는 ‘제동 장치’ 스무 번째 시간으로 제동(브레이크) 장치 중에서 ‘압축공기 브레이크의 라인과 시스템’에 대하여 간단하게 알아봤습니다. 다음 시간에는 ‘제동장치’ 스물한 번째 시간으로 ‘압축공기 브레이크의 혼합식’에 대하여 알아보도록 하겠습니다. 이 포스팅이 여러분들의 ‘자동차 제동 장치의 이해’로 자동차 관리에 도움 되어 안전운전으로 쾌적한 자동차 생활이 되시기 바랍니다.