車のブレーキシステムの仕組み：ディスク vs ドラム、部品、摩耗サイン、技術者キャリア

制動システムは車両にとって最も重要な安全コンポーネントです。ブレーキペダルを踏むと、車輪回転が減速し、車両を完全停止させます。

ブレーキシステム内部では、複雑な油圧と機械要素が協働して安全な減速を実現します。タイプ、主要コンポーネント、動作原理を探ってみましょう。

制動システムの種類

乗用車は通常、ディスクブレーキまたはドラムブレーキを採用。両者とも停止を達成しますが、設計と動作メカニズムが異なります。

ディスクブレーキはすべてのフロントホイールで義務付けられ、米国乗用車では多くの場合 4 輪すべてに装備されています。対照的に、ドラムブレーキはほとんどの国内モデルでリアのみに採用されています。

初のインタイヤブレーキはドラムシステムで、1900 年に導入され、1902 年に Louis Renault が特許取得。初期モデルは機械的リンケージに依存しましたが、1930 年代半ばまでに油圧が標準となりました。

マスターシリンダーがドラム内のホイールシリンダーへブレーキフルードを送ります。油圧でピストンが拡張し、ブレーキシューをドラム内面に押し付け、摩擦を生じさせて車輪を減速させます。

ディスクブレーキはドラムブレーキと同年に特許取得されましたが、20 世紀半ばまで実用的で手頃な価格での自動車用途には至りませんでした。

Jaguar が 1953 年にディスクブレーキの優れた性能を実証し、ドラムブレーキ車をレースで破りました。同年、量産モデルで全輪ディスクブレーキが採用され、業界標準となりました。

ディスクシステムでは、マスターシリンダーがブレーキフルードをキャリパーへ送ります。キャリパーのピストンがブレーキパッドをスチールローターに押し付け、摩擦で車輪を減速させます。

ドラムブレーキはニッチな役割を果たし続けていますが、メーカーは多くの利点からディスクブレーキをますます採用しています：

清掃性： ドラムブレーキはシューにブレーキダストが蓄積するため定期清掃が必要ですが、ディスクブレーキはパッドがローターに接触する際に自己清掃し、デブリを払い落とします。
一貫した性能： ディスクブレーキは熱管理に優れ、制動距離を延ばすブレーキフェードリスクを低減。
より強い制動力： 材料と設計の進歩により、ディスクブレーキはより耐久性が高く、車両をより速く停止させられます。
濡れ路面でのハンドリング： ディスクブレーキは外気にさらされているため水が速やかに排出され、水を溜め込みやすいドラムブレーキより湿天候での性能が優れます。