ここのところ、ブレーキのフェードに悩まされている人が多いようですね
ブレーキが突然効きにくくなる = フェードしている
という状態を詳しく説明したページが、
DIXCELのうんちく講座に出ています。
DIXCELといえば、とても有名なブレーキ・メーカのひとつです。日本では国産が多いためか知名度がいまいちなのですが、世界的に見るとDIXCELか、ロッキードか・・・というくらいの会社です。
さて、上記の説明、「むずかしいよ」という人も多いと思われるので、簡単に説明しましょう。
文書中で、「エネルギー」と書きますが、「力(ちから)」と読み替えたほうが判りやすいと思います。
ブレーキが効かなくなる理由は、「熱容量」の問題です。もちろんこれだけではないのですが、誰もが身近に見たり聞いたり感じたり想像したりしやすいので、ここについて集中的に書いていきます。
走っている車を止める仕組みが、「ブレーキ」なわけですが、「どうして止まるのか？」というのは、「ローターをパッドで挟み込んで摩擦で止まるから」という感じだと思っている人が多いと思います。間違いではないのですが、もうちょっと踏み込んで考えて見ましょう。
「車を止める」ということは、物理の言葉で言うと、「運動エネルギー」から「位置エネルギー」への「変換」を行うことなのです。つまり、「走っている車」の「移動するのに使っているエネルギー」を、「摩擦」を利用して、「熱」に変換します。そうすると「熱」に変換された分だけ「移動するのに使っているエネルギー」が減少します。物理の世界では、これを「エネルギー保存の法則」といいます。これが静止するのに必要なエネルギーとつりあった時に「停車」します。
車を止める為には、それまで使っていたエネルギーを「熱」に変換します。この熱を蓄積する場所が、ブレーキ・パッドだったり、ブレーキ・ローターだったりするのです。熱吸収の良いアルミ・ホイールの場合は、このホイールもまた重要な熱の蓄積場所となります。これらの「熱の蓄積」が出来る量を「熱容量」といいます。
ブレーキやローターが、こういった熱を受け止めてくれるおかげで止まることが出来るのですが、受け切れなくなったらどうでしょうか？ 摩擦が起きても熱に変換されないため車が止まりにくくなります。これが「フェード現象」と呼ばれるもののひとつの原因です。
この理屈を見ても判るとおり、どんなに大きいロータに変えようが、摩擦係数の大きいパッドに変えようが、熱容量の問題は避けて通れない問題です。熱容量の限界を超えればかならずフェードします。そのために、ブレーキ熱を捨てることをしなければいけません。競技用の車がブレーキに冷却風を送るのはそのためです。早く冷やしてあげれば、冷えた分だけ熱を吸収できるので、ブレーキが効くということなのです。
しかし、実際には、そうそう簡単に冷えてくれません。熱くするのは運動エネルギーが大きければ大きいほど簡単ですが、その大きいエネルギーとやはり同じだけのエネルギーを使わないと冷えてはくれないのです。
ですから、大きいエネルギーを一度にブレーキに蓄えるのではなく、小さいエネルギーを冷却できる分だけブレーキに蓄えるようなブレーキの使い方をしないと「あっ！」と言う間にフェードします。
では、具体的な部品の変化で言うと・・・
・ローター径が大きくなるとどうなるでしょう？
「てこの原理」により、「小さい力」で「大きな力」を制御できるようになります。つまり、今までと同じ力で、いままでより「大きな力」を受け止めることが出来るようになります。大きな力を受け止めることになるので発生する熱量も大きくなります。
・パッドの摩擦係数を大きくするとどうなるでしょう？
摩擦係数が大きくなると一度に変換できる熱の量が大きくなります。また、パッドも減りやすくなります。
・パッドが減るとどうなるでしょう？
パッドが減って薄くなると受け止められる熱の量が少なくなってきます。熱容量が減少するので、フェードしやすくなります。
これはローターについても同じです。
・熱くなるとどうなるの？
ローターやパッドが熱くなると、赤くなります。綺麗です（笑
それだけじゃありません、「柔らかく」なりますから、間違った方向に力が加わると「変形」することがあります。
・アルミホイールの形状も影響するの？
放熱という観点から言うと、「メッシュ・ホイール」の方が表面積が大きいので、冷却効果が大きいといえます。しかし、ホイールに過度の熱が伝わるようにすると、タイヤのゴムが変形するなどの問題もあります。一般的に、まったく同じ条件の材料を使うのであれば、「メッシュ・ホイール」の方が「一円玉・ホイール」より強度は落ちます。また、表面加工も影響があり、「電解メッキ」のホイールの方が「メッキ」なしより強度が落ちます。製造過程で言うと「鋳造」の方が「鍛造」より強度が落ちます。
わかった？＞Kenちゃん！！
Posted at 2005/10/05 12:35:54 | |
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