1. 개요
브레이크의 종류라기보다는 감속 방법 중 하나이다. 브레이크라는 말 때문에 혼란을 주지만 브레이크 장치와는 전혀 연관이 없다. 자동차는 엔진 내부의 피스톤이 움직이면 그 에너지를 전달하여 바퀴를 돌리는 것인데, 거꾸로 엔진을 가만히 놔두고 바퀴를 돌리면 그 에너지가 엔진 피스톤에 전달되어 피스톤이 움직인다. 이를 이용해 주행중에 가속 페달에서 발을 떼서 엔진의 작동을 멈추면 거꾸로 바퀴가 굴러가던 에너지를 소모해서 엔진을 돌리는 상황이 되면서 바퀴 속도가 줄어드는 것.쉽게 말해 엔진 작동을 중단시켜 자연스럽게 감속되는 것을 의미한다.
2. 넓은 의미(현상)
기어가 중립(N)이 아닌 상태에서 액셀 페달에서 발을 떼면 차량의 속도가 줄어드는 것을 볼 수 있는데, 엔진 브레이크의 의미를 넓게 보면(단순히 해당 현상을 설명하자면) 이것이 바로 엔진 브레이크이다. 일반적으로는 탄력주행, 혹은 관성주행이라고도 한다. 단순히 타이어와 지면의 마찰로 속도가 줄어드는 것 아니냐고 반문할 수 있는데, 기어가 중립이거나 클러치를 밟은 상태일 때만 타이어의 구름 저항[1]으로만 차량의 속도가 줄어드는 것이다. 기어가 중립이 아니라면 차량이 더 빨리 느려지며, 이것이 엔진 브레이크라는 뜻.경사도가 대략 3~5% 내외[2]인 고속도로 내리막길에서 브레이크/액셀 페달에서 발을 뗀 채로 기어를 중립에 두면 속도가 점점 빨라지지만(타이어의 구름 저항+차체의 공기 저항 < 중력), 중립에 두지 않으면[3] 속도가 그대로거나 점점 줄어든다(엔진 내부의 단열압축으로 인한 저항+타이어의 구름 저항+차체의 공기 저항 > 중력)[4]. 즉, 클러치 페달과 액셀 페달을 밟지 않은 상태에서 속도가 줄어드는 현상이 곧 엔진브레이크이다.
3. 좁은 의미(행위)
하지만 엔진 브레이크의 의미를 좁게(적극적인 행위로서) 보자면, 운전자가 임의로 기어를 '저단으로 바꾸는 행위'를 말한다. 이 경우 기어비가 갑작스레 더 낮은 쪽으로 바뀜에 따라 엔진회전수가 늘어나고, 피스톤의 마찰과, 압축에 따른 에너지 손실이 더 자주 일어나면서 속도가 더 빨리 줄어들게 된다. 이 문서에서나 여타 엔진브레이크를 의미할 땐 주로 이를 지칭한다. 왜냐면, 현상으로서의 엔진 브레이크라 하면, 클러치 페달과 가속 페달을 떼는 행위 그 자체가 엔진 브레이크라서 따로 설명하고 자시고 할 게 없다.엔진 브레이크를 사용할 때엔 자칫 간과해버릴 수 있는 문제가 있는데, 엔진 브레이크는 브레이크 페달이 아니므로 제동등이 켜지지 않는다는 것이다. 기어를 임의로 저단으로 바꾸어 급감속한다면 제동등이 작동하지 않으므로 뒤에서 주행하고 있는 차량에게 큰 민폐가 될 수 있다. 아무런 위협요소가 없는 평지에서 뒤차와 충분히 차간거리가 확보되지 않았을 때 '저단 기어를 통한 급격한 제동'을 한다면 추돌사고의 위험이 매우 크다.[5] 이 때문에 엔진 브레이크를 사용할 때 풋 브레이크가 개입하지 않는 선에서 살짝 브레이크 페달을 밟아서 일부러 제동등을 띄우는 습관을 들여놓으면 좋다. 제동등은 브레이크를 아주 살짝만 밟아도 들어온다.
가솔린 엔진과 디젤 엔진에서 각각 엔진 브레이크의 작동 원리가 다르다. 또한 전기자동차의 엔진브레이크는 회생제동이라고 해서 역시 원리가 다르다.
참고항목: 제이크 브레이크, 리타더 브레이크, 회생제동
4. 필요성
급경사가 길게 이어진 구간에서는 반드시 필요한 존재이다. 브레이크를 자주 사용하면 브레이크에 부담이 되는 경우가 많고 심하면 화재의 위험도 존재한다. 지속적으로 브레이크를 밟으면 브레이크에 열이 발생하며, 이 열이 한계를 넘는다면 제동력이 떨어지는 페이드 현상이 발생하기 때문이다. 또한 대형 버스와 화물차는 무거운 중량으로 인해 유압만으로는 충분한 제동력을 확보할 수 없으며 베이퍼 록 현상의 위험이 크기 때문에 공기압력식 브레이크를 사용하는데 일반 승용차 몰듯이 자주 사용하게 되면 공기압력이 낮아져 제동력이 떨어질 가능성이 있기에 엔진 브레이크를 사용하게 된다.디스크 브레이크보다 차량의 거동에 미치는 영향도 적다. 디스크 브레이크는 캘리퍼의 위치에 따라서 제동 시 피칭에 영향을 미치게 된다. 전륜 브레이크를 예로 들면 캘리퍼가 차량 앞쪽에 있는 전치형 캘리퍼는 제동 시 너클을 바닥으로 눌러버리며, 후치형 캘리퍼는 제동 시 너클을 들어버린게 된다. 전륜 전치형, 후륜 후치형인 일반적인 차량은 하중이동으로 생기는 피칭에 더해서 제동 때 캘리퍼에 의한 피칭이 더해지게 되는데 반해 엔진 브레이크는 그냥 구동륜에 역방향 토크를 주기 때문에 추가적인 피칭을 만들지 않는다.
페이드 현상이나 베이퍼 록 현상 혹은 두 현상이 동시에 오는 경우 사실상 사용 할 수 있는 유일한 방법이며[6] 엔진브레이크마저도 여의치 않은 경우 경사로를 오르도록 되어있는 긴급제동시설을 이용하거나, 차체 옆면을 가드레일에 서서히 스치도록 운전하여 정차하는 방법이 있다.[7]
엔진 브레이크로는 차량의 속력을 낮출 수는 있어도 차량을 정지시킬 수는 없다. 이는 자동변속기 차량의 기어를 D로 두면 크리핑 현상 때문에 차량이 5km/h내외의 속력으로 앞으로 움직이는 것만 보아도 쉽게 예상할 수 있다. 따라서 최종적으로 차량을 멈추게 하려면 풋브레이크나 주차브레이크를 사용해야 한다.
5. 가솔린 또는 승용 디젤엔진에서의 엔진 브레이크
가솔린 엔진은 회전수가 높지만 상대적으로 디젤 엔진에 비해 토크가 낮다. 따라서 변속기도 높은 감속비를 가지고 있는데 그래서 가솔린 엔진에서 엔진 브레이크가 걸리면 엔진이 아주 높은 회전수로 돌아가게 된다.[8] 이때 발생하는 실린더의 마찰력으로 차량의 속도를 떨어트리는 방식.단지 마찰력만 이용하는 것은 아니고 실린더 내에 발생하는 진공의 힘 또한 사용한다. 액셀러레이터에서 발을 떼면 엔진으로 들어가는 공기를 제어하는 스로틀 밸브가 닫히게 되는데 이렇게 되면 흡기 행정에서 공기를 받아들이지 못하는 상태로 실린더의 용적이 늘어나면서 실린더 내부에 진공이 형성된다. 이 압력이 저항을 발생시킨다. 또는 반대로 공기를 받아들이지만 밸브가 닫히고 압축행정에서 생기는 공기의 압력이 제동력을 발생시킨다.
5.1. 수동변속기
기어변속이 곧 엔진 브레이크다.[9] 보통 걸 때는 다운시프트 테크닉을 이용하거나, 극한 상황[10]에서는 아예 처음부터 그 기어만 쓴다. 즉 현재의 속도에 알맞은 기어보다 더 낮은 단수의 기어를 강제로 넣어서 감속을 유도한다. 엔진과 변속기, 파워트레인의 손상을 막기 위해 일반적으로 한 단씩 낮추어 변속하며 울컥임을 방지하기 위해 싱글클러치 혹은 더블클러치를 이용한 레브매칭 다운쉬프트, 그와 더불어 브레이크를 같이 조작하는 힐앤토 등의 테크닉을 사용하기도 한다. 일반적으로 엔진브레이크 사용 중에는 스키딩(타이어 미끄러짐)이 일어나지 않는 것으로 알려져 있으나 극단적인 기어 조작 시(5단 → 1단 등) 미끄러질 수도 있다. 이럴 경우 엔진의 회전수가 레드존 위로 한참 올라가는 오버런 현상이 일어나면서 구동륜이 잠김과 동시에 엔진과 기어박스가 파괴될 수 있기 때문에 필히 주의하여야 한다.[11]평범한 범민들에겐 의미가 없지만, 클러치가 고장난 차량이라도 엔진브레이크를 걸 수 있다. 기어를 중립으로 빼고 엑셀러레이터를 쳐서 RPM을 끌어올린 뒤 아랫단 기어를 물려주는 식이다. 이론적으로는 수동 차량이라도 클러치 사용을 전혀 하지 않고 주행하는 것이 가능하나[12], 이는 자신이 운전하는 차량에 대한 기계적인 이해가 없다면 써먹기 어려운 방식이기도 하고[13], 잘못 이랬다가는 변속 계통에 무리를 주기 십상이라서[14] 클러치 계통에 문제가 생겨서 정상적인 기어 변속이 어려운 경우가 아닌 일상적인 주행에서는 절대로 권장되는 방법이 아니다.
5.2. 자동변속기
자동변속기 차량은 미션보호 프로그램으로 인해 원하는 수준의 급격한 엔진브레이크는 사용하기 어렵다. 요즘 나오는 자동변속기는 수동으로 기어비를 지정할 수 있도록 돼있으므로 이걸 사용할 수 있고 이것이 없는 차종이라도 2나 L 등으로 모드를 선택하면 ECU가 알아서 엔진 브레이크를 건다. O/D OFF로도 엔진브레이크가 걸린다.미션보호 프로그램은 일정 rpm(차량마다 다르다) 이상 올라가면 미션 과부하를 막기 위해 상위단으로 강제 변속해 버리는 기능을 말한다.[16] 그렇다 보니 급한 내리막의 경우 100% 자동변속기로 엔진브레이크를 거는 건 무리지만 엔진브레이크와 약간의 풋브레이크를 혼합하는 방식으로 풋브레이크의 부담을 줄이는 방법으로 쓰기도 한다. 장시간 급경사에서 수동미션 모드로 바꾼 후 엔진브레이크를 걸며 내려가도 부하가 너무 크면 미션보호를 위해 고단으로 강제변속이 이루어지는 경우가 있기 때문에 계기판 상태도 때때로 살피는 등 주의가 필요하다.
예를 들어 제주도 5.16도로같은 내리막길의 경우, 꼭대기점에서 규정 제한속도인 40km/h보다 낮은 속도로 넘어가면서 D 상태에 있던 기어를 -단으로 한번 조작하여 한 단수 낮추는 것이 정석적인 엔진브레이크 사용법이다. 40km/h의 경우 3~4단으로 주행하게 되는데 2~3단으로 낮추고 궁극적으로는 2단 수동모드로 낮추어 주행하면 된다. 내리막 구간에서 액셀러레이터 페달을 절대 밟으면 안 된다. 다만 중간중간 오르막이 보인다 싶을 때 정도에 따라 한 번씩 밟아주는 형태로 주행하면 된다. 만약 규정속도보다 높아지려고 하는 경우에는 다시 한번 풋 브레이크를 밟아서 속도를 낮추어 주고 단수를 한번 더 낮추어 준다. 물론 당연히 엔진 브레이크 없이 풋 브레이크로만 쭉 내려오는 것보다 안전하고 차에도 훨씬 부담이 덜해진다.
CVT 역시 수동모드로 자동변속기처럼 엔진브레이크가 가능하다. 베어링이나 풀리벨트에 부하가 심하게 가서 수명단축의 원인이 된단 얘기는 있지만 100% 객관적으로 검증되진 않았다. 다만 상식적으로 생각해보면 망가질 이유가 없는게 당연히 주행중 토크가 엔진 브레이크 토크보다 더 클 것이기 때문. 토크가 걸리는 방향만 바뀔 뿐인데 이것 때문에 베어링이나 벨트가 망가진다는 것은 납득하기 어렵다. [17]
한편 자동변속기에서 적극적인 엔진브레이크를 쓰는 경우는 비교적 드문데 운전교육때 조작미숙으로 인한 파워트레인 손상을 이유로 엔진브레이크 사용(엄밀히는 수동모드 자체)을 쓰는 걸 자제하도록 교육하는 것도 있고, 자동변속기 초기에 1~2단 수동모드만 됐을 때 이들의 엔진브레이크 상한속도가 낮은 편이라 산길 내리막이 아니면 실용성이 떨어지다 보니 안쓰게 된 것도 원인이라 할 수 있다.
반대로 산길 내리막을 자주 다니는 차로 적절하게 엔진브레이크를 풋브레이크와 섞어 쓴다면 브레이크 계통에 부하를 줄일 수 있어 꽤나 효과적이다. 요즘 나오는 차량들은 엔진이나 미션에 부하가 크다 싶으면 아예 수동변속이 막히므로 조금 자신감있게 써도 된다.
요즘은 패들 시프터라고 핸들 뒤에 따로 달려나오기 때문에 자동 변속기 차량도 적극적인 기어 조작이 가능하다.
기술의 발전으로 내리막길 보조라 하여 브레이크를 안 잡아도 자동으로 속도를 조작해주는 기능까지 나왔다.
6. 디젤 대형차량 엔진에서의 엔진 브레이크
| 엔진 브레이크의 종류 | ||
| 배기 브레이크 | 제이크 브레이크 | 리타더 브레이크 |
대형 디젤 엔진에도 당연히 엔진 브레이크가 있다. 하지만 이에 추가로 제이크 브레이크, 배기 브레이크, 리타더 브레이크를 장착하여 쓴다. 일반 가솔린 엔진처럼 실린더의 마찰 자체로 제동하는 것도 가능은 하나 RPM 레드존이 2000rpm[18]밖에 되지 않는 등, 기어비 문제도 있고 트럭 자체가 워낙에 무거운 물건인지라 기대에 못미치는 성능을 보이기 때문.
6.1. 배기 브레이크
제이크 브레이크와 같이 공기의 힘을 이용하지만 배기 브레이크는 배기라인에 밸브 등의 장치를 하여 배기가스의 흐름을 방해하여 실린더 내에 압축 저항을 발생시키는 원리로 차량을 제동시킨다. 소음은 작지만 제동력이 낮은 게 흠이다.6.2. 제이크 브레이크
엔진을 공기압축기처럼 활용하여 감속한다. 소음이 심해 도심지에서는 절대 사용할 수 없고 도심이 아니더라도 야생동물을 놀라게 할 수도 있는 등 여러가지로 민폐이기 때문에, 북미지역을 제외하고는 요즘에는 잘 사용하지 않는 제동 방법이다.6.3. 리타더 브레이크
리타더는 사실 엔진 브레이크의 범주에 넣기에는 부적절하다. 왜냐면 변속기에 붙어있는 장치이기 때문. 이 말이 뭘 뜻하냐면, 엔진 브레이크 / 배기 브레이크 / 제이크 브레이크는 기어가 중립이거나 클러치 페달을 밟았을 땐 작동하지 않지만, 리타더는 기어 중립일 때도 작동한다는 말이다. 유체, 터빈 및 라디에이터로 구성된 리타더라는 장치를 변속기에 부착한다. 제동에만 사용하는 부품이므로 사실상의 브레이크다. 끈끈한 유체 속에서 터빈을 돌릴 때 발생하는 저항력을 제동에 사용하며 제동으로 뜨거워진 유체는 라디에이터와 연결된 별도의 방열기구로 식힌다. 마찰을 일으키는 부품이 없으므로 수명이 매우 길고 넉넉한 방열 성능을 가지고 있어 긴 내리막에서 사용하기 좋으며 무엇보다 페이드 현상을 걱정할 필요가 없다. 물론 리타더의 방열 성능을 초과해서 사용하면 이 브레이크도 파열하거나 제동 성능이 급감할 수 있으며, 냉각수의 온도가 상승하는 문제가 있지만, 통상 브레이크(풋브레이크)가 남아있기 때문에 차를 세울 수 없게 되는 최악의 사태는 피할 수 있다. 브레이크 라이닝 수명연장에도 도움이 되고 소음이 적은 편이며 전자제어의 도움을 받기 용이한 구조로 최근의 대형 트럭들은 리타더 브레이크를 장착하는 추세이다.
7. 전기자동차, 하이브리드 자동차에서의 엔진 브레이크( 회생제동)
모터는 발전기로서의 기능을 겸용할 수 있다. 즉 모터의 동력을 끊으면 바퀴가 모터를 돌리면서 전기를 생산한다. 이렇게 생산된 전기를 배터리나 캐패시터 뱅크 등으로 돌려 저장하거나 저항기를 통해 열로 바꾸어주면 발전기가 된 모터의 발전 토크[19]로 인해 차량의 속력이 줄어든다. 회생제동은 내연기관의 엔진 브레이크와는 달리 깔끔하게 차량의 관성 에너지를 전기 에너지로 변환하며 이 과정에서 타이어의 구름 저항이나 공기저항 등을 제외하면 별다른 에너지 소모가 발생하지 않으므로 연비에 영향이 없다. 만약 축전지가 감당할 수 있는 수준보다 발전량이 올라가거나 완충 되었을 경우에는 더 이상 전기에너지를 저장할 수 없으므로 저항기를 통해 열로 소모하여 제동력을 유지한다.[20]모터의 회전수가 일정 이하로 떨어질 경우에는 회생제동을 수행하지 않으며 최종제동은 브레이크를 사용한다. 이는 단순한 효율의 문제로, 모터를 이용해 완전제동도 가능하긴 하나 별도의 브레이크를 사용하는게 더 효율적이기 때문이다.
엔진브레이크에 대한 이해도를 갖춘 상태에서 하이브리드 차량을 운용한다면 연비와 엔진의 수명 모두 좋은 방향으로 이끌어 낼 수 있다.
8. 오토바이의 엔진 브레이크
8.1. 수동변속기
자동차랑 똑같이 기어가 곧 엔진 브레이크다. 전후륜 드럼 장착되어있는 미친 물건[21]들이 엔브를 자주 쓰며, 싱크로메시가 많이 좋아 레브매칭이 필요없는 자동차와는 다르게 싱크로가 없기 때문에 강한 엔진브레이크를 사용할 때에는 레브매칭이 필수.여담으로 급격한 엔진브레이크를 사용할 경우, 엔진과 변속기에서 나오는 토크가 타이어의 접지력보다 커지기 때문에 그대로 뒷바퀴에 슬립 일어난다. 정지는 하지 않지만 실제 노면 속도보다 타이어가 느리게 굴러가기 때문에 미끄러진다. 저가 바이크뿐만 아니라 BMW S1000RR, 혼다 CB1300같은 오버리터급 바이크도 갖고있는 문제이기 때문에 레브매칭을 일상화하자.
9. 엔진브레이크의 장점
- 연비주행에 도움이 된다. 엔진브레이크를 사용하는 동안에는 퓨얼컷이 일어나 연료를 소모하지 않는다.[22]
- 브레이크 라이닝 수명 연장에 도움이 된다. 특히 트럭 등 대형 차량의 경우에는 이 수명 문제가 무시할 수 없는 수준.
- 타이어 수명 연장에 약간이나마 도움이 된다. 엔진브레이크로는 스키딩 등이 거의 일어나지 않기 때문이다.
- 빙판길 등에서 비교적 안정적인 제동을 할 수 있다. 엔진브레이크 사용 시 상대적으로 급격한 제동력이 발생되지 않기 때문에 휠이 덜 잠긴다. 단 급격한 엔진브레이크 시에는 ABS의 도움을 받지 못하기 때문에 더욱 위험할 수 있다
- 풋브레이크와 적절히 조합할 경우 매우 빠른 감속이 가능하다.
- 긴 내리막길과 같이 장시간 동안 지속적으로 감속이 필요한 구간에서 브레이크의 과열[23] 혹은 마모를 줄일 수 있다.[24]
10. 엔진브레이크의 단점
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브레이크 라이닝/패드 대신 엔진 부품들(베어링 등)이 마모되며, 고회전 사용으로 밸브간극 또는 벨트류의 수명이 짧아져[25] 엔진 유지보수 기간이 짧아지므로 지속적인 감속이 필요하지 않은 무의미한 상황에서
레드존 직전에 딱 맞춰서극단적으로, 자주 사용하는 건 권장하지 않는다.엔진은 브레이크 패드 및 라이닝 보다 비싸다.물론 상황에 맞춰서 잘 사용한다면 엔진브레이크를 자주 사용했다고 내구성과 수명에는 큰 문제가 되진 않는다.[26] - 10km/h 이내의 저속이라면 엔진 브레이크는 사실상 의미가 없다고 봐도 무방하다. 특히 엔진 브레이크만으로는 차량을 완전히 멈출 수 없다.
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가혹주행 조건에서(큰 감속력을 얻기 위한 급격하고 잦은 고회전 사용)자주 사용하는 경우에는 부품 내구성에 영향을 미친다. 고갯길 주행을 즐기다가 3만 km에 타이밍 체인을
벨트가 아니다!끊어먹는 운전자도 있다. -
너무 급격한 엔진브레이크 사용시(시속 100km에서 1단으로 조작한다거나) 파워트레인이 파손될 수 있다.
엔진 Break5단넣다가 2단넣었냐[팁] - 역시 너무 급격한 엔진브레이크는 클러치 디스크를 마모시킬 수 있다. 원래대로면 엔진이 감속을 걸어줘야 하나 저항이 너무 커지게 되면 클러치가 미끄러지기 때문.
- 엔진브레이크는 풋 브레이크보다 조작해야 할 것이 많으므로 집중력이 분산된다. 급박한 상황에서는 레이서급 반사신경이 아니면 사용하기 곤란하다.[28]
- 다운시프트중 RPM보정을 해 주지 않으면 차가 울컥거린다.
- 최근 차량에는 ECU의 개입과 ABS, TC의 개입덕에 잘 생기지 않지만 구형 수동 차량이라면 기어가 잠겨버리는 참사가 일어난다. 즉 구동륜이 잠긴다. 정확히는 잠기는 것이 아니고 실제 차량 속도보다 느리게 타이어가 굴러가는것
- 엔진 브레이크만 사용해서 감속할 경우 제동등이 점등되지 않으므로 뒤 차량과 추돌사고가 발생할 확률이 높아진다. 자신이 감속하는 걸 뒤따라오던 차가 뒤늦게 인지할 수도 있기 때문.[29][30] 엔진 브레이크 사용 시에는 꼭 룸미러를 통해 후행차량과의 안전거리를 확인하고, 풋 브레이크에 살짝 발을 갖다 대어 브레이크등을 점등시키는 편이 좋다.
- 엔진 브레이크 과정에서 고 RPM으로 인한 시끄러운 엔진소음이 발생한다. 정상적인 현상이지만, 이를 잘 모르는 동승자를 태웠을 경우 불안감을 줄 수도 있다.
11. 엔진브레이크 사용시 주의사항
- 수동변속기 차량을 운전하고 있을 때는 20km/h 이상 속도에서는 클러치 페달을 밟고 있거나 기어를 미리 중립으로 당겨놓아선 안 된다. 클러치를 밟은 상태 = 중립 기어이며, 타력주행 상태이다. 타력 주행이란 엔진과 바퀴 간 연결이 끊어진 채로 달리는 것을 말하며, 운전 면허 도로주행 시험시 감점 사유가 된다. 자동 채점이라 항의할 건덕지도 없다. 클러치나 중립 기어는 반드시 속도계를 20km/h 미만으로 충분히 떨어뜨리고 나서 해야 한다. 반대로 브레이크 페달 없이 엔진 브레이크로만 급제동했을 때도 감점 사유가 되니[31] 주의. 자세한 내용은 도로주행 시험 감점 및 실격사유를 참고바람.
12. 기타
엔진 브레이크가 무엇인지 상상이 되지 않아 비슷하게라도 체험해보고 싶은 사람은 유아용 세발 자전거[32]나 픽시를 타보자. 페달을 굴리며 다리를 써서 앞바퀴에 동력을 전달하면서 자전거를 타다가, 다리에 힘을 빼면 그 때부턴 다리가 앞바퀴에 동력을 제공하는게 아니라 자전거가 가진 관성이 굴리는 앞바퀴가 다리에 힘을 가하게 된다. 다리는 이 힘에 저항하므로 속도가 줄어들 때까지 다리에 걸리는 저항이 갑자기 높아지다가 결과적으론 자전거가 멈출 텐데, 이것이 엔진브레이크의 원리와 같다. 물론, ( 픽시가 아닌) 두발 자전거는 페달을 굴리지 않으면 '프리휠'이라는 부품 덕에 페달과 뒷바퀴의 동력 전달이 끊기므로(즉, 자동으로 클러치를 밟는 것과 같으므로), 이를 체험할 수 없다.굳이 억지로 체험하자면, 자전거 기어 조작으로 어떤 느낌인지 체험은 가능하다. 평지에서 자전거를 탈 때, 고단 기어로 두고 자전거를 타며 일정 속도를 유지하면서 기어를 한 단씩 내린다고 상상해보자. 똑같은 속도를 계속 유지하려면 다리가 점점 빨리 돌아야 하며,[33] 기어를 계속 낮추면 결국 다리 속도가 따라가지 못해 아무리 빨리 다리를 굴러도 페달에 저항감이 안 걸리는 지경까지 가게 된다. 그 상태로 페달이 밟힌다는 느낌을 받으려면 다리를 엄청나게 빠르게 굴러야 할 것이다(RPM이 치솟는 이유).
[1]
마찰력이 아니다! 타이어가
강체가 아닌 만큼 타이어가 구르는 과정에서 타이어는 찌그러졌다 펴지는 과정을 반복하는데, 이 과정에서 회전 운동에너지의 일부가 타이어의 열에너지로 변환된다. 이것이 구름 저항(Rolling Resistance)다.
[2]
고속도로의 경사도는 법으로 6%이내로 규정됨.
[3]
5단이니 6단 등 최고단이라 가정해도.
[4]
이 때, 대부분의 차량은 연료 공급을 일시 중단하여 엔진브레이크의 효과를 극대화시킨다. 바로 퓨얼컷. (단, 20세기의 유물인 카뷰레터 엔진이라면 퓨얼컷이란 개념이 없어 연료를 소비한다. 21세기에는 해당하는 차량이 없다.)
[5]
앞차와의 안전거리를 유지해야 하는 이유이다.
[6]
주차 브레이크를 사용시 후륜이 잠기며 급격한 스핀이 생기므로 더 위험한 상황을 초래할 수 있다.
[7]
운전면허 시험에도 나오는 정석적인 방법이다.
[8]
엔진브레이크 사용시에는 연료를 소모하지 않으므로 RPM이 높아져도 연비와는 상관이 없다. 물론 기계식 카뷰레터를 적용한 차종은 엔진브레이크 사용시에도 연료를 퍼먹는다..
[9]
운전면허 학원에서 몰아보면 알겠지만, 1단은 기껏해 봐야 5km밖에 안 나오며, 내리막길을 내려가도 속도가 붙지 않고 5km로 고정된다. 이미 엔진 브레이크인 상태.
[10]
빙판길, 눈이 내리는 상황.
[11]
사실 스키딩이 일어나지 않는 경우가 더 위험하다. 강한 속도차에 의해 타이어가 미끄러진다는 건 주행속도에 비해 휠 회전속도가 느리다는 뜻이므로 상대적으로 RPM상승이 더디다. 오히려 하이그립타이어를 끼거나 해서 마찰력을 타이어가 견디는 경우 RPM이 빠르게 치솟는다.
[12]
1단 기어 게이트에 기어스틱을 걸어주면 기어가 맞물리기 시작하면서 구동륜을 서서히 움직이는 게 가능하다. 단지 반응 속도가 매우 느리기 때문에 일상적인 주행에서 써먹기 어렵다. 아니면 시동을 끄고 1단 기어를 넣은 다음에 시동을 켜면 차가 덜컹거리면서 출발하기도 하는데, 2000년대에 보편적이던 열쇠식 차량까지는 이런 식으로 출발하는 게 가능했지만, 버튼식 시동 장치가 일반적인 요즘은 써먹을 수 없는 방식이다. 대신, 시동을 끈 상태에서 1단 기어를 넣은 다음에 클러치를 밟고 시동을 켜면 일반적인 방식으로 출발이 가능한데, 정지할 때마다 시동을 계속 꺼주어야 한다.
[13]
사실 수동 기어 차량을 전문적으로 다루는 정비사들도 대개 이런 식의 주행을 절대 권장하지 않는다. 사실 생각만 해도 간단한 게, 수동 차량은 설계사상 자체가 클러치를 밟아야만 기어 변속이 가능하도록 만들어져있는데, 엔진 회전수와 구동 기어의 속도가 엇비슷하면 맞물리는 게 가능하다는 점을 이용한 편법식의 주행 방법이기 때문이다. 동력을 완전히 차단하지 않은 상태에서의 기어 변속은 기어박스 내지 변속 샤프트 쪽에 무리를 주기 쉽다.
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사실 레브매칭만 잘 해줘도 큰 문제는 없다. 문제는 차량마다 기어비가 각각 다르기 때문에 액셀을 밟아주는 정도가 다르고, 또 저단 기어일수록 기어비가 짧기 때문에 이런 식의 기어 변속 난이도가 매우 높다.
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나잇대가 중요하다. 요즘은 버스, 대형 화물차도 신차 출고 때는 자동변속기는 기본으로 달고 나온다.
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급한 내리막에서 풋브레이크 없이 엔진브레이크만으로 제동을 시도해보면 알 수 있다.
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대신 CVT는 미션보호 프로그램이 상대적으로 낮은 rpm에서 작용한다. SM3(L38-PH2) 같은 경우 3000~4000rpm.
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휘발유 엔진의 RPM 레드존이 6000인 걸 생각해보면 대형 차량은 엔진 브레이크만으로 감속하기엔 불리하다는 걸 유추할 수 있다.
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회전 방향의 반대로 역토크가 걸린다고 생각하면 된다.
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물론 브레이크를 쓰는 상황 자체가 이미 주행으로 에너지를 소모하고 있다는 뜻이므로 저항기를 쓸 일은 거의 없다. 실생활에서 그나마 보기 쉬운 경우라면 아마도 고지대에 주차해 놓은 상태에서 (즉, 중력
퍼텐셜 에너지가 높은 상태에서) 완충을 한 직후 계속 급경사를 내려와야 하는, 즉
산복도로와 같은 상황이 있겠다.
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굉장히 오래된 화석차나 차체가 가볍고 주행속도가 느린 기종이 대부분이다. 가벼우면 괜찮지만 속도빠른 화석차들은 조심하자.
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단,
수동변속기 기어를 강제로 내리면서 제동을 걸 경우
힐앤토를 하듯이 브레이크와 함께 가속 페달을 기어가 바뀔 때마다 조금씩 밟아주어 엔진과 구동륜의 회전 속도를 맞춰 주면서 제동해야 하는데, 이런 방식의 제동은 당연히 연료를 좀 더 소모하게 된다.
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그렇게 과열되다 보면...
브레이크가
파열된다. 내리막길에서 풋브레이크만 쓰지 마세요 하는 게 이것 때문.
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주차장을 빙글빙글 내려갈때 1단에 넣고 가면 액셀은 물론 브레이크를 거의 안 밟고 내려가기가 가능하다 단점은 뒤에 차가 있으면 그렇게 빠른 속도는 아니기에 눈치가 좀 보일 수 있다. 차라리 중립기어를 넣어두고 풋브레이크를 이용하는 것이 좋다.
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내리막길에서 엔진브레이크 걸때 무언가 타는 냄새가 나는데 바로 이것.
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긴 내리막길에서 엔진 수명 걱정된다고 풋브레이크만으로 제동하는 뭣같은 짓은 하지 말자. 브레이크가 파열된다.
[팁]
가장 기본적인 5단 수동변속기라면 5단에서 4단으로 변속시 5단에서 당겨서 중립을 만든 후에 바로 아래로 당기자. 왼쪽으로 밀고 아래로 당기면 바로 2단 변속이다.
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그러나 조작할 수만 있다면 더 강력한 제동이 가능하긴 하다.
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등화장치는 주변 차량들에게 의사전달을 하는 중요한 요소라는 사실을 잊지 말자. 제동등 없이 멈추는 건 과장을 좀 보태서 깜빡이 안 넣고 차선 변경하는 것이나 마찬가지다.
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때문에, 전기자동차의 회생제동이나 대형 차량의 엔진 브레이크(배기, 제이크, 리타더) 작동시 제동등이 점등하도록 만들고 있다.
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엔진 브레이크는 제동등(브레이크등)이 안 들어오기 때문에 감점 사유에 들어간다. 브레이크 페달도 같이 밟아야 한다.
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동네 아주머니들이 타는 큰 세발자전거가 아닌
짱구가 타는 페달이 앞바퀴에 달린 세발자전거를 말하는거다.
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기어비가 낮아지니까.