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意外と知らない”車の仕組み”を徹底解説【ブレーキ編】

ブレーキって見えにくいところについています。ちょうどホイールの裏側なので、普段から目にかかる機会は少ないです。しかし、運転中はもちろん、停車中も毎日のようにブレーキは使っているはずです。どちらかというとアクセルよりも使っている可能性もあります。 そこで今回は、普段からあまり意識していないことが多いブレーキについて紹介します。

車には2つのブレーキが存在する

自動車のブレーキは大きく分けて、速度調節するためと停車時に動かなくするための2つの目的があります。大げさなものを想像するかもしれませんが、ブレーキ自体は自転車のものとそう変わりはありません。

走行速度を調節するためのブレーキ

運転中にいつも使っているフットブレーキです。ペダルを踏む強さによって、ちょっと速度を落としたり急に止まったりと自在に操るタイプです。

一般的には油圧式と呼ばれる方法を採用していて、エンジンがかかっているときには軽く踏めばブレーキがかかるようにできています。

車を動かなくするためのブレーキ

パーキングブレーキ(サイドブレーキ)と呼ばれています。ハンドルを引くとワイヤーが動いて、ドラム式もしくはディスク式のブレーキをかけます。

調節量はほとんど無くて、ブレーキを強くかけるかまったくかけないかのどちらかです。なので走行中の速度調節には使えません。油圧式ではなくワイヤー式なので、エンジンがかかっていなくても同じように使えます。

ブレーキ装置の種類

自動車でよく使われているブレーキ装置は大きく分けて2種類です。ブレーキドラムやディスクローターは車輪に取り付けられていて、車輪と一緒に回転しています。

現在の車に搭載されているブレーキの種類は前輪にディスク式、後輪にドラム式を採用するのが一般的です。高級車やスポーツモデルでは、強く安定した制動力が求められるのでディスクブレーキを前後ともに採用した車が多い傾向です。

ドラム式の構造は?

安定感抜群なので一般的なママチャリにも採用されています。

ドラム式のブレーキシステムの構造は、ドラムの内側にライニング(摩擦材)を張ったシューが、油圧ピストンの力でドラムへ押しつけられた際に摩擦力(運動エネルギー)を熱エネルギーに変えて減速・停止させるブレーキです。

メリットは交換費用がディスクブレーキよりも安価な点です。デメリットは放熱性が悪く、ドラム内に水などが侵入した場合、制動力が安定しないこともあるので注意しましょう。

ディスク式の構造とは?

ディスクブレーキシステムの構造は、ブレーキパッドでディスクローターを両側から押さえつけることでその摩擦力(運動エネルギー)を熱エネルギーに変えて減速・停止させるブレーキの仕組みです。

ディスクブレーキのメリットは、水分や汚れをはじきやすく、放熱性に優れていて安定した制動力を維持できます。

デメリットは高価であることがあげられます。ドラム式と比較すると車種にもよりますが約1.5倍~2倍ほど費用がかかる傾向です。またブレーキ板やパッドが露出していますので、オイルがかかると制動力が不安定になる可能性があるので注意しましょう。

ブレーキパッド

ブレーキパッド、ブレーキシューは自転車のリムブレーキのようにゴムではなく、金属などを混ぜた材質のものですが、どちらにしても使っていくと減っていきます。ドラムの内側も、ディスクもブレーキを使うに連れて少しずつ削れていきます。

摩擦材の種類によって制動力が変わる?

摩擦材の種類は、パッド(ディスクブレーキ用)とライニング(ドラムブレーキ用)があります。パッドやライニングがもっている摩擦係数と、摩擦材の圧力により制動力が変化します。つまり摩擦材の種類によっても変化するし、ディスクを挟む力やドラムへ押しつける力によっても変化するということです。

ドラムインディスクブレーキとは?

ブレーキディスクローターの内側にサイドブレーキ用のドラムブレーキが組み込まれています。サイドブレーキワイヤーが引っ張られると、ドラムブレーキが効いて後輪をロックしパーキングブレーキとして作動する仕組みです。

ちょっと変り種のエンジンブレーキ!

アクセルを離すと、エンジンの回転が落ちてくるとともに速度が落ちてきます。エンジンに燃料供給が無い状態ですので、エンジンは回転数を落とそうとします。そのときにかかる、速度調節がエンジンブレーキです。

ブレーキをちょこちょこと踏み続けなければいけないような下り坂などでの使用をおすすめします。なお、低いギアほど効果は高いです。

しかし、いきなり低いギアに入れてしまうと、急制動でスピンしたり回転数が上がりすぎてエンジンが壊れてしまうかもしれませんので、ゆっくりと1段ずつ下げていきましょう。

AT車のエンジンブレーキについて

MT車と違ってAT車には、D(ドライブモード)・2(セカンドギア)・L(LOWギア)など車種によって異なりますがレンジが存在します。エンジンブレーキを効率よく使用するには、高回転のギアから低回転のギアへ徐々にシフトチェンジすることでより強いエンジンブレーキがかかる仕組みです。

ブレーキの使いすぎに注意

使い続けているとブレーキ装置の過熱によってブレーキが利かなくなることがあります。長い時間ブレーキを使い続けると危ないので注意しましょう。

特に、サイドブレーキのはずし忘れには注意が必要です。うっかりかかったまま動かしてしまうと、加熱してとても危険です。

フェード現象について

ブレーキを頻繁に踏むと、ブレーキパットに熱が発生します。ブレーキパットの素材には、許容する温度があり、それを超えてしまうと摩擦係数が下がってしまい制動力に影響がでます。

この状態ではいくらブレーキペダルを踏んでもブレーキはきかず車が停止してくれません。これがフェード現象です。

ペーパーロック現象とは?

フェード現象中にフットブレーキを踏み続けると、今度はブレーキフルード(ブレーキオイル)にまで熱が伝わってしまい沸騰してしまいます。

この状態になると、いくらブレーキペダルを踏んでもホース内に発生した気泡を潰すだけでブレーキがきかなくなります。この状態が「ペーパーロック現象」です。

安全で便利な装置を紹介

安全に止まることってとても重要です。安全性を高めるブレーキシステムはABS(アンチロックブレーキシステム)とブレーキアシストです。システムについて紹介するので、目的に合わせて使い分けてください。

ABS(アンチロックブレーキシステム)

急ブレーキのときにタイヤがロックしてしまうと制御が効かなくなるのでちょっと怖いです。そう思ってブレーキを弱くかけてしまうなんて事もちょっと困りますが、車輪のロックによる滑走発生を低くする機能なので雨の日やカーブでも安心してブレーキを扱えます。

ブレーキアシスト

ブレーキアシストとはコンピュータがブレーキを踏む力を自動的にアシストするシステムです。急ブレーキをしたときなど踏む力が不十分なときに強いブレーキ力を補助してくれます。ただしあくまでも機械的なアシストなのでドライバーの初動(急ブレーキ)が肝心です。

ブレーキにもいろいろある

最近はブレーキ操作を補助してくれる仕組みもありますし、より安全性が高まっています。ブレーキは装置自体は簡単なもので、構造自体も以前からそれほど変化がなく、ほぼ完成している仕組みです。

フットブレーキはいつもどおり快適で、空いている山道ではエンジンブレーキの使用をおすすめします。特にサイドブレーキは、停車したらかけておけば足が開放されますので楽ちんです。

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