ブレーキのメカニズム

ブレーキのメカニズム

�@ブレーキのしくみ
�Aドラムブレーキ
�Bディスクブレーキ

■クルマに一番重要なのは？？

クルマの運動を究極的に表現すれば、「走る、曲がる、止まる」です。
つまり、�@加速、�Aコーナリング、�B制動の３要素が、クルマの運動性能を示しています。
一般的に「走る」に関心がいきますが、いくら早く走っても制動系が弱ければ安心して走らせることができず、実は何よりも重要な性能は「止まる」ことにあると言えるでしょう。

この３つの性能のうち、加速性能を受けもつのは主にエンジンや駆動系で、コーナリング性能を受けもつのはシャシー＆サスペンション系、そして、制動を受けもつのがブレーキ系です。一般的に、クルマのブレーキシステムは

■ドラムブレーキとは？？
クルマのタイヤ／ホイールと一緒に回転しているドラムの内側から、ライニングと呼ばれる摩擦材を貼ったブレーキシューを押しつけてその摩擦効果によって減速させるのがドラムブレーキです。
一般的には２枚のブレーキシューが取りつけられていますが、その全長は円周方向の７〜８割にも及びます。

メカニズム的にはホイールシリンダーと呼ばれる筒のなかを油圧で移動するピストンがドラムにブレーキシューを押付けるのですが、以下の２通りのタイプがあります。

■ドラムブレーキの特徴
ドラムブレーキの最大の特徴は、サーボ効果（自己倍力効果）です。
これは回転するドラムにブレーキシューを押しつけることによって、ドラムに食い込む（引きこまれる）力が発生し、より強い力でドラムを押さえつけることで、結果的に強い制動力を生み出します。

制動力は摩擦材の性質によって決まる摩擦係数と、その摩擦材の面積、および摩擦材を押しつける力の大きさで決定するため、絶対的な制動力の大きさに関して言うなら、ドラムブレーキは決してディスクブレーキに劣るわけではありません。

■ドラムブレーキの欠点
しかしながらブレーキは熱をもってしまうために、その熱をいかに効率良く大気中に発散させるかが重要になってきます。 放熱性に関する限り、ドラムブレーキは致命的と言える欠点があります。

ブレーキをかけると、狭い空間の中で、ライニングとドラムが擦れ合って大量の熱が発生しますが、空気が流れているわけではないので熱は溜まる一方。そのため、ライニングの表面が鈍ってくるフェード現象や、油圧の力でピストンを押すブレーキオイルが沸騰して、中に気泡が発生するペーパーロック現象が起きやすいのです。

これがドラムブレーキの最大の欠点です。ドラムに放熱用のフィンを用いたアルフィンドラムなども誕生しましたが、やはり放熱性ではディスクブレーキにはかなわないため、ドラムブレーキは最近では少数派になっています。

■ディスクブレーキとは？？
ドラムブレーキが、回転するドラムの内側にライニング／ブレーキシューを押さえつけて制動力を発生していたのに対して、ディスクブレーキは、ローターあるいはブレーキディスクと呼ばれる回転する円盤に、パッドと呼ばれる摩擦材を押しつけて制動力を生み出すブレーキシステムです。

■ディスクブレーキの特徴
ドラムブレーキと違ってディスクブレーキは、ローターもパッドが取りつけられたキャリパーも回転するホイールの中にありますが、常に大気にさらされているため、ドラムブレーキに比べ放熱性に大変優れています。

■ディスクブレーキの注意点
ただやみくもにローターを冷やせばいいというわけではありません。
パッドには固有の「適温」があって、それより高くなるとフェード（ライニングの表面が鈍ってくる）してしまいますが、低すぎると所定の摩擦係数が確保できません。 そのため、レーシングカーでも寒い日や雨のレースでは、ブレーキ用冷却ダクトの空気取り入れ口をガムテープでふさぐこともあります。レース用のパッドを一般走行で使っても、意味がないどころかむしろ危険なのはこうした理由によります。