브레이크의 작동원리
자동차에 엔진이 있다면 반드시 브레이크가 있어야 한다. 자동차에 있는 브레이크 시스템은 엔진보다 간단하지만 엔진 못지않게 감탄할 만하다. 만일 브레이크 시스템이 잘못 작동하면 큰 문제가 일어나기 때문에 안전을 위한 뛰어난 장치들도 가지고 있다. 요즘의 자동차에 장치된 신뢰할 만한 브레이크를 만들기까지는 수많은 창조적 아이디어가 필요했다. 움직이는 물체는 모두 일정 양의 운동 에너지를 가지고 있다. 그 양은 속도와 물체의 질량에 따라서 다르다. 물체의 속도를 늦추거나 정지시키려면 운동 에너지는 다른 형태의 에너지로 변환되어야 한다. 브레이크는 마찰력을 이용해서 운동 에너지를 열로 변환시킨다. 자동차에 있는 브레이크는 자전거에 있는 브레이크와 매우 비슷하다. 자전거에 있는 브레이크 레버를 잡아당기면 케이블이 두 개의 패드를 움직여서 바퀴의 림(테두리 쇠)에 압력을 가한다. 패드와 회전하는 바퀴 사이에 생기는 마찰력이 운동 에너지를 열로 바꾸면서 바퀴의 속도를 늦추는 힘을 만들어낸다. 자동차의 브레이크 페달을 밟으면 자전거의 브레이크 레버를 잡아당기는 것보다는 좀 더 복잡하기는 하지만 거의 같은 일이 일어난다. 먼저 브레이크 페달이 마스터 실린더 속에 있는 피스톤에 압력을 가한다. 만일 자동차가 파워 브레이크를 가지고 있다면 브레이크 페달이 파워 기능도 작동시켜서 피스톤에 쉽게 압력을 가할 수 있게 한다. 마스터 실린더는 브레이크 오일을 가압시킨다. 브레이크 오일에 가해진 압력은 브레이크 라인을 통해서 전달된다. 각 바퀴에 있는 슬레이브 실린더가 압력을 받아서 작동이 된다. 슬레이브 실린더는 패드를 움직이고, 패드는 로토나 드럼에 대해서 압력을 가한다.
파워 브레이크
대부분의 대형 자동차는 파워 브레이크를 가지고 있다. 이것이 없이 자동차를 정지시키려면 아주 큰 힘을 브레이크 페달에 가해야만 할 것이다. 브레이크 부스터라고 하는 장치도 제동을 쉽게 할 수 있도록 도와주는 장치이다. 브레이크 페달은 부스터를 지나 마스터 실린더 안쪽으로 들어가 있는 로드를 밀어 마스터 실린더의 피스톤을 움직이게 한다. 엔진은 격실 양쪽에 있는 진공 부스터에 부분적인 진공을 만든다. 브레이크 페달을 밟으면 로드가 밸브를 열면서 진공상태로 밀폐되어 있는 격실 한쪽에 있는 부스터로 공기가 들어간다. 그러면 이 격실으 ㅣ압력이 증가되면서 로드가 쉽게 밀려나가도록 도와주게 되고, 로드는 마스터 실린더에 있는 피스톤을 밀게 된다. 브레이크 페달에서 발을 떼면 밸브는 진공 밸브를 다시 열면서 외부공기가 공급되는 것을 차단한다. 격실의 양쪽은 다시 진공이 되고 모든 것은 원래 위치로 되돌아간다.
디스크 브레이크
디스크 브레이크는 자전거에 있는 브레이크와 매우 비슷하다. 그러나 자동차의 브레이크 패드는 바퀴를 직접 조이는 대신 바퀴에 연결되어 있는 로토 디스크를 조인다. 패드와 디스크 사이에 생기는 마찰력이 디스크의 속도를 줄이는 것이다. 정지하는 동안 많은 열이 발생하기 때문에 디스크 브레이크에는 통풍구가 있다. 양쪽 디스크 사이로 공기가 주입되어 냉각이 되는 것이다. 하나의 피스톤이 있는 유동 캘리퍼 디스크 브레이크가 가장 일반적으로 사용되는 디스크 브레이크이다. 이 디자인은 자체적으로 중심을 맞추고 조정을 할 수 있도록 되어 있다. 캘리퍼는 한쪽에서 다른 한쪽으로 슬라이드 되어서 브레이크를 밟을 때마다 가운데로 움직인다. 또한 패드를 디스크로부터 떼어놓는 스프링이 없기 때문에 패드는 항상 로토와 가볍게 접촉한 상태로 있게 된다. 이것은 브레이크에 있는 피스톤이 마스터 실린더에 있는 피스톤보다 직경이 훨씬 크기 때문에 아주 중요하다. 만일 브레이크 피스톤이 실린더 안쪽으로 밀려들어가 있다면 브레이크 페달을 서너 번 밟아야만 브레이크 실린더 속에 브레이크 패드를 작동시킬 수 있을 만한 유체를 주입할 수 있을 것이다.