巧い運転を目指して：ブレーキ編

※自分は今こう考えている、というものであり、
　これが正しいとは限りませんので御了承ください。


まずはブレーキングを考えるに辺り、まずはブレーキの原理を復習します。

ブレーキを踏むと、ブレーキパッド（以下　パッド）がブレーキローター（以下　ローター）に押しつけられて摩擦が発生し減速します。これは、車が走行時に持っている運動エネルギーを摩擦によって発生する熱エネルギーに変換する事で、速度（運動エネルギーの要因）を減少させる為です。
走行時、路面に対し車は動いています。それに対して制動を行った時、大きくはタイヤと路面の間か、パッドとローターの間のいずれかが相対的に動いています。この相対的に動いている部分が制動力の元となる摩擦力を発生させる部分となります。タイヤは静止摩擦係数を主眼に設計されているのに対し、ブレーキとローターは動摩擦係数を主眼に設計されています。タイヤと路面の動摩擦係数よりもブレーキとローターの動摩擦係数の方が高い故、タイヤがロックすると制動距離が伸びる事になります。
車が走行時に持っている運動エネルギーは重量と速度に比例し、減少させるべき運動エネルギーは必要となる摩擦量に等しくなります。また、摩擦量は摩擦力と時間に、摩擦力は摩擦係数と接触力≒踏力に比例します。以上から、車重が軽い・減速量が少ない・摩擦係数が高い・踏力が強い程、ブレーキに要する時間は短くなります。
発生した熱エネルギーは、材質の熱伝導率とその時のそれぞれの温度に応じてローターとパッド、大気に発散されます。ローターはパッドと当たっていない時（通常、全体の5/6～9/10程度の時間）に周り（大気・ナックル・ホイール）に発散する事で、パッドは主にキャリパーに伝達する事で冷却されます。熱量は均衡化する特性がある為、この時に両者の温度差が大きいほど、発散性は高くなり、温度差がほとんど無い場合は熱量を放出する事が出来なくなってしまいます。発生する熱量が放出量に勝る場合はパッドまたはローターの温度が上がり続け、いずれ許容温度上限を越える事になります。同様に、何らかの理由で冷却力が強すぎる場合も、いずれ許容温度下限を越える事になります。許容温度を超えた場合は、ブレーキが効かなくなる：上下／損耗率が上昇する：上下／（冷却される時を含み）変形する：上　等の弊害が発生します。
これらは物理的な特性／現象に起因する為、詳細は割愛します。
摩擦係数と許容温度は材質／製法／形状によって変化する為、パッド・ローターには摩擦係数と適正温度域が設定されています。また、減速力は摩擦によって生じている事から、必ず摩耗によるダスト（金属粉等）が発生します。その為、運転方法・目的・場所・走行状態に合わせてパッド・ローターを選択する事で、より適切なブレーキングが可能となります。
絶対にロックしないタイヤ・パッド・ローターの組み合わせも可能ですが、現実的には路面状況が時・場所にて変化する為、サーキット等でその日のコンディションに合わせる等の限定された状況でのみ可能です。また、ロック寸前のコントロールを行えなくなる事から、制動距離が長くなる可能性があります。特定の状況に特化した車両でない限り、「グリップ力の良い路面でブレーキを一番奥まで踏み込んだ時にロックする」程度が、コントロールの幅が広くお薦めです。
この他、ブレーキの踏力を増幅／伝達するマスターシリンダーやブレーキフルード、ブレーキライン等の部品、ノックバックやベーパーロックといった現象がありますが、巧い運転を目指したブレーキングには直接的な関わりはありませんので、割愛します。
これらの内容、自分はここで確認する事が多いです


前置きだけで結構な量となってしまいましたので、続きは次回とします
次回はきっと、今回の倍以上...