自動車ブレーキ: 種類、材質、メンテナンスガイド

自動車のブレーキが実際に何をしているのか — そしてそれが思っている以上に重要である理由

自動車のブレーキ 摩擦によって運動エネルギーを熱に変換し、走行中の車両を制御された状態で停止させます。ブレーキ ペダルを踏むたびに、油圧システムがその力を増幅し、各車輪のブレーキ コンポーネントに伝達します。すべてミリ秒以内に行われます。そのシステムの性能、信頼性、寿命は、使用されるブレーキ機構の種類とメンテナンスの状態に大きく依存します。

現代の乗用車はほぼ普遍的に使用されています フロントに油圧ディスクブレーキ 後部にはディスクブレーキまたはドラムブレーキが装備されています。高性能で大型の車両では 4 輪ディスク セットアップを採用するケースが増えていますが、一部の低価格車両では、フロント アクスルの制動力を損なうことなくコストを管理するために、依然としてフロント ディスクとリア ドラムを組み合わせています。通常の停止中に制動力の 60 ～ 70% が生成されます。

ディスクブレーキとドラムブレーキ: 主要な違い

ディスク ブレーキとドラム ブレーキの違いは形状だけではなく、放熱性、雨天時のパフォーマンス、メンテナンス頻度に影響します。

ディスク ブレーキは、オープン ローター設計により熱を急速に逃がし、長い下り坂や繰り返しの急停止時に危険となるブレーキのフェードを防ぐため、パフォーマンス アプリケーションの主流を占めています。ドラム ブレーキは、その機械的自己増力効果により、リア アクスルとパーキング ブレーキ システムの隙間を維持します。ドラムの回転により実際にシューが接触し、車両を停止させるのに必要なペダル力が軽減されます。

ブレーキパッドの材質: オーガニック、セミメタリック、セラミック

ブレーキパッドの組成は、おそらく現実世界のブレーキ性能における最大の変数です。 3 つの主要なカテゴリはそれぞれ、意図的なトレードオフを行っています。

• オーガニック (NAO) パッド 樹脂、ゴム、ガラス繊維を接着したものを使用します。静かでローターに優しく、コスト効率に優れていますが、高温では摩耗が早くなり効果が失われるため、持続的なパフォーマンスの使用ではなく、日常の都市走行に適しています。
• セミメタリックパッド 金属含有量が 30 ～ 65% 含まれています (スチールウール、鉄、銅)。これらは、高温での優れた熱伝達と噛みつきを提供するため、ほとんどの OEM パフォーマンス車両にこれらが付属して出荷されます。その代償として、セラミック製の代替品よりもノイズが多く発生し、濃い色の粉塵が発生し、ローターの摩耗が早くなります。
• セラミックパッド セラミックファイバーを非鉄フィラーおよび結合剤と組み合わせます。粉塵の発生が最小限に抑えられ、より静かに動作し、ローターに優しい製品ですが、動作温度に達する前の極度の寒さでは性能が低下し、価格も高価になります。

ほとんどのドライバーにとって、 セミメタリックまたはセラミックパッドが最適なバランスを実現 パフォーマンスと寿命の向上。サーキットデーのドライバーや重い負荷の下で運転する商用車は、持続的な高温サイクリングに耐えるように設計されたセミメタリックまたはモータースポーツグレードのコンパウンドパッドを優先する必要があります。

ABS、EBD、電子ブレーキアシスト: 最新のシステムがハードウェアを拡張する方法

機械式ブレーキ システムは、1990 年代初頭以降に製造された車両では単独では動作しません。 3 つの電子層が制動力の管理方法を根本的に変えます。

アンチロック ブレーキ システム (ABS) ホイール速度センサーを使用して差し迫ったロックアップを検出し、ホイールごとに毎秒最大 15 回油圧を調整します。その結果、ドライバーは最大限のブレーキをかけてもステアリング制御を維持できるようになります。これは、ロックされたホイールでは存在しない機能です。 NHTSA の研究では、ABS が特に濡れた状況や低トラクションの状況で交通死亡事故を減少させることが一貫して示されています。

電子ブレーキ力配分 (EBD) ABS と併用して、車両の荷重、減速度、軸重量配分に基づいてブレーキ力を前後に動的に割り当てます。これにより、緊急停止時にオーバーステアの一般的な原因となる、車両の後部の荷重が軽いときの後輪の早期ロックアップが防止されます。

ブレーキアシスト(BA/EBA) 非常に急速なペダル操作を特徴とするパニックブレーキ入力を検出し、自動的に最大油圧ブーストを適用して、緊急時にブレーキを弱めにかける一般的なドライバーの傾向を補います。研究によると、実際の緊急事態では、ほとんどのドライバーは利用可能なブレーキ力の 60 ～ 70% しか加えていないことがわかっています。ブレーキアシストはそのギャップを自動的に埋めます。

ブレーキコンポーネントを交換する時期: 実際のしきい値

ブレーキの摩耗は予測可能ですが、運転スタイル、車両重量、地形によって大きく異なります。メンテナンス フレームワークとして次のしきい値を使用すると、時期尚早な交換と危険な操作の両方を防止できます。

• ブレーキパッド: 摩擦材が3mm（約1/8インチ）以下になったら交換してください。ほとんどのパッドには、この時点で甲高い鳴き声を発する摩耗インジケーターが付いています。交換が遅れると金属同士が接触する危険があり、1,000マイル未満でローターが破損する可能性があり、かなり高価な修理が必要になります。
• ローター: すべてのローターには、その表面に最小厚さが刻印されています。このしきい値を下回って摩耗したローターは、熱を適切に吸収および放散できないため、交換する必要があります。 1.5mm を超える表面の傷も、厚さに関係なく交換の対象となります。 ローターは常にペアで交換または再表面化する必要があります バランスのとれたブレーキを維持します。
• ブレーキ液: ブレーキ液は吸湿性があり、時間の経過とともに大気中の水分を吸収し、沸点が低下します。ほとんどのメーカーは、2 年ごと、または 45,000 km (28,000 マイル) のいずれか早い方でブレーキ液の洗浄と交換を推奨しています。パフォーマンスや牽引用途に使用される車両は、より頻繁にフラッシュする必要があります。
• ブレーキキャリパー: パッドを交換するたびに、漏れ、バインディング、不均一なパッドの摩耗がないか検査してください。キャリパーピストンが焼き付くと、片ブレーキがかかり、車両の片隅で過度の熱が発生し、パッドが急速に劣化する可能性があります。

ブレーキ ペダルの振動、ブレーキ中に片側に引っ張られる、またはスポンジ状のペダルの感触は、次の定期点検間隔に延期せず、直ちに調査する必要がある早期警告サインです。