1. 개요
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
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.
3. 작동 원리
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.싱글 다이어프램
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.
탠덤 다이어프램
반면 격막을 여러 개 만들어서 격막의 면적을 작게 해도 되게끔 하는 탠덤식(복실식)도 존재한다.
4. 기타
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.
[1]
가해지는 힘을 증가시키다.
[2]
기아차의 디젤 차량 설명서를 보면 진공 계통 고장시에도 브레이크 경고등을 띄운다고 사용설명서에 나와있다.
[3]
특이하게 승용형 차량 중
기아 스포티지 2세대에 적용되었으며, 중소형 상용차인
마이티,
카운티,
레스타에는 기본적으로 적용된다.
[4]
시동을 안 건 상태에서 키 만 ON 위치로 해놨을때 주차 브레이크 채결을 안 했는데도 브레이크 경고등이 들어오는 경우가 있는데, 브레이크 경고등이 정상적으로 점등하는지 확인하기 위한 자가진단 기능이다. 브레이크 경고등 확인은 시동이 걸린 상태에서 확인하는게 정확하다.