K9(KH) - 브레이크 마스터 실린더 교체

브레이크 페달의 약한 스폰지 현상 땜시롱 고생... 구글, 네이버를 아무리 검색해도 K9 마스터 실린더 교체에 대한 정보는 1건도 안 보인다. 어쩔...

​스캐너로 제동제어 시스템의 데이터를 봐도 모든 게 정상 수치인데... ABS 모듈의 인렛 밸브와 아웃렛 밸브도 스캐너로 강제 구동시켜 보았는데 밸브 작동음이 다 정상으로 들렸기에 모듈의 고장으로 볼 만한 원인은 없다.

​결국 여기까지 왔는데 마스터 실린더 교체로 해결되길 바라면서 작업 개시. 사실 알리에서 최근 구매한 진공 석션 방식으로 캘리퍼 에어 빼기 하는 공구가 도착하면 시험 삼아 써볼 요량이었는데 아직 못 받았다는...

마스터 실린더 교체 작업은 아래 방법처럼 하면 된다고 합디다. (마스터 실린더 교체는 1/2급 공업사 외에는 허용되는 작업 범위가 아니랍니다.)

​구품 탈거 --> 신품 bench bleeding* --> 신품 장착 --> 마스터 실린더와 ABS 모듈 (HCU) 사이 파이프 라인 에어빼기 --> 스캐너를 이용한 HCU 모듈 에어빼기 --> 각 바퀴 캘리퍼에서 에어빼기

​ㅠㅠ. 3월 중순 경에 무려 볼트로닉 DOT4 브레이크 액으로 것도 2리터나 기계식으로 교체했는데... 다 필요 없고 DOT4 브레이크 액 중에서 가성비 갑으로 알려진 쉐보레 (품번: 93746642) DOT4+를 사용하자. 쉐보레 부품점에서 공식 가격이 500 mL 1통에 5,390원이다. 이 제품이 스펙으로는 DOT4에서 성능이 더 향상된 DOT4+이다. 싸면서 이만한 브레이크 액 없다.

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마스터 실린더 탈부착. 단순 탈부착 작업은 어렵지 않다.

​마스터 실린더 탈부착을 위해서 주변에 걸리적거리는 놈이 있는데 바로 ECU/TCU다. 커넥터 분리하고 배선 뭉치를 걸리적거리지 않도록 한쪽으로 젖혀두면 작업 공간이 확보된다.

적색 원안의 커넥터 3개 모두 분리. 황색 원안의 10mm 접지선 볼트 분리해서 배선 다발을 한쪽으로 젖혀두면 작업 공간이 좀 확보된다.

마스터 실린더 포트 2곳에 연결된 파이프 라인은 14mm 스패너(또는 플레어 렌치)로 풀고 조인다. (밑에 두꺼운 걸레 깔아 둘 것. 파이프 라인을 분리하면 브레이크 액이 새니까. 파이프 분리하고 파이프 끝단에서 액이 계속 새지 않도록 막을 것.)

상: 크로우 풋 렌치를 너트에 끼운 모습, 하: 크로우 풋 렌치에 렌치 핸들을 끼운 모습.

 

레벨 센서 커넥터 분리해 주고.

​마스터 실린더는 브레이크 부스터(하이드로 백)에 12mm 너트 2개(와셔 잃어 먹지 말 것)로 고정되어 있으니 이걸 풀면 부스터에서 분리되어 완전 탈거할 수 있다.

탈거 후, 부스터 쪽에 누유가 있는지 확인해 주고, 지저분하면 잘 청소해 준다. 푸시 로드 끝에는 실리콘 그리스를 살짝 발라주고 신품 마스터 실린더를 조립해 주면 된다.

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*bench bleeding은 너튜브 찾으면 많이 나옴. 우리나라 정비소에서는 아주 생소한 개념인데 마스터 실린더 교체 시에 천조국에서는 상식적인 작업인가 보드라. 이걸 안 하면 각 바퀴에서 에어빼기 할 때 브레이크 액 소비량도 많아지고 에어빼기도 잘 안되고 그런가 봅디다. 진짜로 벤치 블리딩 하지 않고 마스터 실린더 장착하면 에어빼기 할 때 개고생한다고 하니 유념. 물론 정비소에서 알아서 하겠지만.

​벤치 블리딩을 위해서 자작(?)한 특공 소개한다. 우연히 검색하다 이걸 미리 시전한 분이 계셔서.

마스터 실린더의 포트 2곳 나사 체결부와 맞는 호스 니플을 사면 되지만, 순정품으로 브레이크 튜브(파이프)를 사면 된다. NF쏘나타에 들어가는 부품으로 품번 58715-3K100 (가격: 1,639원). 마스터 실린더에서 ABS모듈로 연결되는 튜브다. 이걸 사서 양쪽 끝단만 잘라내서 사용한다. 여기에 고무호스를 꼽으면 벤치 블리딩을 위한 준비가 완벽하다.

58715-3K100 부품을 사 봤더니 이런 써글... K9용 마스터 실린더 포트 사이즈랑 안 맞는다. 마스터 실린더 포트 사이즈는 재 보니 10.8mm(약 11mm). 구입한 NF용 파이프 나사산 직경은 10mm. 지길슨. 마스터 실런더 포트 사이즈가 도대체 11mm는 어느 나라 규격이냐? 10mm면 10mm 또는 12mm로 만들지 왜 하필 존재하지도 않는 M11 사이즈냔 말이다. 이게 인치 규격에서는 7/16인치(=11.11mm) 인치 사이즈와 비슷한데. 철물점 몇 군데 다녀보니 있을 턱이 있나. K9 순정 파이프 라인을 사면 되지만 개당 5천 원대인데 이게 양쪽 끝단이 동일한 사이즈인지 모르겠고(사이즈가 다르면 파이프 2개를 사야 함) 그리고 이 부품 재고가 있는 부품대리점 찾기가 어렵다. 그냥 헝그리 하게 가야겠다. 천조국에는 아예 전용 플라스틱으로 된 피팅을 파는데 우리는 ㅠㅠ.

벤치 블리딩을 위한 맞는 사이즈 니플을 구할 길이 없다

 

이런 식으로 벤치 블리딩을 해서 에어빼기를 해 주려고 했으나...

이렇게 벤치 블리딩 아답터를 찾지 못해서 어떻게 깔끔하게 할 방법이 없을까 고민 중에 몇 년 전 기억이 팍 떠올랐음. 거실 서랍장에 처박혀 있던 온수매트에 연결하는 아답터를 찾았다. 수년 전 온수매트가 고장 나서 AS 보낸 적이 있는데 그때 여분이 생겼다. 나사산 직경은 비슷한데 나사산이 좀 더 넓어서 딱 맞지 않는다. 그래서 테프론 테이프를 충분히 감았더니 ㅋㅋ. 마스터 실린더 포트 구멍에 맞는다. 이 정도면 충분히 타이트하게 조여진다. 나사산 반대편은 니플 형태라서 실리콘 호스 끼우면 완벽하다.

벤치 블리딩은 이렇게 제작한 특공을 사진처럼 연결해 주고 (이때 리저버에 집어넣은 고무호스의 끝단은 브레이크 액에 품 담겨 있어야 한다) 리저버에 브레이크 액을 가득 넣어 주고 마스터 실린더 피스톤을 지그시 눌러주면 브레이크 액이 리저버에서 마스터 실린더 내부로 들어가고 안에 차 있던 에어가 뽀글뽀글 올라온다. 육안으로 살피면서 에어가 안 나올 때까지 피스톤을 눌렀다 뗐다를 천천히 반복하면 마스터 실린더 내부 에어빼기에 성공할 수 있다.

손바닥으로 피스톤을 누르니 아파서 나무판대기로 밀어줌. 다행히 연결부에 리크 없이 성공적으로 벤치 블리딩 완료함.

 

헝그리 방법으로는, 포트 2개를 손가락으로 막는 방법이다. 피스톤을 누를 때는 손가락으로 막은 구멍을 살짝만 열어주고(에어가 빠져야 하니까), 피스톤을 놓을 때는 구멍을 완전히 막아서 공기가 흡입되지 않도록 해 주면 된다. 당근 손가락에 브레이크 액이 잔뜩 묻겠지. 심지어 피스톤 누를 때 브레이크 액이 갑자기 확 뿜어져 나올 수도 있으니 괜히 얼굴 가까이 대고 있다가 눈에 튈 수도 있으니 조심할 것. 다만 이 방법은 에어빼기가 확실히 되었는지 확인이 좀 애매하긴 하다.

​또 하나 수제작한 특공. 얼마 전 브레이크 부스터와 엔진 흡기매니폴더에 연결된 진공 호스를 교체한 후에 탈거한 호스에 끼워져 있던 체크밸브를 재활용하여 제작. 체크밸브 양쪽에 실리콘 호스 연결. 이것만 있어도 브레이크 액 교체 및 에어빼기 충분함. 물론 1년여 전에 비슷한 특공을 제작해서 사용을 한 경험이 있는데 호스 연결부에서 액이 세는 통에 고생했지만 이번엔 새지 않도록 완벽하게 만들었도다.

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벤치 블리딩을 마친 신품 마스터 실린더를 장착하고 마스터 실린더와 ABS 모듈 사이의 브레이크 파이프 라인의 에어 빼기(벤치 블리딩을 제대로 하면 굳이 필요 없는 과정)도 하면 좋다. 1인 작업 시에는 브레이크 페달을 밟아줄 조수가 없을 테니 기다린 드라이버(또는 길이 50cm 이상의 각목)로 브레이크 페달을 누른 상태에서 시트를 전진시켜서 드라이버를 고정시키면 사람이 페달을 밟은 거랑 똑같기에 이 상태에서 마스터 실린더 포트 2곳의 너트를 살짝 풀어주고 조여주면 브레이크 액과 에어가 빠진다. 고정했던 드라이버 치우고 다시 페달 눌러지게 고정시키고 너트 풀었다 조여주고를 몇 차례 반복 실시. 혼자서 이렇게 하느라고 정말 애 먹었음. 물론 이게 귀찮으면 곧바로 각 바퀴 캘리퍼에서 에어 빼기 해 주면 됨.

정신 없는 상황이라 오링을 깜빡 잊고 장착 도중 퍼뜩 생각나서 오링 끼워주고 장착. 큰일 날뻔했음. 신품이라 깨끗하다. 리저버 안의 브레이크 액도 당근 맑은 액이라서 조쿠나. 장착 후 주변에 흘러내린 브레이크 액을 물 뿌리개로 깨끗하게 청소.

 

마스터 실린더 탈착 및 신품 장착은 뭐 어려울 게 없다. 물론 벤치 블리딩을 하면 되지만 부자재만 갖추어지면 벤치 블리딩 역시 어려울게 없다.

​이제부터 진심 어려운 에어 빼기를 해야 한다.

​스캐너를 이용한 HCU 모듈 에어 빼기는 스캐너가 있어야 가능함. 일상적 브레이크 액 교체 후에는 HCU 에어빼기가 반드시 필요하진 않지만 마스터 실린더, HCU 모듈 교체 등을 할 경우에는 HCU 에어 빼기를 하는 게 FM임.

​각 바퀴의 캘리퍼 에어 빼기는 다양한 방법이 있으니까 알아서 하시구려.

​브레이크 페달 스폰지 문제를 확실히 해결하기 위해서 에어 빼기 만큼은 완벽하게 하자는 의도에서,

​RR(Rear Right) 캘리퍼 블리더 스크류에 호스 연결(체크밸브에 호스 연결시킨 특공) 및 스크류 개방 --> 스캐너를 이용해서 HCU 에어 빼기 --> 알리표 진공 펌프로 전통 방식으로 캘리퍼 에어 빼기 --> FL(Front Left) 캘리퍼에 호스 연결 --> 스캐너로 HCU 에어 빼기 --> 전통 방식으로 에어 빼기 --> RL(Rear Left) 캘리퍼에 호스 연결 --> 스캐너로 HCU 에어 빼기 --> 전통 방식으로 에어 빼기 --> FR(Front Right) 캘리퍼에 호스 연결 --> 스캐너로 에어 빼기 --> 전통 방식으로 에어 빼기

(스캐너로 에어 빼기를 이렇게 여러 번 반복할 필요는 없으나 더 확실하게 하려고 각 캘리퍼마다 수동 에어 빼기 전에 스캐너 작업 시전함. ABS 모듈이 약간 병맛일 때 이렇게 모듈 내부의 모터와 밸브를 강제 작동시키면 오염된 브레이크 액 때문에 고착되었던 밸브가 정상 작동하기도 한답니다.)

​*실제로는 위 순서대로 에어 빼기를 못함. 걍 가장 일반적 순서인 RR --> RL --> FR --> FL 순서로 함.

​수작업으로 에어 빼기는 다행히 미리 제작한 특공이 제 역할을 해 주었고, 포터용 실리콘 호스 이거 진심 레알 브레이크 에어 빼기에 특화된 호스임.

​*스캐너를 이용한 HCU 에어빼기 방식은 차종마다 방식이 다르다. 나인이는 캘리퍼 블리더 스크류에 아무 것도 연결하지 않은 채 스캐너를 구동시키면 10여초 간격으로 ABS펌프/밸브가 작동될때 브레이크 페달을 꾹 밟았다 떼주는 과정을 몇 차례 반복하는 것으로 끝난다. 그리고 스캐너 에어빼기 작업 후 반드시 수작업으로 각 캘리퍼 에어빼기를 실시하도록 정비지침서에 나와 있다. 추정컨데 ABS를 강제 구동시켜서 모듈 내에 있던 에어를 브레이크 라인으로 빼주고 라인에 존재하는 에어는 수작업으로 빼는 걸로 작업 지시가 되어 있는 듯하다.

​브레이크 라인 에어 빼기는 진심 혼자 하면 힘들다. 반드시 조수를 한 명 섭외하시길.. 혼자서 브레이크 페달 밟고 드라이버로 누르고 시트 전진시켜서 고정시키고 블리드 스크류 풀었다 조이고 다시 브레이크 페달 펌핑, 드라이버로 고정하는 짓을 무한(?)은 아니고 여러 번 반복해야 하고 이걸 4바퀴 다 하면 진짜 초주검 된다. 게다가 타이어까지 탈거해야 하니 이것 역시 보통 일이 아니고.

​이 험난한 과정을 제가 했을까요? 저는 그런 말을 한 적이 없을뿐더러 이런 엄청난 일을 할 만한 능력도 안 됩니다. ㅎㅎ. 마스터 실린더 교체 작업은 1/2급 정비소에서만 가능하데서..... 옆에서 지켜보면서 사진 찍고 거들고??

​브레이크 페달 답력 정상 회복. 드뎌 아주 만족스러운 브레이크 상태가 되었소. 브레이크 페달 필링이 훨씬 부드러우면서 원할 때에 답력이 탁 올라와준다. 그동안 수 개월 동안 저속 (시속 20km 이내)에서 특히 주차할 때 살짝 전진했다 후진했다 몇 차례 반복할 때에 브레이크 페달이 생각지도 않게 깊이 쑤욱 들어가는 통에 갑자기 페달을 콱 밟게되고 차는 울컥거리고 몇 번은 다른 차와 부딪힐뻔도 하고.

​결국 그 동안 진공호스 교체, 브레이크 액 교체, 캘리퍼 예방정비 등을 했었지만 결론은 마스터 실린더 문제이지 않았나 추정만 될 뿐 확실치 않다. 근데 이제 와서 곰곰이 생각해 보니, 볼트로닉 DOT4 브레이크 액 교체할 때 xx나라에서 작업했는데 앞바퀴 캘리퍼에서 에어 빼기 할 때 바깥쪽 블리드 스크류에서만 에어 빼기 작업을 하지 않았나 싶다. 4피스톤 캘리퍼라서 블리드 스크류가 안쪽에 1개, 바깥쪽에 1개 이렇게 2개가 있기 때문에 안쪽에서 먼저 에어 빼고 바깥쪽에서도 에어 빼기를 해 줘야 한단 말이지. 이번에 작업하면서 안쪽 블리드 스크류 고무마개는 벗겼다 닫은 흔적이 안 보이고 그리고 상대적으로 폐액이 좀 더 짙은 게 나온 걸 보니 더더욱 의심스럽다.

​어익후. 한 석 달 정도 이 문제로 불안했는데 이렇게 해결되니 조쿠나.

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이 참에 호기심이 발동한 지라 탈거한 마스터 실린더를 분해해 보았노라. 도대체 뭐가 문제였니?

링 리테이너는 스냅 링을 의미한다. 그로매트는 그냥 원형 플라스틱 마개 정도. 스냅 링을 빼내고 1차 피스톤을 잡아당겨서 빼내면 빠져야 하는데 손 힘으로는 안 빠진다. 어차피 버릴 거 뻰치로 잡고 뽑았다. 2차 피스톤은 그냥 안 빠지는 구조다. 우선 리저버를 탈거해야 한다. 리저버는 십자 나사로 고정되어 있으니 나사를 풀고 위로 들로 올리면 빠지는 구조다. 이 역시 손 힘으로 못 뽑아낸다. 긴 일자 드라이버를 지렛데 원리로 리저버를 뽑아낸다. 리저버를 탈거하고 리저버가 꼽혀 있던 자리의 고무 그로멧을 빼낸다. 그러면 아래 사진처럼 2차 피스톤을 고정하고 있는 실린더-핀을 뺄 수 있다. 이거 빼는 방법은 실린더 핀이 밑으로 빠지도록 실린더 몸통을 180도 뒤집은 상태에서 끝이 뭉툭한 길이가 있는 도구(예: 십자드라이버)를 써서 2차 피스톤을 누르면서 위/아래로 흔들어 주면 실린더 핀이 밑으로 툭 빠진다. 해 보면 안다. 어렵지 않다.

리저버 밑의 황토색 부속은 레벨 센서이다. 그냥 분해하는 김에 뽑아내 봤다.

 

1차 피스톤 어셈블리

 

2차 피스톤 어셈블리

 

1차/2차 피스톤에 고무 씰(cup seal이라고 함)이 끼워져 있는데 이 부분이 실린더 내부에서 왕복운동을 계속하면서 오링이 찢어지면 유압 기밀이 파괴되고 결국 마스터 실린더 기능을 제대로 못하게 된다.

​분해한 부속 중 고무로 된 것들을 면밀히 관찰해 보니 특별한 문제는 보이지 않는다. 피스톤이 빠진 실린더 내부 즉 보어(bore) 안쪽도 들여다보니 뭐 벽에 손상이 가 있거나 그러진 않았다.

​그럼 도대체 뭐가 문제니?

​분해한 마스터 실린더는 오버홀 해서 재사용해도 된다. 근데 위에 열거한 부속을 구입하기가 현실적으로 쉽지 않다. 누가 이걸 오버홀 하겠음? 국내에서는 그냥 어셈블리로 교체하기 때문이다. 수요가 없기 때문에 부속 수급이 제대로 안된다. 그러니 오버홀 생각하지 마셈. 설령 부속을 다 구해도 (얼추 3만 원 중반대 금액이 들어감) 이거 조립하고 나서 괜히 찜찜할 수 있음. 브레이크 고장 나면 바로 황천길이여.

​너튜브 보니까 미국에서는 마스터 실린더 신품 구입하고 교체 작업 후 구품 실린더를 부품판매처에 반납하면 10불 정도 환불해 주나 보다. 어차피 마스터 실린더 몸통 자체는 재활용이 가능하니까 그런가 보다. 울 나라는 이런 거 왜 안 하냐고!!

​작업 전에는 이거 했다가 문제 해결이 안 되면 결국 ASB모듈을 교체해야 하는데 그럼 모듈 신품으로 작업할 경우 얼추 70여만 원 정도 들어갈 듯한데 계속 걱정이 되었다. 하지만 마스터 실린더 교체로 모든 문제 해결...

​브레이크 액은 500ml짜리 4통을 사서 총 2리터 중 1.8리터 정도 소진했다.

​질문 절대 금지. 정비소에 문의하세요.

​끝.