브레이크디스크

디스크 브레이크는 캘리퍼를 사용하여 디스크 또는 "로터"에 패드 양쪽을 압착하여 마찰을 일으키는 브레이크의 한 유형입니다.
이 동작은 차량 액슬과 같은 샤프트의 회전 속도를 줄이거나 
샤프트를 정지 상태로 유지하기 위해 느려집니다. 
운동의 에너지는 분산되어야 하는 폐열로 변환된다.

유압 작동식 디스크 브레이크는 자동차에서 가장 일반적으로 사용되는 브레이크 형태이지만 
디스크 브레이크의 원리는 거의 모든 회전축에 적용된다. 
구성 요소에는 디스크 양쪽에 있는 디스크, 마스터 실린더, 캘리퍼(실린더 및 브레이크 패드 2개 포함)가 포함됩니다.

디스크형 브레이크의 개발은 1890년대에 영국에서 시작되었다. 
1902년, 랜체스터 자동차 회사는 디스크가 얇고 케이블이 브레이크 패드를 작동시켰음에도 
불구하고 현대의 디스크 브레이크 시스템과 비슷하게 보이고 작동하는 브레이크를 설계했다.
다른 디자인들은 60년 동안 실용적이지 못하거나 널리 사용되지 않았다. 
제2차 세계 대전 이전 비행기들에서 성공적인 응용이 시작되었고, 
1942년에는 독일제 타이거 전차에도 디스크가 장착되었다. 
제2차 세계 대전 이후, 
1949년에 크로슬리 선에 캘리퍼 타입의 4륜 디스크 브레이크와 크라이슬러 비캘리퍼 타입이 등장하면서 기술 발전이 시작되었다. 
1950년대에는 1953년 르망 24시간 경주에서 한 바퀴당 여러 차례 고속 제동력을 필요로 하는 결정적인 우월성이 입증되었다.
재규어 레이싱 팀은 디스크 브레이크가 장착된 자동차를 사용하여 우승을 차지했는데, 
이는 드럼 브레이크를 장착한 경쟁사들보다 브레이크의 성능이 우수했기 때문이다.
1949년부터 1950년까지의 모든 크로슬리 생산과 함께 대량 생산이 시작되었으며, 
1955년 시트로엥 DS에서 지속적인 대량 생산이 시작되었다.

드럼 브레이크와 비교하여 디스크 브레이크는 디스크가 더 쉽게 냉각되기 때문에 더 나은 정지 성능을 제공합니다. 
따라서 디스크는 브레이크 구성 요소가 과열될 때 브레이크 페이드로 인해 발생할 가능성이 낮습니다. 
디스크 브레이크는 또한 침지로부터 더 빨리 회복됩니다(습식 브레이크는 건조한 브레이크보다 덜 효과적입니다).

대부분의 드럼 브레이크 설계에는 최소 한 개의 리드 슈가 있어 서보 효과를 제공합니다. 
반면 디스크 브레이크는 자체 서보 효과가 없으며 
브레이크 서보, 브레이크 페달 또는 레버를 통해 브레이크 시스템에 의해 브레이크 패드에 가해지는 압력에 항상 비례합니다. 
이는 운전자에게 더 나은 "느낌"을 주는 경향이 있으며, 임박한 록업을 방지하는 데 도움이 됩니다. 
드럼은 또한 다양한 제동 문제의 원인인 "벨 마우스"와 마모된 라이닝 재료를 조립체 내에 가두기 쉽다.

원반은 보통 주철로 만들어지지만, 경우에 따라서는 강화 탄소-탄소 또는 세라믹 매트릭스 복합체와 같은 복합체로 만들어지기도 한다. 
이것은 휠 및/또는 액슬에 연결됩니다. 
휠의 속도를 늦추기 위해 브레이크 캘리퍼에 장착된 브레이크 패드 형태의 마찰재가 기계적으로, 
유압적으로, 공압적으로 또는 전자기적으로 디스크의 양쪽에 강제됩니다. 
마찰로 인해 디스크와 부착된 휠이 느려지거나 멈춥니다.

디스크 브레이크의 개발은 1890년대에 영국에서 시작되었다.

최초의 캘리퍼 타입의 자동차 디스크 브레이크는 
1902년 프레더릭 윌리엄 랜체스터가 버밍엄 공장에서 특허를 받았으며 랜체스터 자동차에 성공적으로 사용되었다. 
그러나 이 시기에는 금속의 선택이 제한되어 있었기 때문에 
그는 구리를 원반에 작용하는 제동 매체로 사용해야 했다. 
당시 도로의 상태가 좋지 않았기 때문에 구리가 빠르게 마모되어 시스템이 실용적이지 못했다.

1921년 더글러스 모터사이클 회사는 오버헤드 밸브 스포츠 모델의 앞바퀴에 디스크 브레이크를 도입했다. 
더글러스는 이 장치를 "벨링 허브 플랜지"에서 작동하는 "새로운 쐐기 브레이크"로 묘사했으며, 
이 브레이크는 보든 케이블로 작동되었다. 
1923년 시니어 TT에서 톰 시어드가 승리에 성공한 기계에는 이러한 유형의 전후방 브레이크가 장착되었다.

성공적인 적용은 제2차 세계 대전 이전과 기간 동안 철도 유선 여객 열차와 비행기 및 탱크에서 시작되었다. 
미국에서는 1938년 버드 컴퍼니가 벌링턴 철도를 위해 제너럴 퍼싱 제피어에 디스크 브레이크를 도입했다. 
1950년대 초까지 디스크 브레이크는 정기적으로 새로운 승용차에 적용되었다.
영국에서 다임러 컴퍼니는 1939년형 다임러 장갑차에 디스크 브레이크를 사용했는데, 
그 이유는 4륜 구동(4x4) 차량의 경우 바퀴 허브에 에피사이클릭 최종 구동력이 있어 기존의 허브 장착 드럼 브레이크를 위한 공간이 없었기 때문이다.

독일의 아르고스 모토렌에서 헤르만 클라우(1912-2001)는 1940년에 디스크 브레이크 특허를 취득했다.
Argus는 Arado Ar96과 같은 디스크 브레이크가 장착된 휠을 공급했습니다.
독일의 티거 I 중전차는 1942년 각 구동축에 55cm의 아르구스-베르케 디스크를 장착하여 도입되었다.

미국의 크로슬리 핫샷은 1949년과 1950년에 4륜 디스크 브레이크가 있었지만, 
이 브레이크들은 곧 문제가 되고 제거되었다.
크로슬리는 드럼 브레이크로 돌아왔고, 핫샷을 위한 드럼 브레이크 전환은 꽤 인기가 있었다.
충분한 연구가 부족하여 특히 겨울철 도로의 소금을 사용하는 지역에서 고착 및 부식 등의 신뢰성 문제가 발생하였다.
크로스리 4륜 디스크 브레이크는 1950년대에 SCCA H-프로덕션과 H-Modified 레이싱에서 크로스리와 크로슬리 기반의 스페셜을 인기 있게 만들었다.

크로슬리는 백화점에서 팔렸음에도 불구하고 단순한 신상품이 아니었다.

크라이슬러는 1949년부터 1953년까지 제공되는 독특한 제동 시스템을 개발했습니다.
이 시스템은 캘리퍼 스퀴징이 있는 디스크 대신 주철 브레이크 드럼의 내부 표면에 문지르는 트윈 익스팬딩 디스크를 사용했는데, 
이 디스크는 브레이크 하우징의 두 배가 되었다.
디스크는 표준 휠 실린더의 작용을 통해 내부 드럼 표면에 마찰을 일으키기 위해 서로 떨어져 퍼집니다.
1950년 크라이슬러 크라운과 타운 앤드 컨트리 뉴포트에서는 브레이크가 표준으로 사용되었다.
그러나 크로슬리 핫샷이 935달러에 판매되었을 때 400달러 정도의 다른 크라이슬러에서는 선택 사항이었다.

이 4륜 디스크 브레이크 시스템은 세인트루이스의 오토 스페셜리티 제조회사(Ausco)에서 제작하였다. 조지프는 1939년 플리머스에서 처음 실험되었다.
크라이슬러 디스크는 제동 에너지 자체가 제동 노력에 기여했다는 점에서 "자체 에너지"였다.
이 작업은 브레이크 표면으로 이어지는 타원형 구멍에 작은 공을 세팅하여 수행되었습니다.
디스크가 마찰 표면과 처음 접촉했을 때, 볼이 강제로 구멍 위로 올라가 디스크를 더 멀리 떨어뜨리고 제동 에너지를 증가시킵니다.
이것은 캘리퍼보다 더 가벼운 제동압력을 만들어냈고, 브레이크 페이드(blake fade)를 방지했으며, 더 차가운 주행이 촉진되었으며, 
표준 크라이슬러 12인치 드럼보다 1/3 더 많은 마찰면을 제공하였다.
오늘날의 소유자들은 Ausco-Lambert가 매우 신뢰할 수 있고 강력하다고 생각하지만, 그 매력과 민감성은 인정합니다.

1953년, 오스틴 힐리 100S (세브링) 모델은 4개의 바퀴에 모두 장착된 디스크 브레이크를 장착한 최초의 유럽 자동차였다.

재규어 C-Type 레이싱 카는 1953년 던롭이 개발한 디스크 브레이크를 사용한 경주에서 
유일한 차량인 24시간 르망 레이싱 카에서 우승했으며 르망 레이싱 카에서는 처음으로 평균 시속 100마일을 넘었다.
 "라이벌의 대형 드럼 브레이크는 디스크의 궁극적인 정지에는 필적할 수 있지만, 강력한 유지력에는 미치지 못합니다." 

이에 앞서 1950년 섣달 그믐날 세브링에서 열린 첫 경주에서 4륜 디스크 브레이크가 달린 크로슬리 핫샷이 성능 지수(Index of Performance)를 수상했다.

시트로엥 DS는 1955년 현대 자동차 디스크 브레이크를 사용한 최초의 지속적인 양산형 차량이다.
이 차는 많은 혁신 중 캘리퍼 타입의 프론트 디스크 브레이크를 특징으로 한다.
이 디스크들은 변속기 근처의 선내에 장착되었고, 차량의 중앙 유압 시스템에 의해 구동되었다. 이 모델은 같은 브레이크 설치로 20년 동안 150만 대가 팔렸다.

1902년 영국 랜체스터 자동차 회사, 1949년 미국 크라이슬러와 크로슬리의 초기 실험에도 불구하고, 
비용이 많이 들고 문제가 발생하기 쉬운 기술은 대량 생산을 위한 준비가 되어 있지 않았다.
시도는 곧 철회되었다.

1956년 4륜 디스크 브레이크가 장착된 젠슨 541이 그 뒤를 이었다.
트라이엄프는 1956년식 TR3를 선보였으나, 1956년 9월에 처음 출시되었다.

디스크 브레이크는 처음 도입되었을 때 스포츠카에서 가장 인기가 있었는데, 
이 차량들이 브레이크 성능에 대해 더 까다롭기 때문이다. 
디스크는 이제 대부분의 승용차에서 더 일반적인 형태가 되었지만, 
많은 차량(특히 경량 차량)은 비용과 무게를 줄이고 주차 브레이크의 규정을 단순화하기 위해 리어 휠에 드럼 브레이크를 사용합니다. 
프론트 브레이크가 대부분의 제동력을 발휘하기 때문에 이는 합리적인 타협이 될 수 있습니다.

많은 초기 자동차용 브레이크는 구동축의 안쪽, 즉 디퍼렌셜 근처에 배치되었지만, 
오늘날 대부분의 브레이크는 휠 내부에 배치되어 있습니다. 인보드 위치는 스프링이 풀리지 않는 중량을 줄이고 타이어로 열 전달원을 제거합니다.

역사적으로 브레이크 디스크는 유럽과 미국에 집중되어 전 세계적으로 제조되었다. 
1989년과 2005년 사이에 브레이크 디스크 제조는 주로 중국으로 넘어갔다.

1963년에 Studebaker Avanti는 디스크 브레이크로 만들어졌다.
(벤딕스 시스템은 일부 다른 스튜드베이커 모델에서는 선택 사항이었다.) 
1965년 램블러 말린(벤딕스는 아메리칸 모터스의 램블러 클래식과 앰버서더 클래식과 앰배서더 모델에서는 벤딕스가 선택되었고, 
포드 선더버드, 링컨 컨티넨탈에서도 마찬가지였다.
또한 1965년 4륜 디스크 브레이크 시스템이 시보레 콜벳 스팅레이에 도입되었다.
대부분의 미국 자동차들은 1970년대 후반과 1980년대 초에 전면 드럼 브레이크에서 전면 디스크 브레이크로 바꾸었다.

디스크 브레이크를 사용한 최초의 오토바이는 경주용 차량이었다. 
MV 아구스타는 1965년에 비교적 비싼 600대의 투어링 모터사이클에 기계식 브레이크 링크로 프론트 디스크 브레이크 오토바이를 최초로 대중들에게 제공했다.
1969년, 혼다는 더 저렴한 CB750을 출시했다.
디스크 브레이크는 이제 오토바이, 모터사이클, 심지어 산악자전거에서도 흔히 볼 수 있다.

브레이크 디스크는 휠의 디스크 브레이크 어셈블리의 회전 부품으로, 브레이크 패드가 적용되어 있습니다. 
재료는 일반적으로 주철의 형태인 회색 철이다. 디스크의 디자인은 다소 다양하다. 일부는 단순히 고체이지만, 
다른 일부는 핀이나 베인이 디스크의 두 접촉면을 함께 접합하여 중공으로 만든다(보통 주조 공정의 일부로 포함된다. 
차량의 무게와 동력에 따라 환기 디스크의 필요성이 결정됩니다.
"환기된" 디스크 디자인은 발생된 열을 방출하는 데 도움이 되며, 더 많은 부하가 걸리는 전면 디스크에 일반적으로 사용됩니다.

오토바이, 자전거, 그리고 많은 자동차들을 위한 디스크들은 종종 디스크를 관통하는 구멍이나 슬롯을 가지고 있습니다. 
이것은 더 나은 방열, 표면-수분산, 소음 감소, 질량 감소 또는 화장품 판매를 위해 수행된다.

슬롯 디스크에는 먼지와 가스를 제거하는 데 도움이 되는 얕은 채널이 있습니다. 
슬롯링은 대부분의 경주 환경에서 가스와 물을 제거하고 브레이크 패드를 탈지하는 데 선호되는 방법입니다. 
일부 디스크는 천공되어 있고 슬롯이 있습니다. 
슬롯 디스크는 브레이크 패드가 빠르게 마모되기 때문에 표준 차량에는 일반적으로 사용되지 않지만, 
이러한 재료 제거는 패드를 부드럽게 유지하고 표면의 유리화를 방지하므로 경주용 차량에 유용합니다. 
도로 위에서는 구멍이나 슬롯으로 인해 디스크와 패드 사이에 물막이 쌓이는 것을 방지하기 때문에 
젖은 상태에서도 드릴로 구멍을 뚫거나 구멍을 뚫은 디스크는 여전히 긍정적인 효과를 발휘합니다.

투피스 디스크는 디스크의 중앙 장착부가 외부 마찰 링과 별도로 제조되는 디스크이다. 
장착에 사용되는 중앙 섹션은 흔히 벨 또는 모자로 불리며, 일반적으로 7075 합금과 같은 합금으로 제조되며, 견고한 양극 산화 처리로 마감이 지속됩니다. 
외부 디스크 링은 일반적으로 회색 철로 제조되지만 특수 용도에서는 강철 또는 탄소 세라믹으로 제조될 수 있습니다.
 Motorsport에서 유래했지만 현재는 고성능 애플리케이션 및 애프터마켓 업그레이드에 일반적입니다. 

2피스 디스크는 일반 너트, 볼트 및 와셔와 함께 고정 어셈블리로 공급되거나 
구동 보빈이 브레이크 디스크의 두 부분을 서로 다른 속도로 팽창 및 수축할 수 있는 보다 복잡한 플로팅 시스템으로 공급될 수 있으므로 
디스크가 과열로 휘어질 가능성을 줄일 수 있습니다. 
2피스 디스크의 주요 장점은 스프링이 풀리지 않는 중요한 중량을 절약하고 합금 벨(모자)을 통해 디스크 표면에서 열이 방출된다는 것입니다. 
고정식 및 부동식 옵션 모두 단점과 장점이 있습니다. 플로팅 디스크는 덜컹거림과 이물질 모임이 발생하기 쉬우며, 
고정식이 도로 주행에 가장 적합합니다.

브레이크 디스크는 휠의 디스크 브레이크 어셈블리의 회전 부품으로, 브레이크 패드가 적용되어 있습니다. 
재료는 일반적으로 주철의 형태인 회색 철이다. 

디스크의 디자인은 다소 다양하다. 
일부는 단순히 고체이지만, 다른 일부는 핀이나 베인이 디스크의 두 접촉면을 함께 접합하여 
중공으로 만든다(보통 주조 공정의 일부로 포함된다. 
차량의 무게와 동력에 따라 환기 디스크의 필요성이 결정됩니다.
"환기된" 디스크 디자인은 발생된 열을 방출하는 데 도움이 되며, 
더 많은 부하가 걸리는 전면 디스크에 일반적으로 사용됩니다.

오토바이, 자전거, 그리고 많은 자동차들을 위한 디스크들은 종종 디스크를 관통하는 구멍이나 슬롯을 가지고 있습니다. 
이것은 더 나은 방열, 표면-수분산, 소음 감소, 질량 감소 또는 화장품 판매를 위해 수행된다.

슬롯 디스크에는 먼지와 가스를 제거하는 데 도움이 되는 얕은 채널이 있습니다. 
슬롯링은 대부분의 경주 환경에서 가스와 물을 제거하고 브레이크 패드를 탈지하는 데 선호되는 방법입니다. 
일부 디스크는 천공되어 있고 슬롯이 있습니다. 

슬롯 디스크는 브레이크 패드가 빠르게 마모되기 때문에 
표준 차량에는 일반적으로 사용되지 않지만, 이러한 재료 제거는 패드를 부드럽게 유지하고 표면의 유리화를 방지하므로 경주용 차량에 유용합니다. 
도로 위에서는 구멍이나 슬롯으로 인해 디스크와 패드 사이에 물막이 쌓이는 것을 방지하기 때문에 
젖은 상태에서도 드릴로 구멍을 뚫거나 구멍을 뚫은 디스크는 여전히 긍정적인 효과를 발휘합니다.