まとめ記事

ブレーキバランスチューニング

トライズさん

2015/05/24 16,012

S15シルビアのブレーキチューニングをひたすら計算で煮詰めてみた。他車種純正パーツ流用。対向4ポットキャリパーはほんとに効くのか。Pバルブってなんだ。等のマニアックな情報満載。計算式はシルビア以外の車両にも応用できます！

ブレーキの性能は、車の安全に関わる重要な部分なので、誤った扱いをすると事故に繋がりかねません。

が、

机の上で絵を描いて計算してシミュレーションする分には何だってできちゃう！自由だ！！

字と数式ばっかなので、読書アレルギー&数学苦手な方は要注意ｗ
ブレーキバランスチューンの考え方
S15シルビアブレーキチューン

どうもトライズです！ブレーキの話をしましょう！！楽しいブレーキの話です。時は少し戻って、ディレチャレエリアカップより前の話ですが、VEシルビアのブレーキは純正からいくらかのアップデートが行われました。初期の仕様では、キャリパー側がS15スペックS純正そのまま。マスターシリンダは、S14シルビアのABS無し用を使っていました。フロント片押し、リアもサイド兼用片押し。ローター径はフロント280mm リア258mm。マスターシリンダ径は、15/16インチマスターバックは7+8インチ。どちらもS14後期ターボABS無し用。さーどう料理しましょう。定番のフロント4potはもちろんやるとして、他にもいろいろ変えたいと思います。時にみなさま、ブレーキバランスの計算とかはお好きでしょうか。ブレーキセッティングは重要かつ非常に面白いところなので、これから数回にわたりブレーキ関連の日記を書きたいと思います。多分に、マッドメカニックの趣味趣向が色濃く反映される内容になると思いますが、「いやその考え方は気に入らない」って人 ...

出典：トライズさん
ブレーキ前後比

こんばんは！トライズです。先日に引き続きブレーキの話をば。 S15シルビアってブレーキバランスが前寄りな気がしませんか？サイドブレーキが利きにくいのはディスク式だから仕方ないとして、とゆーかサーキットタイムアタックでは、サイドはほぼ使わないので置いておくとしても。たとえば、ヘアピンのターンインとかブレーキングドリフトをやろうとしてもなーんかどうも大人しくて物足りない気がします。また、S15シルビアは全車ABS標準装備ですが、ABSをキャンセルすると、この無駄な安定感がより強くなります。いまいちバランスが悪い感じ、、では、実際のところ、S15のブレーキ前後バランスはどんな感じなのでしょうか。ざっくり試算してみます。まず、ブレーキの前後バランスを決定する要件を列挙します。１．ローター径前後のローター径の比は、そのままブレーキバランスを決定する係数になります。ただし、より正確に計算するならばローター外径ではなく、キャリパピストンの中央を通る弧の位置（有効ローター径）を用いて計算します。２．キャリパピストン面積これも前 ...

出典：トライズさん
前後荷重移動とブレーキング

基礎編ばっかでつまんないと思いますがね。続けますｗブレーキチューンを考慮するに当たって、もうひとつ重大なファクターがあります。それは、荷重移動。ブレーキング時にはかならず前後の荷重移動が起こります。ブレーキの前後バランスを決定するに当たっては、この荷重移動分を必ず考慮しなければなりません。今回は、制動時の荷重移動量の計算について説明したいと思います。ちなみに、ブレーキング時の挙動は、サスペンションセッティングや、ロール剛性の影響をもろに受けます。いくらアンダーが強い車でも、リアに極端に硬いバネを入れたり、リアタイヤをいわゆるドリケツタイヤにすれば、簡単にケツが出ますし、すーぱーテールハッピーな楽しい車が出来上がります。しかし、タイムアタック車両として考えた場合、リアのハイレート化やタイヤの変更は思いっきりトラクションを下げる方向になってしまいます。考え方としては、ブレーキを適正なバランスまで合わせ、それからサスセッティングを詰めることで、立ち上がりでのトラクションを犠牲にすることなく、進入（ブレーキング）で向きが変えられ ...

出典：トライズさん
理想制動力配分(S13)

どーもー！トライズです！さあ！！ブレーキ前後配分の続きいきましょう！前回、制動Gあたりの理想前後制動力をグラフにするところまでいきました。これですね。これを、横軸をフロントの制動力、縦軸をリアの制動力にしてグラフに書き直します。すると、こんな感じ！これが、理想制動配分曲線と呼ばれるもので、ブレーキを設計するには必ず必要になるデータですフロントの制動力に対して、リアをどのくらいの制動力に持っていけば一番効率が良いかが一目でわかるわけですね。グラフの各点は0.1G刻みで、一番右が1.0Gです。このグラフに、S13の実ブレーキ配分を重ねてみます。 S13のブレーキセットは次のとおり。フロント:片押しシングルキャリパピストン径:57.20mm ピストン断面積:25.68cm2 ローター径:280mm 有効ローター半径:111.40mm リア:片押しシングルキャリパピストン径:33.96mm ピストン断面積:9.05cm2 ローター径:258mm 有効ローター半径:112.02mm 前後 ...

出典：トライズさん
キャリパーについて
パッド面積とか4potとか

あっついっすねー。どうも。トライズです。前回は、ブレーキの前後比と軸重に注目しました。その補足をもう少し。 ■まず、ブレーキ性能はパッド面積に左右されないのかと言う点。なんとなく、パッド面積が広いほうがブレーキは良く効く気がしますね。パッド面積を広げることは、ブレーキの安定性に貢献します。パッド-ローター間の摩擦係数には温度依存性があり、ある特定の温度帯でのみ安定した性能を発揮します。それで、パッドを大きくする、面圧が均一になるようにする、もしくはローターの冷却性能を上げることによって温度変化を抑えるなら、より広い範囲で安定した制動力を得られるようになります。とはいえ、同じ温度帯であれば、パッド面積を大きくしたとしても制動力は変わりません。このあたりはピンヒールで踏まれると痛い理論ですな。大きいパッドでも、同じ力で押すなら面積が広がるぶん力も分散しますから。専門用語では、しゅうどうするめんのめんせきはまさつりょくにはむかんけいとかなんとか言うあれ。クーロン先生ありがとう。そういうわけで！ブレーキの前後バラ ...

出典：トライズさん
日産純正ブレーキ情報

■S15シルビアに流用できそうな他車種ブレーキのスペックなお、車両名はできるだけブレーキが特定できるように書いていますが、年式、グレードによって一部異なる場合があります。シングルピストン（もしくは対向2pot）の場合、ピストン中心=パッド中心位置になるので、パッド幅も調べておきました。 ---------- 車両/前後/ピストン（シリンダ内径)(mm)/シリンダ断面積(cm2)/パッド幅/ローター径/有効半径(mm)/トルク値(kgf・m) ---------- トルク値は、パッドμ係数=1.0、油圧=1.0kg/cm2とした時の軸トルクを現した値です。データ内のローター有効半径、トルク値は、算出されたものなで実測とは異なる場合があります。

出典：トライズさん
Pバルブについて
Pバルブについて１

ふと我に返るマッドメカニック・・・大丈夫ですかね？？このブログ。段々と、頭の固い教授の自分語りようなつまらない内容になってきてませんかね？え、既になってる？（汗いやえっとそうじゃないんですよ。カーチューニングはドリームなんですよ。ファンタジーですよ。もし杖を振って炎を出せたりしたらなんかすごいかっこいいじゃないですか。しかもその仕組みが分かっちゃったりしたらすごくワクワクするじゃないですか。そういうワクワクをメカニカルな分野でも共有したいんですよ！・・・えー。Pバルブの解説いきます。 Pバルブ（プロポーショニングバルブ）って知っていますか？辞書には、制動時の車輪ロックを防止するために、ホイールシリンダーに作用させる液圧を減圧する液圧制御バルブの一種である。となっていて、ざっくり言えば、ブレーキの前後配分において絶妙なプロポーション（調和の取れた比率）を実現するための部品です。 Pバルブにはいくつか種類があります。種類というか用途別というか。１．普通のPバルブ最も多く ...

出典：トライズさん
Pバルブについて２-特性と動作

夏休み終わったー！あっとゆうまの夏・・・あろはー。どうもトライズです。今回はPバルブの動作と特性について書きます。前回までのダイジェスト！大抵の自動車のブレーキシステムにはPバルブ（プロポーショニングバルブ）というものが付いていて、これによっていかなる路面μやあらゆる動作によっても安全に制動ができるように、理想的な前後配分により近いブレーキバランスを実現することが可能になった。Pバルブのシステム自体は機械的なものでABSを初めとする電子制御的な先進技術には及ばないものの、ブレーキの基本構成を整える非常に重要なファクターである。 Pバルブの特性を理解するために、 Pバルブ搭載車両のブレーキバランスをグラフにします。サンプルは、S13前期。エンジンが名機CA18のやつですな。こんなかんじ。 Pバルブの作用によって、加速度（減速度）の高い領域でリアが弱くなるわけですね。ちゃんとPバルブ付ける前提で設計されているようで、1G付近まで割と理想配分に近いです。 Pバルブの動作をより分かりやすくするため、マスターシリンダ発 ...

出典：トライズさん
Pバルブについて３-分解

「ダッシュボードなんて」でググると、このブログにたどり着けるようですよ！というか既に自分でも過去の日記を検索するのに、「ダッシュボードなんて+"検索語句"」を多用していたりｗどうも、マッドなメカニックです。いつも文字やら数式やらばかりの日記でお疲れかと思いますので、今日は写真多めで行きますよ！やっぱたまには心癒される精密部品の写真でも眺めながらリラックスするのも良いと思うんですよねー。 Pバルブの構造について。 Pバルブの動作自体は大体どれも同じなのですが、内部構造はメーカーによってかなり種類があるようです。基本は、マスターシリンダーからの油圧を入力、リア配管側を出力とした1入力1出力のものですが、フロント側の油圧を引っ張ってきて、2入力1(2)出力のものもあります。日産のシルビア系のPバルブは大きく分けて2種類。いずれもマスターシリンダーにくっついていて、 ABS付き車用のこんなやつと、 ABS無し車用のこれ、この2種類。内部構造は若干違いますし、どちらもマスターシリンダ一体（非分解）ですが、 ...

出典：トライズさん
Pバルブについて４-断面図

そういえば、このブログも立ち上げから1年が経ちました。時が経つのは早いものです。トライズです！需要そっちのけな独り言ブログですが、まだまだがんばります！ Pバルブ分解の続きいきます。 ABS無し用マスターシリンダのPバルブ（TOKICO製）。これの、中身を、図解！たぶん初公開S14Pバルブの断面図。注釈入れてみた。左側がマスターシリンダ、右がリア配管のつながるところ。ど真ん中の妙な形をした部品がPバルブのピストン（プランジャー）。ピストンの真ん中に、直径1mm位の穴が貫通しています。反対側から左側の細いスプリングで押されているのが流路を遮断する弁です。スプリング入ってます。これ以上は分解するのが怖かったので、放置。左のほうの赤斜線の部品は、これなんですが、これ自体が何の働きをしているのかはイマイチ分からず。裏面なにかのトラブルの時にリアのブレーキを遮断するモノのようにも見えますが、イ ...

出典：トライズさん
Pバルブについて５-構造

今年の夏は雨がひどいですねぇ、、どうも！トライズです！ Pバルブの中身がどのように動作しているのか解説したいと思います。こちらがPバルブの断面図。 Pバルブの作動グラフマスターシリンダ側が入力圧リアキャリパ側が出力圧 Pバルブは、油圧制御弁の一つですが、その動作は不思議な感じがしませんか？１ウェイバルブ（チェックバルブ）とかリリーフバルブとかなら、入力圧が一定以上になると油圧がスプリングの力に勝って弁が開く仕組み。油圧はその圧力以上あがらなくなります。オリフィスなど流量を調整する絞り弁であれば、圧力変化の過渡期は入力側と出力側の圧力が違いますが、一定圧で保持していれば、入出力の油圧は同じになります。ブレーキ用のPバルブの場合は、一定圧以上で弁が開きリア側の油圧が入力側よりも低くなります。そこまでは、リリーフバルブの動作と同じですが、一定圧（スプリットポイント圧）以降のリア油圧は、フロント側より低いものの比例して変化します。ただし、オリフィスとは違いペダルを保持（入力油圧が一定）なら、時間経過によってリア油圧が変化 ...

出典：トライズさん
Pバルブについて６-圧力計算

どうも。いよいよ着地点が分からなくなってきた独り言ブログ「ダッシュボードなんて（略）」です（笑）一応あと２回か３回で実用編にいくはずなのでもうしばらくがまんしてくださいｗ前回、純正Pバルブの構造を説明しました。ブレーキバランスをチューニングするにあたって、Pバルブの構造を理解するとかは必ずしも必要ではないと思うんですがね。不十分な理解ゆえの遠回りとか事故とかは可能な限り避けたいので、割と一生懸命です。ここまでの解説で、Pバルブの特性を決定する部品はどの部分なのか、だいたいイメージはつかめていると思いますが、改めまして。スプリットポイントは、内部スプリングの強さによって決まります。そして、レデューシングレシオは、ピストン（プランジャー）の受圧面積比によって決まります。 Pバルブ前後の油圧を計算するために、もう一度Pバルブの断面モデルを検討します。前回の断面図が細かすぎて分かりづらいとの指摘があったので、モデルを簡略化して再作図してみたり。もういっそ最初からこのくらい簡略した図 ...

出典：トライズさん
ブレーキバランサーについて

どうもトライズです！トライズというハンドルネームには実は全くもって深い由来とかはありません！！！ Pバルブの動作原理、構造、仕組みについて、大体書きたいことは書きました。ほんとは油圧回路のあたりまで話を広げて、バランスピストン型減圧弁の圧力オーバーライド特性とかそのへんまで持っていきたかったんですが、同僚のメカニックに完全に白い目で見られたのでやめておきます(笑) さてタイトルの件。ブレーキチューニングの最終兵器とも言われるブレーキバランサー。ゲームの世界だと、いとも簡単に設定を変えられて面白いのですが。実際のパーツでブレーキバランスを任意に変更するものとしては、おそらくいちばんポピュラーなのがこれでしょう↓ wilwood 調整式Pバルブ kinokuniさんの商品HP↓ kinokuni 足廻り＆ブレーキ廻り関連パーツメーカーのHP（英語）↓ wilwood Porportioning Valves & Pressure Valves そう、ブレーキバランサーの正体は、このごろ流行（？）のPバルブなん ...

出典：トライズさん
S15シルビアブレーキの選択
ブレーキバランスチューンの考え方

こんばんは！トライズです！先日より、当ブログのアクセス数がじわっと増えまして。うれしい反面、多少のプレッシャーも感じております^^; 田舎の暇なメカニックが変わったことやってんな。くらいで気軽にお楽しみください。ここしばらく、いろいろ脱線しすぎて、書いている本人も当初の目的を忘れつつあったのですが、自分のブログを遡ってようやく思い出しました！そう！S15シルビアのブレーキバランスをチューニングするというのが今プロジェクトの目的！ここのところ連載しているブレーキ関連日記の第一弾がこれ↓ S15シルビアブレーキチューンたまに読み返さないとほんとに目的を忘れますｗｗそして、理想制動配分曲線という、ブレーキバランスチューンの目標値となるものの解説がこのへん↓ 理想制動配分(S13) 一番最後に、pバルブで2回ほど引っ張るとか書いてるけど、2回どころじゃなかったぜ。あははんw で、改めて、どのようにチューニングを進めていくかなのですが・・こんなかんじ！折点（スプリットポイント） ...

出典：トライズさん
S15理想制動力配分

あーうー足やりたいよー。セット変えたいよーどうもトライズです。そのうちサスセッティング編とかもやりたいっす。ずいぶん長く引っ張ってきましたが、ようやくS15シルビアのブレーキバランスの話へ。まず、ブレーキバランスの目標となる、理想制動力配分を算出します。車両データは次のとおり、 S15シルビア（SpecR 4ATナビパッケージ) 車重:1280kg 前軸重:720kg 後軸重:560kg ホイールベース:2525mm SpecRの4ATナビパッケージは、純正諸元の中で、荷重配分が最もフロント寄りなグレード。ブレーキバランスを考慮するには一番シビアな条件ということですね。重心高についてはカタログには載っていないのですが、おそらく500mmあたりではないかと思われます。ちなみに、カタログに載ってる最大安定傾斜角度から逆算すると、494mmと出ました。が、まあいろいろと世知辛いしがらみがあるのでとりあえず、重心高=500mm で。理想配分をグラフにします。はいよー。グラフの各点は0.1G刻み。右端は1.2 ...

出典：トライズさん
S15純正ブレーキと軽量化

夏が終わってしまう！いやもう終わってる？？どうもトライズです！ S15シルビアのブレーキを何とかしようというこの企画。前回の日記で、S15の重量配分から導き出した理想制動力配分と、実ブレーキ配分のグラフを紹介しました。これね↓ もうね、すごく良い感じですよ。純正最高！で、上のグラフは、ナビ付きターボATという偏ったグレードでしたが、これがたとえば、スペックS 5MTの場合だと、、こう！！スペックR 6MTだと、これ！！こんな感じになるわけですよ。めっちゃ良い感じやんｗｗもうほんと、純正このまま変に触るんじゃねぇｗｗｗと声を大にして言いたいｗｗ下手にでかいローターとかでかいキャリパーとか入れちゃうとほんとこの至高の、洗練された、まさに神聖なブレーキバランスを崩すことになっちゃうよ。とｗｗちなみに、ABSアレルギーの方のための情報として、S14ターボ（ABS無し）用のキャリパー、マスターシリンダ（Pバルブ付き）をごっそり移植すれば、実ブレーキ配分は、S15ターボと全く同 ...

出典：トライズさん
S15ブレーキセット案１

前川自動車諜報部トライズです。続きいくよーっ！ S15シルビアのブレーキをもっと良くしたい！純正のブレーキセットでは、軽量化されたタイムアタックマシンにはアンバランス！ 4輪すべてのグリップ力を最大限使い切るために、S15にぴったりなブレーキの組み合わせを探りたいと思います。日産車はうれしいことに純正で流用可能なキャリパーがたくさんあります。もちろん社外のキャリパー等も検討しますが、基本純正流用になるかと。さて、まずバランスの崩れたブレーキの組み合わせの例がこちら。横軸がフロントブレーキ、縦軸がリアブレーキグラフ上の赤いカーブの線が理想的な前後バランスのデータで、途中で折れてる青い線が実際のブレーキバランス。理想配分線の意味とか詳しくはこちら↓ 理想制動力配分(S13) 上記グラフは、100kg少々軽量化されたS15シルビアの理想曲線と、それにS15ターボ純正のブレーキセットを合わせた例。理想曲線と実配分に隔たりがあります。ではここからいろんな組み合わせを試して見ましょう！ ■セット１ブレーキキ ...

出典：トライズさん
S15ブレーキセット案２

インパクトレンチ大好き！どうもトライズです。 S15用ブレーキ組み合わせその２いってみましょう！！純正状態より軽量化＆低重心化されたマシーンでは、リアブレーキを強化したほうがバランスが良い。ってとこまでは分かってきました。ただ、フロントを弱めることでバランスを揃えるというのは今のところ却下。加速の鈍いNAとはいえサーキット走るには純正の280mmロータでいっぱいいっぱいだと思うんですよね。と、いうわけで、フロントはとりあえずS15ターボのまま、リアをR32,33系の対向2pot（非ブレンボ）に。こんなかんじ。だいたい狙い通りくる感じですねー。フロントピストン径40.4mm×4 ローター280mm リアピストン径38.1mm×2 ローター297mm ローターサイズが、リアのほうが若干でかいですな。リアが対向2potですが、ピストン径はシルビアの片押しと同じ(38.1mm)なので、ローター外径分だけリアが強化された感じ(シルビア純正リアは258mm)。前回日記のビッグローターキット(302mm)は ...

出典：トライズさん
マスターシリンダー
マスターシリンダの容量不足？

うーす。トライズッス。 DIYって良いよね！さて、VTEC（もどき）を搭載しためっちゃ速いNAシルビアを作るという至上命題からだいぶわき道にそれて、近頃めっきりブレーキ屋さんと化していますが、本日も引き続きブレーキの話ですぜアニキ（笑）今回のネタはマスターシリンダ。面白いところなので、テンション高めで行きます。ただ、テンション高いせいで、多少の誇張表現やら妄言やらを含みますｗ「マッドなメカニックがまた狂ったことを抜かしよるｗｗｗ」程度に、ニヤニヤしながら読んでください！ブレーキチューニングにおいて、キャリパーを大型のものと交換した場合、純正のままのちっちゃいマスターシリンダでは容量が足りなくなる。と言われることがあります。ここでひとつ申し上げたいことがあります。いいですか？ちっちゃいマスターシリンダのままでキャリパーをでかくしても、容量不足にはなりません！！！大事なことなのでもう一度いいます。別に苦労して太いマスターシリンダを手に入れなくても、社外のたっかいのを使わなくても、 ...

出典：トライズさん
大径マスターシリンダの利点

どうも！天真爛漫トライズです！急に降り積もった雪にウキウキしちゃって調子に乗ったあげく社長の車をぶつけました！ orz はーい。マスターシリンダの続きでーす。前回はこちら↓ マスターシリンダの容量不足？じゃ、何のためにでかい（太い）マスターシリンダがあるのかってことですよ。ブレーキがでかけりゃえらいのと同じでマスターシリンダもでかいほうがえらいんじゃないのかよと。ショップの言われるがままにR34のマスターシリンダを買わされたオレはどうしたら良いんだと。じゃ何か？社外でわざわざ大径マスターシリンダとか売ってるあれはただの詐欺ってことかと！？えー、だいじょぶです。そんなことないです。基本的に、ブレーキシステムを強化（ローター大径化もしくはキャリパー大型化）した場合は、マスターシリンダも大きいのを使ってください。大径マスターシリンダもちゃんと意味があるんです。だいじょぶです。さて、前回のブログで、ブレーキを強化（S15ローター→R33ローターなど）すると、場合によっては必要な液量が少なくなるのでマスタ ...

出典：トライズさん
ブレーキ踏力の計算

夕方ごろになると靴の中がやたら冷たくなるのさえ何とかなればもう少し快適なウィンターライフが過ごせる気がするんですがなにかいい方法は無いものかね。どうも！トライズです！車のブレーキまわりをチューニングするにあたって、マスターシリンダの交換というのが選択肢に上がる場合もあるでしょう。では実際、マスターシリンダーを交換すると何がどう変わるのか計算してみたいと思います。が、その前に、ブレーキを操作する時というのはいったいどのくらいの力でペダルを踏んでいるかを計算したいと思います。車両は、S15シルビア SpecR で。車重1240kg これに1名乗車で、1300kg ブレーキスペックは純正のままで。フロントブレーキ： 4pot ローターφ280mm リアブレーキ：片押しシングルローターφ258mm マスターシリンダーシリンダー径：1インチ（25.4mm） Pバルブ特性はSP40kgRR0.4 この車両で適当なハイグリップタイヤを履いてフルブレーキングします。フルブレーキングで1G制動を行った時の制動力は ...

出典：トライズさん
マスターシリンダ交換について

みなさん！！メリー！！おっと・・げふんげふん。今日は普通の平日水曜日ですよ。週末までまだ長いなーだるいわー。注）この記事をアップしているのが24日どうもトライズです。マスターシリンダの交換なんて、知ってる人には特におもしろくもない内容でしょうし、さくっと終わらせますよーっと。さて、前回。というか前々回の続き。ブレーキキャリパをでかいのに換えたら、一緒にマスターシリンダも換えたほうが良いと聞くけども、結局あれはなんなの？何がどう変わるの？について説明しまーす。マスターシリンダというものはブレーキキャリパーにブレーキフルードを送り出す注射器みたいなモノです。この注射器の大きさとキャリパーやローターのでかさ、車重等は、絶妙なバランスで計算されており、純正状態ではどんな大きさの違う車でも、どんな足の弱いドライバーが踏んでも、極力違和感の無いように設計されています。前回の日記で、ブレーキペダルを踏む力を計算で割り出すと、S15シルビアなら、フルブレーキングで10kgくらいなんじゃないかと算出しました。この力はたぶん実測よ ...

出典：トライズさん