車のブレーキは安全に走行するために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。
ブレーキで起こり得る「フェード」のメカニズムや危険なブレーキトラブルについてご紹介します。
私たちの毎日の安全運転を支えるクルマのブレーキについて、もう一度考えてみませんか？
ブレーキは摩擦によって車の速度を落とす装置です。
ホイールの内側にある円盤状の部分「ブレーキディスク」と円筒状の部分「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」と呼ばれる摩擦材を押し付けることで機能します。
このとき、車を動かす運動エネルギーは熱エネルギーに変換されます。
寒いときに手をこすると温まるのと同じ原理で、ブレーキディスクやブレーキドラムの温度が上昇します。
通常の状態では、この熱は空気によって冷やされますが、ブレーキを使いすぎると温度が非常に高温になり、場合によっては数百度に達することがあります。
夜間のカーレースでは、加熱されたブレーキディスクが赤く光って見えることもあります。 このような高温では、硬化した柔らかい金属や樹脂で作られたブレーキパッドやブレーキシューでは耐えられません。
ブレーキパッドやシューが煙を出しながら焼けてしまうこともあります。 その際、燃焼により発生したガスがブレーキパッドとブレーキディスクの間、またはブレーキシューとブレーキドラムの間に侵入し、十分な摩擦力が得られなくなる場合があります。 これを「フェード現象」といいます。
この現象はブレーキディスクやドラムが冷えると治まりますが、速度を落とすためにブレーキを踏み続けると同じ状況が続きます。
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を繋ぐパイプには「ブレーキフルード」と呼ばれる液体が入っています。
ブレーキペダルを踏むとブレーキフルードが押し出され、パイプを通じて各輪のブレーキに送られます。 ブレーキフルードの圧力が各輪のブレーキに伝わり、ブレーキパッドやブレーキシューが押し出されます。
しかし、ブレーキの使いすぎによりブレーキパッドやシューが過熱すると、その熱は徐々にブレーキフルードに伝わります。
するとブレーキ液が沸騰し、パイプ内に泡が発生します。 発泡体が潰れるだけで力が伝わらないため、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すことができません。
そうなると、いくらブレーキペダルを踏んでもブレーキが効かなくなる現象が発生します。
この現象を「ベイパーロック」（ベイパーロック現象）といいます。 また、大型トラックやバスの場合、ブレーキ液の代わりに加圧空気を使用する場合もあります。
加圧空気はポンプによって生成され、特別なタンクに保管されます。 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、ブレーキがかかります。
加圧空気を生成するポンプとタンクは、十分な加圧空気を生成できるように設計されています。
しかし、ドライバーが何度もブレーキペダルを踏み込んだり、ポンプの機能が低下したりすると、ポンプによる空気の供給が間に合わなくなる「空気圧の低下」が発生することがあります。
空気圧が不足していると、ブレーキペダルを踏んでもブレーキが効きにくくなります。 ブレーキフルードや加圧空気の場合は、ブレーキペダルの踏みすぎは厳禁です。
ブレーキに関するトラブル 現在販売されているほとんどの車には「ABS」と呼ばれる装置が搭載されています。 ABSとはAntilock Brake Systemの略称で、自動車の走行中にブレーキによる車輪の停止（ロック）を防ぐ装置です。
現在販売されているほぼすべてのクルマにABSが標準装備されています。
タイヤがロックした状態で車が止まらなくなると、タイヤが路面をグリップする摩擦力が失われ、スキー板のように路面を滑ってしまう可能性があります。
この時、車の進行方向とハンドル操作は無関係となり大変危険です。 ドライバーがブレーキを踏み続けた場合でも、ABS はスリップしている車輪にかかるブレーキ圧力を一時的に解放し、制動力を最適化し、車輪の回転を回復します。
このとき、ABS装置の構造上、断続的な振動がブレーキペダルに伝わります。 この振動に驚いたドライバーがブレーキペダルを緩め、車が止まらなくなる人為的トラブルを引き起こす可能性があります。
この振動は ABS が正常に作動している証拠であり、故障ではありませんので、緊急停止中はドライバーがブレーキペダルを強く踏み続けてください。
また、比較的新しい車ではめったに起こりませんが、このABSにも問題が発生する可能性があります。
ABS装着車の各車輪には回転状態を確認するセンサーが装備されていますが、このセンサーが誤動作する場合があります。 車輪の回転速度が正確に伝わらないため、ABS装置も誤動作してしまいます。
まとめ
車輪が滑らないのに制動力が緩くなり、低速で車が止まりにくくなります。 このような異常を発見した場合や、メーター内に ABS の異常を知らせる警告灯が点灯した場合は、すぐに販売店または整備工場に連絡し、修理を依頼した方がよいでしょう。
