최신 자전거 제동은 디스크 브레이크, 캘리퍼 림 브레이크 및 V-브레이크라는 세 가지 시스템이 주를 이룹니다.
유압 디스크 브레이크는 훨씬 이전에 산악 자전거의 디스크로 교체된 이후 로드 바이크에 널리 채택되면서 빠르게 자리를 잡아가고 있습니다.
이로 인해 캘리퍼 림 브레이크와 V-브레이크는 점점 더 저렴한 자전거의 영역으로 남게 되었지만, 월드투어 이외의 일부 최상위 로드 팀은 여전히 림 브레이크로 경주를 벌이고 있습니다.
여기 자전거 브레이크에 대해 알아야 할 모든 것이 있습니다. 여기에는 사용 가능한 다양한 브레이크 유형, 작동 방식, 그리고 지금까지 존재했던 모든 브레이크의 짧은 역사 등이 포함됩니다.
당신의 자전거는 어떤 종류의 브레이크를 가지고 있나요?
현대 자전거의 브레이크에는 디스크 브레이크, 림 브레이크 및 브이 브레이크의 세 가지 주요 유형이 있습니다.한 명씩 돌아가면서 다루도록 하겠습니다.
로드 바이크든 마운틴 자전거든 하이브리드 자전거든 이제 대부분의 신형 바이크는 캘리퍼에 내장된 패드를 바퀴 허브에 부착된 브레이크 로터에 밀어서 작동하는 디스크 브레이크를 사용합니다.아래에서는 다양한 유형의 디스크 브레이크에 대해 살펴보겠습니다.
지난 5년 동안 로드 디스크 브레이크는 브레이크 패드를 휠의 림에 밀어 붙이는 림 브레이크로부터 빠르게 대체되었습니다.거기에는 좋은 이유가 있는데, 주로 날씨와 상관없이 보다 효율적이고 일관된 정지와 관련이 있습니다.
그런 점에서 앞서 언급한 바와 같이 산악 자전거 디스크 브레이크는 수년 전부터 모든 레벨에서 보편화되었으며, 트레일 조건에 영향을 받지 않고 강력한 정지력을 제공합니다.
디스크 브레이크와 캘리퍼 림 브레이크는 대부분의 자전거에서 가장 중요한 제동 기능을 수행하지만, 일부 저렴한 도심형 또는 통근용 자전거에서도 V-브레이크를 사용할 수 있습니다.
또한 림에서도 작동하며 휠 양쪽에 있는 프레임 보스에 부착됩니다.V-브레이크(직결 캔틸레버 브레이크라고도 함)는 브레이크의 한쪽에서 위쪽을 가로지르는 케이블을 통해 작동하여 두 개의 반쪽을 함께 당깁니다.
다른 브레이크 디자인은 있지만 주류 자전거에서는 보기 드문 디자인입니다.그래도 이 기사의 마지막 부분에서 자세한 내용을 설명하겠습니다.
자전거 브레이크의 구조
거의 모든 자전거 브레이크는 핸들 바에 장착된 레버를 사용하여 작동됩니다.
산악용 자전거를 포함하여 핸들 바가 평평한 자전거에는 보통 자전거의 기어 변속 레버와 분리된 브레이크 레버가 있습니다.
드롭 바 로드 자전거와 자갈 자전거는 일반적으로 브레이크 레버와 기어 변속기를 하나의 유닛(전방 및 후방 브레이크용 별도 유닛)으로 결합하지만, 구형 자전거는 다운 튜브에 별도의 변속기가 있고, 바 끝에 변속기가 있는 경우도 있습니다.
단일 체인 그룹 세트(1x 또는 '원바이'라고 함)에는 기어 변속기가 내장된 브레이크 레버가 한 개 있고, 다른 레버는 브레이크 역할만 합니다.
싱글스피드 자전거는 조작할 기어가 없기 때문에 브레이크만 작동시키는 레버를 가지고 있다.
브레이크 레버를 작동시키면 케이블이 당겨지거나 호스를 통해 유압 오일을 밀어냅니다.두 경우 모두 레버에서 브레이크 캘리퍼로 연결되는 물리적 선이 있습니다.
림 브레이크와 디스크 브레이크의 작동 방식에 대한 자세한 내용은 아래에서 설명하겠지만, 두 경우 모두 브레이크를 밟으면 패드가 브레이크 표면에 밀리면서 마찰과 열이 발생하여 자전거 속도를 늦추거나 정지합니다.
디스크 브레이크 작동 방식
디스크 브레이크에서 브레이크 패드는 프레임에 볼트로 고정되는 캘리퍼에 수용된다.
프론트 브레이크 캘리퍼는 일반적으로 좌측 포크 블레이드에 부착되고 리어 브레이크는 좌측 체인 스테이에 부착되지만, 때로는 좌측 시트 스테이에 부착되거나 둘 사이에 부착됩니다.휠 허브에 부착된 로터에 작용하는 브레이크 패드가 내장되어 있으며, 이 패드를 누르면 자전거의 속도가 느려집니다.
브레이크 캘리퍼는 자전거 프레임에서 돌출된 기둥(일반적으로 산악 자전거에 있음)에 장착되어 있습니다.이 표준을 마운트 후라고 합니다.
플랫 마운트는 이러한 발전으로, 캘리퍼가 프레임의 지정된 플랫 표면에 볼트로 고정됩니다(현재 로드 자전거, 산악 자전거및 일부 크로스 컨트리 산악 자전거에 사용되는 기본 시스템).
디스크 브레이크 패드는 일반적으로 유기, 소결 또는 반금속 화합물로 제조되며, 각 화합물은 주행 유형에 따라 장단점이 있습니다.
디스크 브레이크 로터
디스크 브레이크 로터는 일반적으로 강철로 제작되며 직경이 140mm에서 203mm 사이이며, 내리막 산악 자전거와 같이 강력한 제동이 필요한 곳에 더 큰 로터가 사용됩니다.
로터는 볼트 6개로 휠 허브에 연결하거나 시마노의 센터 잠금 시스템을 사용하여 허브의 나사산에 잠금 나사를 조일 수 있습니다.
중앙 잠금 장치는 대부분의 로드 자전거 휠에서 볼 수 있습니다.잠금 링은 일반적으로 안쪽 면에 나사산이 끼워져 있고 카세트 잠금 링 도구로 조입니다.
하부 브래킷 컵 도구로 조이는 외부 플랜지 잠금 링도 구입할 수 있습니다.액슬이 너무 넓어서 공구가 내부 플랜지에 장착되기 어렵기 때문에 일부 휠에는 외부 플랜지 잠금 링이 필요합니다.
디스크 브레이크의 잠재적 문제 중 하나는 사용 시 로터가 상당히 뜨거워질 수 있다는 것입니다.이로 인해 제동 효율이 저하되고 로터가 뒤틀릴 수 있습니다.
브레이크 제조업체는 여러 가지 방법으로 이 문제를 해결하려고 합니다. 첫째, 로터 및 패드에 작동 온도를 낮추는 데 도움이 되는 냉각 핀이 포함될 수 있습니다.시마노가 도로나 산악자전거 로터 등에서 사용하고 있는 방법입니다.
둘째, 로터가 일체가 아닌 '떠다니는' 상태일 수 있습니다.여기서 브레이크 표면이 휠 허브에 볼트로 고정되는 캐리어 스파이더에 리벳으로 고정됩니다.플로팅 로터는 가열되면 솔리드 로터보다 균등하게 팽창해야 하므로 뒤틀릴 가능성이 낮아집니다.또한 플로트는 로터의 양쪽에 작용하는 패드 사이의 압력을 균등하게 하는 데 도움이 됩니다.
마지막으로, 로터는 알루미늄 코어가 있는 강철 샌드위치 형태로 제작될 수 있으며, 이는 다시 열 방산을 돕고 무게를 줄여줍니다.
유압 디스크 브레이크
유압 디스크 브레이크에서 브레이크가 작동될 때 브레이크 레버의 피스톤이 브레이크 호스를 통해 유압 오일을 밀어냅니다.오일이 브레이크 패드를 함께 밀어 브레이크 로터에 맞춥니다.브레이크가 해제되면 스프링이 패드를 로터에서 밀어내고 하우징 안으로 다시 밀어 넣습니다.
유압 디스크 브레이크는 브레이크 레버에서 브레이크로 이어지는 복잡한 호스에서 효율적으로 작동하므로 내부 호스 경로가 있는 트라이애슬론 및 타임 트라이얼 자전거에 적합합니다.
대부분의 유압 디스크 브레이크는 로터의 각 측면에 피스톤이 하나씩 있지만, 내리막 주행용으로 설계된 디스크 브레이크의 경우 제동력을 더 가할 수 있도록 총 4개의 피스톤이 있는 경우가 많습니다.
디스크 브레이크는 다양한 패드 디자인과 모양을 사용합니다.패드를 교체하는 경우 새 패드가 브레이크 캘리퍼에 맞도록 주의해야 합니다.
유압 디스크 브레이크는 호스에 마찰이 없으므로 제동력이 모두 브레이크로 전달된다는 장점이 있습니다.
유압 라인은 폐쇄형 시스템이기 때문에 케이블 브레이크보다 유지보수가 덜 필요하지만 시스템이 오염되면 때때로 블리딩이 필요할 수 있습니다.브레이크 블리딩하는 법을 배우는 것은 헌신적인 가정 정비사에게 중요한 기술입니다.
또한 패드가 마모되거나 오일 또는 기타 물질로 오염된 경우에도 패드를 교체해야 하므로 제동 효율이 저하됩니다.
브랜드마다 브레이크에 다른 유압 오일을 사용합니다.브레이크 블리딩이 필요한 경우 장비 씰의 손상 및 고장 가능성을 방지하기 위해 올바른 브레이크를 사용하는 것이 중요합니다.브레이크 오일을 비등시키는 것은 장시간 하드 제동 시에도 잠재적으로 문제가 될 수 있습니다.
케이블(기계식) 디스크 브레이크
케이블 작동식 디스크 브레이크(기계식 디스크 브레이크라고도 함)에서 레버와 브레이크 캘리퍼 사이의 물리적 연결은 와이어 케이블로 이루어집니다.
케이블은 캘리퍼의 레버를 당깁니다. 이 레버는 일반적으로 캘리퍼의 양쪽에 있는 패드를 로터와 접촉하도록 밀어 넣습니다.SRAM의 Avid 케이블 작동 디스크 브레이크는 선외기 브레이크 패드만 움직입니다.로터가 정적 인보드 패드를 누릅니다.
유압 디스크 브레이크 vs 케이블 디스크 브레이크
케이블의 마찰 손실과 스트레칭으로 인해 케이블 작동식 디스크 브레이크는 브레이크 출력과 변조 모두에서 유압에 밀리지만, 여전히 최상의 모델이 대부분의 림 브레이크보다 효율적입니다.
케이블 디스크 브레이크는 유압 브레이크보다 가격이 저렴하기 때문에 저사양 자전거에서 흔히 볼 수 있으며 야생에서 수리하기 쉽습니다.
그러나 디스크 브레이크가 장착된 대부분의 중급에서 고급 자전거는 그럴 만한 이유로 유압 시스템을 갖출 것이다.
림 브레이크
사이드 풀 캘리퍼 브레이크는 수십 년 동안 로드 바이크의 주요 선택이었습니다.
가볍고 강력한 제동력을 제공할 수 있지만, 젖은 상태에서는 디스크 브레이크보다 성능이 훨씬 떨어지기 쉽습니다.
또한 젖은 상태의 카본 림에서도 제동 성능이 저하될 수 있으며 카본 브레이크 트랙에서 장시간 제동하면 과열 위험이 있습니다.
이러한 이유와 더불어 보다 넓은 로드 자전거타이어를 장착하고 제동 작업에 사용되지 않을 경우 카본 림의 경량화를 도모할 수 있는 기회 덕분에 현대식 로드 머신이 디스크 브레이크로 크게 전환되었습니다.
즉, 합금 림의 잘 설정된 림 브레이크 한 쌍이면 거의 모든 라이더에게 충분합니다.림 브레이크가 장착된 자전거는 최신 출시 제품에서는 구하기 어렵더라도 디스크 제품보다 훨씬 저렴합니다.
다양한 캘리퍼 브레이크 디자인이 출시되어 있으며, 아래에서는 보다 일반적인 몇 가지 유형을 설명했습니다.
싱글피봇 캘리퍼 브레이크
과거에는 싱글 피벗 캘리퍼 림 브레이크가 일반적이었습니다.
이를 통해 두 암이 하나의 중심 피벗을 중심으로 회전하므로 이론적으로 브레이크가 스스로 중심을 잡고 듀얼 피벗 브레이크보다 더 효과적으로 진위를 벗어난 림을 추적할 수 있습니다.이러한 브레이크는 포크 크라운 및 리어 브레이크 브리지의 볼트 하나를 통해 부착됩니다.
1960년대 초 전설적인 Campagnolo Record 사이드풀 브레이크가 등장하기 전까지 중앙 풀 브레이크는 펠로톤의 표준이었습니다. 이 브레이크는 중앙 풀 설계만큼 가볍고 강력했습니다.
사이드풀 브레이크는 프로페셔널에 의해 빠르게 선호되었고, 오늘날의 라이더들만큼 펠로톤을 모방하는 과거의 로드라이즈로 인해 사이드풀 브레이크에 대한 수요는 크게 증가하였고, 대부분의 제조업체들은 캄파놀로의 혁명적인 브레이크를 모방하여 시장에 출시하여, 오래된 센터풀 브레이크는 빠르게 무시하였다.
Campagnolo의 싱글 피벗 디자인은 시마노에 의해 듀얼 피벗 캘리퍼 브레이크가 도입된 80년대 후반까지 거의 변하지 않았다.
싱글 피벗 캘리퍼 브레이크는 거의 모든 경우에 듀얼 피벗 캘리퍼 브레이크로 대체되었기 때문에 최근에는 거의 볼 수 없습니다.
듀얼 피벗 캘리퍼 브레이크
듀얼피봇 브레이크는 싱글피봇 브레이크와 마찬가지로 포크 크라운과 브레이크 브릿지에 볼트 1개로 장착되지만 여기에 요크가 부착돼 두 암의 피벗 지점을 분리한다.
이 설계는 단일 피벗 설계보다 기계적 이점이 크며 중앙 집중이 훨씬 쉽습니다.
듀얼 피벗 캘리퍼 브레이크는 센터 풀(더 많은 경우)과 사이드 풀 브레이크의 작용의 조합으로 가장 잘 알려져 있습니다. 오프셋 피벗은 브레이크를 밟을 때 두 암이 유사한 경로를 따라 움직인다는 것을 의미합니다.
듀얼 피벗 브레이크는 종종 싱글 피벗 브레이크보다 약간 더 무겁게 나오지만, 현대의 페더급 디자인에서는 차이가 거의 없습니다.
와이드 타이어의 간극은 일반적으로 듀얼 피벗 캘리퍼 브레이크의 경우 상당히 제한적입니다. 일반적으로 28mm 타이어를 끼울 수 있습니다. 그러나 로드 자전거에서 머드가드를 사용하고자 하는 고객을 위해 롱 암 버전의 브레이크를 사용할 수 있습니다.
다이렉트 마운트 캘리퍼 브레이크
직접 마운트 캘리퍼 브레이크는 프레임에 통합된 포스트를 통해 장착됩니다.
하이엔드 림 브레이크 로드 바이크의 표준 사양으로 자리 잡았습니다. 이는 보다 강력한 제동력과 더불어 간극성 향상, 비록 매우 작지만 공력적인 이점을 제공할 수 있기 때문입니다.
일부 다이렉트 마운트 센터 풀 브레이크와 외관 및 장착은 비슷하지만 스트래들 케이블에 의해 작동되지 않기 때문에 기계적으로 다릅니다.
두 캘리퍼 암은 서로 연결되어 있지 않으므로 브레이크를 작동하면 특히 스키니 시트스테이의 경우 두 캘리퍼가 서로 멀어질 수 있으므로 제동 효율과 변조가 저하될 수 있습니다.이러한 이유로 리어 브레이크의 양쪽을 연결하는 얇은 금속 브릿지를 자주 볼 수 있습니다.
자전거 제조업체들은 리어 다이렉트 마운트 캘리퍼를 하단 브래킷 아래에 배치하는 단계를 거쳤습니다.이는 좋은 생각이 아니었습니다. 브레이크는 노면 오물 때문에 작동선 안에 있었고 무거운 페달을 밟을 때 휠 림에 스치는 경향이 있었습니다.다행히 최신 로드 자전거는 과거의 일이 되어 버렸습니다.
센터풀 캘리퍼 브레이크
센터 풀 브레이크는 듀얼 피벗 캘리퍼 브레이크와 유사한 방식으로 작동하지만, 양쪽 암에 부착된 스트래들 케이블에 의해 작동됩니다.양쪽 패드는 위쪽으로 이동합니다.
앞서 언급한 Campagnolo Record 브레이크와 많은 모방기가 도입되기 전까지 중앙 풀 브레이크는 펠로톤의 표준이었습니다.
브레이크는 출력, 변조 및 여유 공간이 뛰어나지만 사이드 풀 설계(스트래들 케이블, 케이블 행거)에 비해 추가 하드웨어가 필요하며 일반적으로 무게가 상당히 더 나갑니다.
센터풀 브레이크는 그 이후 다양한 용도로 짧은 기간 동안 인기를 누렸으며 1980년대 초반까지 저렴한 로드 자전거와 투어링 자전거에서 인기를 끌었다.야생에서 이 시기부터 자전거에서 가장 흔하게 볼 수 있는 것은 센터풀 브레이크입니다.
오늘날 Rene Herse 및 Paul Components와 같은 소규모 제조업체들은 넉넉한 간극과 탁월한 동력(특히 브레이징 스터드를 사용하여 장착되는 경우)을 제공하는 현대적인 디자인으로 센터 풀 브레이크를 계속 제작하고 있으며, 여전히 투어 및 랜도네이션 바이크 제작 시 매력적인 선택이 되고 있습니다.
한편, 1985년에 도입된 전설적인 Campagnolo Delta는 (일종의) 중앙 당김 설계로 역사상 가장 아름다운 브레이크 중 하나로 여겨집니다.
V- 브레이크
V-브레이크(또는 그 고유 이름으로 직접 당기는 캔틸레버 브레이크)는 기존의 캔틸레버 브레이크(아래 참조)와 유사한 방식으로 작동하며, 두 개의 반쪽은 프레임에 볼트로 고정됩니다.
케이블 하우징은 '면'을 통해 한쪽 암에 고정되고 내부 케이블은 다른 쪽 암에 클램프된 상태로 측면 작동됩니다.케이블이 하우징을 통해 당겨지면 두 암이 서로 끌어당겨 패드가 림 쪽으로 이동합니다.
V-브레이크는 서스펜션이 보편화된 시기에 도입되었으며, V-브레이크 시스템은 프레임이나 포크에 고정된 케이블 스톱이 필요하지 않기 때문에 산악 자전거에서 빠르게 인기를 끌었고, 결국 대부분의 경우 기존의 캔틸레버 브레이크를 대체하게 되었습니다.
패드와 림 사이의 간극이 줄어들고 '스트래들' 케이블과 타이어가 가까이 있기 때문에 특히 진흙이 많은 조건에서 문제가 발생할 수 있기 때문에 V-브레이크는 사이클로크로스 자전거에서 널리 사용되지 않았습니다.
V-브레이크는 대부분의 산악자전거에서 디스크 브레이크로 대체되었지만, 그 어느 때보다 강력하고 설정하기 쉬운 현대식 브레이크를 제공하는 등 튼튼한 투어링 바이크, 일부 하이브리드 및 탠덤에서 여전히 인기를 끌고 있습니다.
V-브레이크는 관리하지 않으면 문지르기 쉬우므로 올바르게 설정하고 청결하게 유지하지 않으면 양쪽이 대칭적으로 림에서 당겨지지 않을 수 있습니다.
V-브레이크는 캔틸레버 브레이크에 대해 다른 케이블 당김 비율을 사용합니다(캔틸레버 브레이크는 캘리퍼 브레이크와 동일한 케이블 당김 비율을 사용). 따라서 일반 레버의 약 2배의 케이블을 당기는 특수 롱 풀 레버를 사용해야 합니다.
따라서 Travel Agent 스타일의 케이블 풀 컨버터를 사용하지 않으면 일반 V-브레이크가 로드 레버와 호환되지 않습니다(Tektro의 RL520 브레이크 레버 등은 일반 V-브레이크와 함께 사용하도록 최적화되었기 때문에 예외입니다).
로드 레버와 함께 작동하는 짧은 암의 미니 V 브레이크는 존재하지만 간극 문제를 더욱 악화시킵니다.
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