진공 배력 장치

1. 개요[편집]

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Vaccum booster
眞空倍力裝置

일반적인 자동차 등에 쓰이는 브레이크 장치에서 브레이크의 페달과 마스터 실린더 사이에 설치되는 배력[1] 장치이다. 업계 용어로 "하이드로 백 (Hydro Vacuum의 준말)" 이라고 불리기도 한다.

2. 상세[편집]

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운전자가 브레이크 페달을 밟는 힘은 무거운 차에 제동을 걸기에는 터무니없이 약하다. 따라서 일반적인 유압식 브레이크 장치에는 힘을 배가시키는 장치가 필요하며 이 역할을 하는 것이 진공 배력 장치이다.

일반적으로 디젤 엔진 차량의 경우, 캠샤프트 등에 부착된 별도의 진공 펌프에서 진공을 생성한다. 대부분의 자연흡기 가솔린 엔진 및 LPG 차량들은 별도의 진공 생성 장치 없이 흡기관에서 배력 장치가 연결된다. 이는 기타 문단에서 서술할 급발진에도 연관이 있다.전동화 정도에 따라 이 배력 장치를 삭제시키는 경우도 늘고 있다.

다른 배력 장치인 유압식 배력 장치와는 작동 원리에서 차이가 있다. 진공식은 기체를 들여왔다가 내보내는 압력차에 의해서 힘을 증가시키므로 배기 가스가 어쩔 수 없이 발생하게 된다. 이에 반해 유압식은 별도의 유압 펌프를 사용해 피스톤을 밀어내므로 힘을 증폭시키는 정도는 더 뛰어나지만, 별도 장치가 더 들어가는 만큼 장치의 가격이나 크기가 증가하는 문제점이 있다.

디젤 차량의 경우 별도 진공펌프를 통해 진공을 공급받는탓에 펌프에 이상이 생기면 바로 진공을 상실하는 아찔한 상황에 놓일 수 있어 배력장치에 진공 센서가 부착되는데, 이때 진공 계통에 문제가 생길경우 브레이크 오일 부족한거 마냥 경고등[2]을 띄우거나 별도 진공 경고 표시등을 띄우기도 한다.[3] 만일 진공배력장치가 탑재된 디젤 차량의 경우 주차 브레이크를 해제하거나 브레이크 액이 충분해도 주차 브레이크 및 브레이크 액 센서/배선이 멀쩡하다는 가정하에 브레이크 경고등이 들어 올 경우 진공 계통 점검이 필요하다. 어차피 브레이크 진공계통에 이상이 생기면 브레이크 밟는 느낌이 딱딱해져서 정비소로 가게 될 것이다.[4]

3. 작동 원리[편집]

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진공 배력 장치의 기본적인 원리는 대기압과 진공의 압력차이다. 이 압력차가 격막(diaphragm)에 붙어 있는 피스톤을 움직인다. 즉, 이 배력의 정도는 파스칼의 원리에 의해 격막의 면적에 비례한다.

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싱글 다이어프램
파일:vacuumsingle.png

가장 간단한 경우는 격막이 하나인 방식이다. 격막은 진공인 부분과 대기압이 작용하는 부분을 분리하는 역할을 한다. 운전자가 브레이크를 밟으면 그 밟는 힘인 답력에 의해 밸브가 작동한다. 그러면 진공과 대기압의 압력차에 의해 격막과 거기에 연결된 동력 피스톤이 이동하고, 그에 연결된 푸시로드가 마스터 실린더의 피스톤을 연쇄적으로 작동시키도록 되어 있는 구조이다.

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탠덤 다이어프램
파일:vacuum.jpg

반면 격막을 여러 개 만들어서 격막의 면적을 작게 해도 되게끔 하는 탠덤식(복실식)도 존재한다.

4. 기타[편집]

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클러치 부스터 (속칭 미니백) 이라는 파생형 부품도 존재하며 2.5톤급의 중소형 상용차에서 주로 쓰인다. 생겨 먹은건 브레이크 배력장치에서 좀 작아진 수준으로 거의 판박이.

급발진의 원인 중 하나로 작용하기도 한다. 밸브가 갑작스럽게 작동하게 될 경우 압력 서지(pressure surge)가 발생할 수 있고, 이 경우 갑자기 높아진 압력차로 인해 자동차가 지나치게 많은 연료를 분사하게 된다. 디젤 차량은 앞서 설명했듯 진공 펌프가 배력 장치에 연결되어 있는데, 덕분에 구조상 압력 서지가 일어날 수 없다. 따라서 이런 원인의 급발진으로부터는 안전하다.