브레이크의 작동 원리는 주로 마찰에 기반합니다. 브레이크 패드와 브레이크 디스크(드럼), 타이어와 지면 사이의 마찰을 통해 차량의 운동 에너지가 열 에너지로 변환되어 차량이 정지합니다. 우수한 제동 시스템은 안정적이고 충분하며 제어 가능한 제동력을 제공해야 하며, 우수한 유압 전달 및 열 방출 능력을 갖추어 운전자가 브레이크 페달을 밟는 힘이 메인 펌프와 서브 펌프에 완전하고 효과적으로 전달되도록 해야 합니다. 또한 과열로 인한 유압 고장 및 브레이크 성능 저하를 방지해야 합니다. 브레이크에는 디스크 브레이크와 드럼 브레이크가 있지만, 드럼 브레이크는 비용적인 이점 외에는 디스크 브레이크에 비해 효율성이 훨씬 떨어집니다.
마찰
마찰이란 상대 운동을 하는 두 물체의 접촉면 사이에서 발생하는 운동 저항을 말합니다. 마찰력(F)의 크기는 마찰 계수(μ)와 마찰면에 작용하는 수직 압력(N)의 곱에 비례하며, 공식은 F=μN입니다. 브레이크 시스템에서 μ는 브레이크 패드와 브레이크 디스크 사이의 마찰 계수를 나타내고, N은 브레이크 캘리퍼 피스톤이 브레이크 패드에 가하는 페달 힘을 나타냅니다. 마찰 계수가 클수록 마찰력이 커지지만, 마찰로 인해 발생하는 높은 열 때문에 마찰 계수(μ)는 온도에 따라 변합니다. 즉, 마찰 계수(μ)는 온도에 따라 변하며, 브레이크 패드는 재질과 마찰 계수 곡선이 다르기 때문에 최적 작동 온도와 적용 가능한 작동 온도 범위가 다릅니다. 이는 브레이크 패드를 구매할 때 반드시 알아야 할 사항입니다.
제동력 전달
브레이크 캘리퍼 피스톤이 브레이크 패드에 가하는 힘을 페달력이라고 합니다. 운전자가 브레이크 페달을 밟는 힘은 페달 메커니즘의 레버에 의해 증폭된 후, 진공 압력 차이 원리를 이용한 진공 부스터에 의해 다시 증폭되어 브레이크 마스터 펌프를 밀어냅니다. 브레이크 마스터 펌프에서 발생하는 액체 압력은 액체의 비압축성 동력 전달 효과를 이용하여 브레이크 튜브를 통해 각 서브 펌프로 전달되며, "파스칼의 법칙"에 따라 압력이 증폭되어 서브 펌프의 피스톤을 밀어 브레이크 패드에 힘을 가합니다. 파스칼의 법칙은 밀폐된 용기 안에서 액체의 압력은 모든 곳에서 동일하다는 사실을 나타냅니다.
압력은 가해진 힘을 응력 면적으로 나누어 구합니다. 압력이 같을 때, 가해진 힘과 응력 면적의 비율을 변경함으로써(P1=F1/A1=F2/A2=P2) 동력 증폭 효과를 얻을 수 있습니다. 제동 시스템에서 전체 펌프 압력과 보조 펌프 압력의 비율은 전체 펌프 피스톤 면적과 보조 펌프 피스톤 면적의 비율입니다.
