자동차 액셀과 브레이크 페달을 동시에 밟으면?


 운전면허증이 없는 사람도 자동차에 액셀러레이터(이하 '액셀') 페달과 브레이크 페달이 있다는 사실을 압니다. 액셀을 밟으면 차량은 가속하고, 브레이크를 밟으면 차량은 감속 또는 정지합니다두 페달은 역할이 확실히 나누어져 있으므로 동시에 밟을 일은 사실상 없습니다. 그래서 주제와 같은 의문이 생기는데, 만약 동시에 두 페달을 밟아준다면 자동차는 앞으로 갈까요? 아니면 정지할까요?


자동차 페달

(Wikimedia)



 일단 많은 사람이 타는 내연기관 자동차로 가속하는 방식부터 알아보면 휘발유·경유·가스 등의 연료에 점화플러그가 전기방전으로 불꽃을 일으켜서 폭발을 유도합니다. 밀폐한 공간에서의 폭발은 엄청난 압력을 만들어 내고, 이 압력의 힘은 자동차의 구동축에 전달돼 바퀴를 회전하게 하여 가속할 수 있습니다.


엔진

(giphy)


 여기서 액셀 페달은 기관으로 공급하는 연료와 공기의 혼합 가스의 양을 조절해줍니다. 액셀 페달을 세게 밟으면 혼합 가스의 양을 많이 보낼 수 있고, 기관의 회전을 빨라지게 하여 빠르게 가속할 수 있습니다. 그렇다면 브레이크 페달은 어떻게 가속하는 자동차를 정지시킬 수 있을까요?


지렛대의 원리

(지렛대의 원리 ⓒWikimedia)



 조그마한 브레이크 페달을 밟았을 때 강력한 힘으로 나아가던 자동차가 정지할 수 있는 이유에는 과학적인 원리가 있습니다. 브레이크는 지렛대의 원리와 파스칼의 원리가 적용됐습니다. 지렛대의 원리를 이용하면 적은 힘으로도 강력한 힘을 낼 수 있어서 우리 생활 곳곳에서 활용하고 있고, 익숙한 개념입니다. 근데 파스칼의 원리는 익숙하지 않을 겁니다.


 파스칼 원리에 관해서 간단하게 알아보면 밀폐한 용기에 담겨 있는 유체의 한 부분에 가해진 압력의 세기를 다른 부분에 그대로 전달할 수 있다는 내용입니다. 그러니까 압력(P)은 힘(F)/면적(S)이고, 파스칼의 원리에 따라 양쪽의 압력이 같으므로 PA=PB라고 할 수 있습니다.


파스칼의 원리

(파스칼의 원리 ⓒgfycat)


 이에 따라 FA/SAFB/SB를 같다고 할 수 있고, 이를 통해 얻을 수 있는 정보는 A 쪽 면적을 작게 하고, B 쪽 면적을 크게 했을 때 A 쪽에 적은 힘을 가해도 B 쪽에 큰 힘을 전달할 수 있다는 사실입니다.



 즉, 브레이크 페달을 밟으면 유압로 속으로 유체가 분사되고, 자동차의 모든 바퀴에 일정한 제동력을 효율적으로 전달할 수 있습니다. 여기에 지렛대의 원리도 적용되어 적은 힘으로도 강력한 힘을 전달할 수 있고, 지렛대의 원리만으로는 한계가 있어서 배력장치 등을 거쳐 증폭된 힘을 전달합니다. 자동차는 이와 같은 원리로 가속 또는 감속합니다.


브레이크 원리

(giphy)


 여기까지 각 페달을 밟았을 때 작동하는 원리를 알아봤는데, 동시에 밟으면 누가 이길까요? 저는 쌍용차·기아차·현대차·르노삼성자동차 등에 문의해서 답변을 받았습니다.


자동차


 이들 답변의 내용은 사실상 같았습니다. 동시에 두 페달을 밟으면 브레이크 페달이 우선해서 작동한다고 합니다. 그리고 액셀 페달과 브레이크 페달을 동시에 밟으면 차량에 무리가 가고, 자동차의 여러 기계 장치에 손상이 갈 수 있으므로 하지 말라는 답변도 받았습니다. 궁금증이 해결되셨나요?



구독자 분이 이와 관련해 스톨테스트에 관련한 정보를 남겨주셨습니다.

 액셀러레이터 페달과 브레이크 페달을 동시에 밞는 일 정상적이지 않은 조작방법이나(두 개를 동시에 밟으면 런치컨트롤이 작동하는 차량들 제외)이 방법을 사용하는 스톨테스트라는 게 있습니다. 엔진과 자동변속기를 점검하는 구식 점검 방식으로 브레이크를 밟고, 액셀러레이터를 밞으면 RPM이 올라가면서 차가 나가다 턱 걸리는 느낌을 받습니다.


 그때의 RPM을 보고 특정 RPM에 있으면 정상, 엔진 힘이 부족하면(≒RPM 낮음) 엔진에 문제가 있다고 판단합니다. 엔진이 좀 과도하게 힘이 좋은 느낌이 들면(RPM 높음) 자동변속기에 문제가 있다고 판단합니다. 이는 엔진의 힘을 자동변속기가 받아 바퀴로 동력을 전달하는데, RPM이 너무 낮다면 엔진이 정상적으로 미션을 구동시킬만한 힘이 부족하단 의미이고, RPM이 너무 높다면 엔진이 준 힘을 미션 쪽에서 잃어버리고 있다는 의미입니다. 스톨테스트는 자동차검사항목에도 있을 정도로 검사의 정식방법입니다.


 추가동력장치는 제동장치를 절대 이길 수 없습니다. 차가 바로 튀어나와간다면 브레이크 캘리퍼나 하이드로백이 제대로 작동하지 않는 것이고, 조금이라도 앞으로 움직인다면 반드시 제동계통을 점검해야 합니다. 또한, 특정 엔진/미션온도를 맞추고 사이드 브레이크를 작동시켜 보조안전장치를 확보해야 합니다.


 스톨테스트는 미션에 엄청난 무리를 가하는 테스트이므로 4초 이상 진행하는 건 좋지 않습니다. 요즘에는 스톨테스트를 하지 않아도 OBD II 등의 진단방법으로 안전하고, 차량에 무리가 가지 않는 테스트 방법이 있으므로 스톨테스트를 할 필요가 없습니다. 쌍용자동차처럼 BOS 기능이 들어가 동력차단을 시키거나 앞서 설명했던 런치스타트기능을 작동시키는 방법으로 해당 기능을 활용하고 있습니다

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