油圧ブレーキシステムを理解する

自動車のブレーキシステムを理解した上で、広く使用されている油圧式について議論する必要があります。ブレーキ システムは、油圧流体を使用して、ブレーキ ペダルを伝達するか、力を最終的なドラム シューまたはディスク キャリパーに伝達して、ブレーキが効くようにします。

油圧ブレーキシステムでは、ブレーキペダルからの機械的な力が伝達され、マスターシリンダーの助けを借りて油圧に変換されます。これについてはさらに説明します。

油圧ブレーキシステムは、パスカルの法則の原理で作動します。法則では、流体に圧力がかかると、流体はすべての方向に均一に移動します。今日は、油圧ブレーキ システムの定義、機能、構造、アプリケーション、コンポーネント、図、タイプ、動作、長所と短所について見ていきます。

油圧ブレーキ システムとは

油圧ブレーキシステムは、ブレーキ液を使用して力をシステムに伝達するブレーキ機構です。制御機構からブレーキ機構への流体移送圧力。

油圧ブレーキシステムは、タタエースなどの低速四輪車で広く使用されています。ディスクタイプはほぼすべての車に使用されていますが、ドラムタイプで動作します。一部のバイクにも使用されています。単動式油圧ブレーキは一部のパルサーの前輪ブレーキで使用されますが、複動式油圧ブレーキは上記のほぼすべての条件で使用されます。

油圧ブレーキシステムの機能

以下は、自動車システムの油圧ブレーキ システムに対する機能です。

• 油圧ブレーキは、機械ブレーキに比べて非常に大きな力を生み出します。
• 最後のブレーキは素早く効果的であるため、高性能車に使用されています。
• 機械式ブレーキ システムで発生する摩擦摩耗は、油圧ブレーキ システムで最適なレベルまで大幅に低減されます。
• 油圧式ブレーキ システムでは、アクチュエータ (ブレーキ ペダルまたはレバー) とブレーキ ディスクまたはドラムが直接接続されているため、機械式ブレーキ システムに比べてブレーキが故障する可能性が低くなります。
• 油圧ブレーキ システムは、機械式ブレーキに比べて複雑さが少ないため、修理が非常に簡単です。

建設

油圧ブレーキシステムの構築には、次の部品の配置が含まれます:

ブレーキ ペダルまたはレベル、プッシュロッド (作動ロッドとも呼ばれる)、ピストン アセンブリを搭載したマスター シリンダー アセンブリ。 1 つまたは 2 つのピストン、リターン スプリング、一連のガスケットまたは O リング、および液体リザーバーで構成されています。油圧ブレーキ システムの構造には、強化された油圧ラインが含まれており、ブレーキ キャリパー アセンブリは、1 つまたは 2 つの中空アルミニウムまたはクロムメッキ鋼ピストンで構成されています。キャリパーピストンとして知られています。熱伝導ブレーキ パッドのセットと、車軸に取り付けられたブレーキ ディスクまたはドラムとも呼ばれるローターがあります。

グリコールエーテルベースのブレーキフルードがシステムに充填され、4 つの車輪に力が伝達されました。他の流体も使用できるが。突然、メーカーは 4 輪にドラム ブレーキを搭載した乗用車を設計し始めました。従来、前輪にディスクブレーキ、後輪にドラムブレーキを採用。

ディスクブレーキは、ドラムブレーキよりも放熱性が高く、耐フェード性が高く、安全性も高いです。これが、4 輪ディスク ブレーキがこの 1 年で大幅に増加した理由です。また、油圧ブレーキにより、ペダルを離すと、より速く、より安定したパッドの引き出しが可能になります。

アプリケーション

油圧ブレーキが普及している一般的な用途は、車両で使用されているためです。このシステムは、その大きな利点のために広く使用されています。航空宇宙、重量物輸送、船舶、オフハイウェイ システムなど、さまざまな種類の輸送および車両産業でも、油圧ブレーキ システムが大いに活用されています。このシステムは、工作機械、ポンプ、コンベア、モーター、ロボット工学、自動化などの産業機器でも設計されています。広範囲に使用されているのは、機械式ブレーキ システムがこれほど優れたものを提供することができず、調整が非常に簡単であるためです。

油圧ブレーキ システムのコンポーネント

以下は、油圧ブレーキ システムのコンポーネントとその機能です。

ドラムブレーキ:

ドラム ブレーキは、ブレーキ シューのセットで設計された小さな丸いドラムです。ブレーキシューは、ボルトでアクスルケーシングに取り付けられたバックプレートに支えられています。車輪とともに回転し、ブレーキ ペダルを踏むと車輪の回転に抵抗します。靴がドラムに向かって移動し、ブレーキがかかります。

ディスクブレーキ:

ディスク ブレーキは、ホイール ハブにボルトで固定された円盤状の金属ローターで設計されています。金属製のローターがホイール内で回転します。ブレーキ ペダルを踏むと、ブレーキ パッドがディスクに押し付けられ、車両またはデバイスが減速します。

ブレーキペダル:

自動車にブレーキをかけるためのブレーキ ペダルがあるのが一般的であるように、油圧ブレーキ システムもこれを使用します。ペダルは、メカニカル コードまたはリンキング ロッドを使用してシリンダーのマスターに接続されます。

マスターシリンダー:

マスターシリンダーは、ペダルからの力を油圧に変換する部品です。この部品の機能は、圧力を発生させ、ブレーキに必要な圧力を均等化し、水や空気などの汚染物質を防ぐことです。マスター シリンダーのコンポーネントには、ハウジング、リザーバー、ピストン、ラバー カップ、圧力、チェック バルブなどが含まれます。

ホイール シリンダー:

油圧ブレーキ システムのホイール シリンダーは、油圧を機械的圧力に変換するのに役立ちます。その働きで、ブレーキシューをドラムに向かって押します。ホイール シリンダーは、段付きホイール シリンダーとシングル ピストン ホイール シリンダーの 2 つに分類されます。

ブレーキラインまたはホース:

ブレーキラインまたはホースは、異なるコンポーネント間で高圧流体を移送するのに役立ちます。 2 つの違いは、ブレーキ ラインが二重壁のスチール チューブで作られた剛性の高い構造であることです。このブレーキホースは柔軟性があり、動かすことができます。ブレーキ ペダルを踏むと、作動油がコンポーネントを通過します。

ブレーキフルード:

ブレーキ フルードは、圧力をホイール シリンダーに伝達する手段です。油圧ブレーキ液は、低い凝固点、耐水性、潤滑性、非腐食性、適切な粘度、および高沸点を備えている必要があります。

油圧ブレーキ システム図:

仕様

以下は、油圧ブレーキ システムを選択する際に考慮すべき性能仕様です。

• トルク定格 – ブレーキの最大トルク定格は、アプリケーション要件と同等またはそれ以上でなければなりません。
• 電力 – ブレーキの最大容量または電力定格です。
• 速度 – この仕様は、最大回転速度定格である回転ブレーキにのみ適用されます。
• 最大圧力 – 油圧ブレーキの最大圧力制限
• シャフトの構成 – ブレーキの取り付け方法 (インライン、平行、または直角)。

油圧ブレーキ システムの種類

以下は、さまざまなタイプの油圧ブレーキ システムです。

油圧ブレーキシステムは 2 つのベースに分類されます。摩擦接触機構の基礎とブレーキ力配分の基礎。

摩擦接触の基本は、以下を含む 2 つのタイプです。

• ドラム ブレーキまたは内部拡張油圧ブレーキ
• ディスク ブレーキまたは外部収縮油圧ブレーキ

力配分の基本には、次のような 2 種類の油圧ブレーキもあります。

• 単動油圧ブレーキ
• 二重作動油圧ブレーキ。

これらについては、動作原理のセクションで詳しく説明します。

動作原理

油圧ブレーキシステムにはさまざまな種類があり、それぞれ異なるため、その働きについて説明します。ドラム ブレーキとディスク ブレーキから、単動式および複動式の油圧ブレーキまで。

ドラム油圧ブレーキシステムの働き

油圧ブレーキタイプでは、ブレーキペダルの作動はコネクティングロッドによってマスターシリンダーのピストンに取り付けられています。これにより、マスター シリンダーのピストンがマスター シリンダー内に押し込まれ、注射システムや医療用注射器のように機能します。

マスター シリンダー内のピストンがブレーキ フルードを圧縮し、機械エネルギーを油圧に変換します。この高度に圧縮されたブレーキ フルードがブレーキ内を移動し、マスター シリンダーからブレーキ ドラムに油圧が伝達されます。高圧ブレーキフルードがドラムシリンダーまたはホイールシリンダーに入るとすぐに、高圧によりシリンダーピストンの動きが発生します。これにより、それに取り付けられている固定ブレーキ シューが展開されます。

ブレーキ シューの膨張により、シューとドラム ライニング (回転ドラム部分) の間の摩擦接触が発生し、車両の運動エネルギーが熱エネルギーに変換され、ブレーキが発生します。

ディスク油圧ブレーキの働き:

ディスク油圧ブレーキの働きはドラム油圧タイプとよく似ていますが、わずかな違いがあります。違いは、高圧ブレーキ液がブレーキ ラインに入る場所から始まります。

高圧のブレーキ フルードがブレーキ ラインからディスク キャリパーに入り、キャリパー シリンダーのピストンを動かします。キャリパー シリンダー ピストンは、キャリパー内のピストンに取り付けられたブレーキ パッドの動きを引き起こします。

ブレーキ パッドの動きにより、回転するディスク ローターとクランプします。これらのコンポーネントは互いに摩擦接触します。これにより、車両の運動エネルギーが熱エネルギーに変換され、車両が停止または減速します。

単動および複動のドラムおよびディスク ブレーキの働き:

単動と複動の油圧ブレーキのコンポーネントは同じです。ドラム式単動ブレーキでもディスク式単動ブレーキでも違いはありません。まぁ、ブレーキ力配分を決めるマスターシリンダーに違いが出てくるかもしれません。たとえば、自転車では一輪ブレーキまたは二輪ブレーキ、車両では二輪ブレーキまたは全輪ブレーキです。

作動する単動ドラム型のブレーキ システムは、前述の原理とまったく同じです。それはドラム油圧ブレーキシステム用です。その動作では、単一のホイールまたは単一の pf ホイールがブレーキ力を獲得します。

複動油圧ブレーキでは、マスター シリンダーからの高圧ブレーキ フルードが 2 方向に供給されます。つまり、タンデム マスター シリンダーにより、自転車では両方の車輪が、車では全輪になります。

単動式ディスク油圧ブレーキも、上記で説明したディスク タイプのブレーキと同じように機能します。車輪または 1 組の車輪が制動力を得ます。一方、複動式ディスク油圧ブレーキは、マスター シリンダーからの高圧フルードを 2 方向に分配します。たとえば、タンデム マスター シリンダーにより、自転車では両輪、車では全輪です。

この説明は、単動および複動の油圧ブレーキに関するものです。

油圧ブレーキ システムの仕組みについて詳しくは、以下のビデオをご覧ください。

油圧ブレーキシステムの長所と短所

利点:

以下は、自動車における油圧ブレーキの利点です:

• 4 つの車輪すべてに均等にブレーキをかけます。
• ピストンとシリンダーのサイズを変更することで、加える力を増減できます。
• 関節がないため、摩耗率が低くなります。

短所:

油圧ブレーキ システムの制限には次のものがあります。

• ブレーキ シューを台無しにする可能性のあるブレーキ液の漏れ
• エア ポケットが存在すると、システム全体が破壊される可能性があります。

結論として、油圧ブレーキシステムは、自動車やその他の機械的用途のブレーキの選択に適しています。この記事では、定義、機能、および構築を含むシステムについて詳しく学びました。また、油圧ブレーキ システムの用途、コンポーネント、種類、動作原理についても説明しました。

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