車の走行には欠かせないパーツのひとつである、ブレーキ。皆さんはブレーキがどういう仕組みでクルマを止めているか、ご存知ですか？ 今回はブレーキの構造やカスタム方法、チューニング時に気をつけるべきことについて解説します。
出典：https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%82%AD#/media/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:Discbrake.jpg
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ブレーキの構造
出典：http://bond-mini.jp/diary/sb.cgi?eid=2520
ブレーキは制動装置とも呼ばれ、車が停止できるのは、走行中の運動エネルギーを熱エネルギーに変換しているからです。
自動車用のブレーキは主に『ディスクブレーキ』と『ドラムブレーキ』の2種類に分けられますが、大前提の仕組みとしてはどちらもあまり変わらず、“物と物を擦り合わせることで摩擦熱を生んで、車を停止”させています。
まずは「ディスクブレーキ」の仕組みを見ていきましょう。
ディスクブレーキの仕組み
出典：曙ブレーキ工業株式会社 https://www.akebono-brake.com/product_technology/product/automotive/disc/
出典：曙ブレーキ工業株式会社 https://www.akebono-brake.com/product_technology/product/automotive/disc/
出典：曙ブレーキ工業株式会社 https://www.akebono-brake.com/product_technology/product/automotive/disc/
ディスクブレーキはホイールと同調して回転するディスクと、その回転を止めるためのパッド、油圧でディスクにパッドを押し付けるキャリパーで構成されています。
その構造は以下のようになっています。
出典：曙ブレーキ工業株式会社 https://www.akebono-brake.com/product_technology/product/automotive/disc/
ブレーキペダルを踏む力がブースター（倍力装置）に伝わり、そこで増幅された力によってマスターシリンダーから油圧（ブレーキオイル）が発生。
油圧はブレーキキャリパーのピストンを動かし、ブレーキパッドがブレーキディスクに強く押し当てられます。
その際、ディスクとパッドが強く摩擦すると同時に、車の運動エネルギーが摩擦熱に変換され、車が減速するようになっているのです。
ドラムブレーキの仕組み
出典：曙ブレーキ工業株式会社https://www.akebono-brake.com/product_technology/product/automotive/drum/
出典：曙ブレーキ工業株式会社https://www.akebono-brake.com/product_technology/product/automotive/drum/
一方のドラムブレーキですが、こちらは円筒状の缶を思わせるドラムの中に、ドラムの回転を止めるためのブレーキシュー、両者を押し付け合わせるためのホイールシリンダーが配置されています。
出典：曙ブレーキ工業株式会社https://www.akebono-brake.com/product_technology/product/automotive/drum/
その構造は、ドライバーがブレーキペダルを踏んで発生した油圧がシリンダーのピストンを動かし、ブレーキシューをドラムの内側に押し付けることで摩擦熱を発生させ、減速する仕組みです。
ディスクブレーキとドラムブレーキのメリットとデメリット
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一般的にディスクブレーキの方が制動力が高いと思われがちですが、日常域で使用する分であればその制動力に大差はありません。
しかしドラムブレーキの場合は、密閉されたドラムの中で摩擦熱を生じさせる関係上、熱がこもりやすくなっているので放熱性が低く、焼き付きを起こしやすいというデメリットを持っていますが、ディスクに比べて構造が簡素なため、安価であることからコンパクトカーのリアブレーキに多く採用されています。
ディスクブレーキは部品が多いことから高価なことがデメリットですが、その反面、放熱性に優れ、焼き付きを起こしにくいことが特徴です。
ブレーキチューニングの効果とは
出典：Prova http://www.prova.co.jp/products/brake/ksg9b60000001r2y.html
エンジンを弄って馬力を上げ、タイヤを太くしたとしても、制動力が弱ければ危険です。
だからといって、負荷の掛かりやすいフロントのディスクを大径化したりキャリパーを交換したりすればよいというものでもなく、特にキャリパー交換は制動力アップにはあまり意味がありません。
ブレーキはペダルを踏む力を調整することでコーナリング時の姿勢を制御し、速くコーナーを曲がることにもつなげられるパーツです。
全体のバランスを考えずにチューニングを進めても止まる能力が向上するだけで、コーナーを速く抜けるといったような、運動性能の向上にはつながりません。
そのため、ここではブレーキチューンの方法と注意点について、解説していきます。
ブレーキパッドの交換とその注意点
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ブレーキチューンのうち、最もお手軽な方法がパッドの交換です。
社外製のブレーキパッドには、使われている素材ごとに以下のような種類があります。
- ノンアスベスト系
- メタル系
- カーボン系
- これらを配合したタイプ
このうちノンアスベスト系は純正品と変わらない感覚で使用でき、メタル系は強い制動力を発揮し、カーボン系は滑らかな制動力が特徴です。
パッドごとに初期制動が強いものと、後から効いてくるものがあるので、走るフィールドで選ぶのがオススメです。
注意点は、ノーマルの性能を把握してから交換すること。
競技ベース車両の場合は、カスタマイズ前提のパーツが取り付けられていることが多く、純正品の上級グレード版や安価なパッドに変えるだけで、性能が劇的に向上することがあります。
そのブレーキの基本性能を把握するために、まずは安価な製品から試していくことをオススメがおススメです。
ブレーキディスクの交換とその注意点
出典：http://www.prova.co.jp/products/brake/ksg9b60000000ukn.html
パッドの交換よりも難易度が高いのが、ブレーキディスクの交換です。
制動力変化の幅はパッド交換と比べて小さいですが、安定したブレーキングやディスクの寿命が伸びることも！！
特にスリットタイプは制動力の変化を感じやすいアイテムです。
注意点はディスクの交換は消耗したパッドや、ディスクをすり減らすようなパッドを交換するときに併せて行うこと。
特に排熱構造のないソリッドディスクは少しずつ歪み、パッドとディスクの接地面積が徐々に減っていくので、同時交換がベストです。
ディスク交換直後に効きが悪くても慌てない
出典：http://www.prova.co.jp/products/brake/ksg9b60000001r2y.html
新しいブレーキディスクに交換した直後は、ブレーキング時に煙が出たり、効きが悪く感じたりすることがあります。
これは新品のディスク表面に塗られた保護膜が、熱で溶けて剥がれる際に起こるので、ブレーキディスクやパッドの異常ではありません。
ブレーキフルードのエア抜きを4輪全てできちんと行っていれば、慌てる必要はナシ！
しかしドライブシャフトブーツが破損した場合は、潤滑油が飛び散ってブレーキが全く効かなくなってしまうので、ドライブシャフトブーツの点検も忘れないようにしてください。
まとめ
今回はブレーキの仕組みとチューニングによる効果や、注意点などについて見てきました。
ブレーキは車の走行に欠かせないパーツであると同時に、ドライバーや周囲の安全にとっても必要な部品です。
4輪全体のバランスを崩すことがないよう、チューニングは慎重に行ってくださいね。
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