車のブレーキ「フェード現象」なぜ起こる!? 「踏めば止まる」は当たり前か 命を守る「重要保安部品」について考える
クルマのブレーキは、安全運転のための非常に重要な保安部品ですが、その構造や仕組みについてはあまり知られていないようです。なかでも「フェード」が発生してしまうと、性能を損なうばかりか命の危険にもつながりかねません。
使いすぎ厳禁! 「ベーパーロック」や「エア圧低下」が起きるメカニズムとは
改めて言うまでもなく、クルマのブレーキはとても重要な装置です。アクセルペダルが壊れてもクルマが動かなくなるだけですが、万が一ブレーキが効かなくなったら、命の危険をともないます。
今回は、ブレーキで発生する可能性がある「フェード」の仕組みとともに、ブレーキの危険なトラブルについて紹介します。
ブレーキは、摩擦によってクルマの速度を下げる装置です。
ホイールの内側にある円盤状の部品「ブレーキディスク」や、円筒形の部品「ブレーキドラム」に、ディスクの場合は「ブレーキパッド」、ドラムの場合は「ブレーキシュー」という摩擦材を押し付けることで機能します。
この時、クルマを動かしている運動エネルギーが熱エネルギーに変換されます。
寒い時に手をこすると手が温まるのと同様の原理で、ブレーキディスクやブレーキドラムも温度が上がります。
平常時はこの熱は空気によって冷やされますが、ブレーキを酷使すると温度が非常に高くなり、時には数百度もの高温になることもあります。
夜間の自動車レースでは、熱せられたブレーキディスクがほんのり赤く光って見えることすらあるのです。
そんな高温になると、柔らかい金属や樹脂を固めたブレーキパッドやブレーキシューは、ひとたまりもありません。
ときにはブレーキパッドやシューが煙を出しながら、燃えてしまうことがあります。
その際、ブレーキパッドとブレーキディスク、あるいはブレーキシューとブレーキドラムの間に、燃えて発生したガスが入り込み、十分な摩擦力が得られなくなってしまうことがあります。これを「フェード現象」といいます。
ブレーキディスクやドラムが冷えれば収まる現象ですが、減速しようとブレーキを踏み続けていると、いつまでたっても同じ状況が続いてしまいます。
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乗用車や小型トラックの場合、ブレーキペダルとブレーキ装置の間を結ぶパイプには「ブレーキフルード」という液体が入っています。
ブレーキペダルを踏み込むとブレーキフルードが押し出されて、ブレーキフルードはパイプを通じて各車輪にあるブレーキへ送られます。
各車輪のブレーキには、そのブレーキフルードの圧力が伝わって、ブレーキパッドやブレーキシューを押し出しているのです。
ところが、ブレーキの使い過ぎでブレーキパッドやシューが過熱すると、その熱がブレーキフルードにも徐々に伝わってきます。
するとブレーキフルードが沸騰、パイプの中に泡が発生します。
その泡はつぶれるだけで力を伝えないため、いくらブレーキペダルを踏んでもブレーキパッドやシューを押し付けられなくなってしまうのです。
こうなってしまうと、ブレーキペダルをいくら踏んでもブレーキが効かなくなる現象が起こります。
この現象を「ベーパーロック」(ベーパーロック現象)と呼びます。
また大型トラック・バスなどの場合には、ブレーキフルードの代わりに加圧した空気を使用するものがあります。
加圧空気はポンプで作られ、専用タンクの中に蓄えられています。
ブレーキペダルを踏むと加圧空気がブレーキ装置に送られて、ブレーキが作動する仕組みです。
加圧空気をつくるポンプやタンクは、加圧空気を十分に作り出せるように設計されています。
しかし、ドライバーがブレーキペダルを何度も踏んだり、ポンプの機能が低下するといった故障が発生していると、ポンプによる空気の供給が間に合わなくなる「エア圧の低下」が発生することがあります。
空気圧が不足すると、ブレーキペダルを踏んでもブレーキが十分に作動しなくなってしまうのです。
ブレーキフルード、加圧空気のいずれの場合でも、ブレーキペダルの操作のしすぎは禁物です。
というか、原因はアクセルの踏み過ぎじゃないの?
住宅街でも、短い距離でアクセル踏み込んでは急ブレーキ踏んでいるばかよくいるけど。いつもそんな運転していればブレーキもきかなくなるでしょ。
一番分かりやすく記憶に残っているのが富士山須走ルートで起こったバス事故。
大型だから・バスだからではなくブレーキが付いてる車両ならどんな車でも起こる可能性があります。
長い下り坂等では1速ギアを落としてエンジンブレーキを利かせて運転を。ATならオーバードライブ(OD)オフのスイッチを押すか、パドルシフトなら左のパドルを引けばギアが落ちます。或いはシフトレバーの+−をマイナスに1回傾ける。回転数が上がりエンジンが「ブーン」と大きく唸ればエンジンブレーキがかかってます。
MT乗りであれば殆ど説明は要らない(使えてる)けど、AT限定やAT車にお乗りの場合は今一度愛車のシフトダウン方法を確認してみてください。
下り坂の後や途中でフラットな路面になった場合は自動で適切なギアに戻る事もあります。ODオフスイッチやATマニュアル走行は車によっては戻らない事もあるので、AT車でも道の状況に応じてギアの上げ下げを確認しておくといいです。
エアブレーキはエアの力を利用してブレーキの油圧シリンダーを動かしているんだけど……
間違いを堂々と載せないで下さい
必ずしもそうではないと思います。それはエアオーバ車の場合で、フルエアでは油圧シリンダではなくエアのブレーキチャンバでやってますよね?!
基本的にABSセンサが故障すると、ABS動作はキャンセルされる。よって、ABS無い車と同じに成る。ブレーキが効かなくなるという故障モードには成らないのがほとんど(絶対に成らない訳では無い)。もっとよく構造を理解して記載すべきと思う。