ディスクブレーキ

科目：

ディスクブレーキに関する一般的な情報
ディスクブレーキバージョン (固定およびフローティングキャリパー)
カーボンセラミックブレーキ
通気孔付きブレーキディスク
ブロックを解放する
ブレーキディスクの厚みを測る
曲がったブレーキディスク
ブレーキディスクの振れを測定する

ディスクブレーキに関する一般情報:
ディスクブレーキのディスクはハブとリムの間に取り付けられています。したがって、ブレーキディスクは常に車輪と一緒に回転します。ブレーキパッドはブレーキディスクの両側に配置されます。ブレーキをかけると、ブレーキライニングがディスクに押し付けられるため、ブレーキディスクの回転速度が低下します。ブレーキライニングとブレーキディスクの間の摩擦によって熱が発生します。

ディスクブレーキの概要を図に示します。ブレーキがかかると、ブレーキフルードブレーキラインを介してブレーキピストンの後ろの大きなスペース（黄色で示されている）に挿入します。ブレーキ液は非圧縮性であるため、圧力が上昇するとブレーキピストンが外側に移動します。その瞬間、ブレーキパッドはブレーキディスクに押し付けられます。

写真のキャリパーは「フローティングタイプ」です。これは、ブレーキピストンが XNUMX つしかないため、ブレーキキャリパーがガイドピンを介して前後にスライドできることを意味します。次のセクションでは、フローティングキャリパーと固定キャリパーの違いについて説明します。

ここをクリックするとパーキングブレーキのページに移動します。

ディスクブレーキのバージョン:
ディスクブレーキにはフローティングキャリパーまたは固定キャリパーを装備できます。このセクションでは、両方のタイプの操作について説明します。

フローティングキャリパー付きディスクブレーキ:
フローティングキャリパーにより、ブレーキは 5 つのブレーキピストンで作動します。ブレーキをかけると、まずピストンが内側のブレーキパッド（ブレーキピストン側）をブレーキディスクに押し付けます。したがって、ブレーキキャリパーは右に移動します。これは、ブレーキキャリパーがスライドできる 3 つのガイドピンのおかげで可能になります。制動中にブレーキキャリパーがガイドピンの上を移動するため、外側のブレーキパッドもディスクに押し付けられます。フローティングブレーキキャリパーの欠点は、外側のブレーキパッドが弱い力でブレーキディスクに押し付けられることが多いため、内側のブレーキパッドが外側のブレーキパッドよりも早く摩耗することが多いことです。そのため、チェックする際には特に内側のブレーキパッドに注目することが常に非常に重要です。外側のブレーキパッドが XNUMX mm の場合、内側のブレーキパッドは XNUMX mm にすることができます。

固定キャリパー付きディスクブレーキ:
この構造では、ブレーキキャリパー内に XNUMX つのブレーキピストンがあり、ディスクの両側に XNUMX つずつあります。ブレーキキャリパーはステアリングナックルに取り付けられており、フローティングブレーキキャリパーの場合と同様に、ブレーキをかけても動きません。ブレーキペダルを操作すると、ブレーキフルードが両方のブレーキピストンを押し付けます。このシステムの利点は、両方のブレーキパッドが同じ力でブレーキディスクに押し付けられることです。

カーボンセラミックブレーキ:
従来のブレーキディスクでは、長時間にわたる強力なブレーキング中に温度が非常に上昇する可能性があります。これにより、ブレーキフェードが発生し、制動力が低下する可能性があります。これは特にレーシングカーやスポーツカーで問題になります。
このため、自動車メーカーは 2000 年以降、カーボンセラミックブレーキの使用を増やしています。カーボンセラミックブレーキディスクも非常に高温になりますが（最高1350℃）、高温下でも摩擦特性は安定しています。そのため、高温時にブレーキフェードが発生することはありません。
ブレーキが温まると、ブレーキの効きが最適になります。

これらのブレーキディスクの材質は非常に硬いです。これは、ブレーキディスクが従来のブレーキディスクよりもはるかに長持ちすることを意味します。ホイールの分解・組立時などには注意が必要です。ホイールをブレーキディスクにぶつけると、ブレーキディスクが簡単に損傷する可能性があります。

従来のブレーキディスクと比較したカーボンセラミックブレーキディスクのもう70つの利点は、軽量であることです。カーボンセラミックブレーキディスクの重量は、「通常の」ブレーキディスクよりも最大 XNUMX% 軽量です。これは、車の最適な運転特性を実現するために、バネ下重量をできるだけ低く抑える必要があるため、バネ下重量に利益をもたらします。

このタイプのブレーキディスクの欠点は価格です。新車のセラミックブレーキの追加コストはXNUMX万ユーロ以上になる場合があります。

通気孔付きブレーキディスク:
この図は、通気性と穴あきの両方を備えたブレーキディスクを示しています。ブレーキディスクの開口部により空気が通過できるため、ブレーキをかけた後にブレーキディスクがより早く冷却されます。

ブロックを解放する:
ブレーキを停止すると、ブレーキパッドはブレーキディスクから再び解放されなければなりません。ブレーキピストン (下の画像の番号 4) の周りにはゴムリングがあり、ピストンとブレーキシリンダーの間にシールを提供します。ブレーキをかけるとリングが変形します。ブレーキペダルを放すとゴムリングは元の形状に戻ります。ピストンがわずかに引き戻され、ブロックがディスクから解放されます。この構造では、ほとんどの場合、ブレーキパッドとディスクの間にある程度の遊びが生じます。ブレーキパッドが摩耗すると、ピストンがゴムリング内で移動します。

ダストカバーは番号 1 で示されます。ダストカバーはブレーキキャリパーへの水分や汚れの侵入を防ぎ、ブレーキキャリパーからのブレーキフルードの漏れを防ぎます。

ブレーキディスクの厚さの測定:
ブレーキディスクは使用すると必ず摩耗し、ブレーキパッドの寿命は XNUMX ～ XNUMX セットです。ブレーキディスクは磨耗すると薄くなります。自動車メーカーは、ブレーキディスクの摩耗の限界を決定します。これは車両の説明書に「ブレーキディスクの最小厚さ」として記載されています。

ブレーキディスクの厚さは、特別なブレーキディスク厚さキャリパーを使用して決定できます。ブレーキディスクの厚みを測定することはできません。ノーマルキャリパー通常のキャリパーは平らな測定ジョーを備えているため、ブレーキディスクの（錆びた）エッジの厚さを測定するためです。それは意図したものではなく、ブレーキパッドがディスク上で摩耗する厚さだけに興味があるからです。ブレーキパッドとブレーキディスクの接触面をブレーキディスク用キャリパーで測定します。これは以下の画像で確認でき、以下で説明します。

XNUMX つの測定ジョーの間にはカムがあり、ブレーキディスクのトレッド、つまりブレーキパッドがブレーキディスクに接触する部分に当てて配置されます。ラグが突き出ているので、測定中にディスクの端が厚く（錆びて）気になることはありません。キャリパーを錆びのエッジの上に移動するには、バーニア (後で読むために使用します) をスライドさせます。測定中は、バーニアが動かなくなるように固定ネジを締める必要があります。
画像はそのようなキャリパーを示しています。

測定するときは、測定ジョーをラグとともにブレーキディスクに押し付ける必要があります (下の画像を参照)。バーニアは、エンドストップに対して、つまりそれ以上進めなくなるまで右端に移動する必要があります。次に、バーニアが定規上で前後にスライドできないように、固定ネジを締める必要があります。この時点で、ディスクのサイズはブレーキディスクから取得できます。バーニアが極端な位置でブロックされているため、測定ジョーを移動して（錆びた）エッジを越えることができます。測定ジョーの位置は、定規のバーニアの指示値には影響しません。

キャリパーを取り外した後、バーニアと定規から値を読み取ることができます。下の画像は、上で測定したブレーキディスクの測定値を拡大したものです。表記サイズは21,2mmです。

ブレーキディスクを測定した車両では、ブレーキディスクの最小厚みは22,0mmです。したがって、測定値 21,2 mm は最小値よりも低くなります。したがって、ブレーキディスクを交換する必要があります。測定値がブレーキディスクの最小厚さよりも大きい場合でも、ブレーキディスクは新しいブレーキパッドセットに適合するのに十分な厚さがあることになります。

キャリパーの見方を簡単に説明します。
2の左側の定規に長い線があります。これは 2 cm の線、つまり 20 mm です。
バーニアの0は21mmを少し超えたところにあります。これは、サイズが21mmより少し大きいことを意味するため、小数点の後に数字が表示されます。その数を決定するには、定規とバーニアがどの線に対応しているかを調べる必要があります。これは 0 行目 (21,2 から数えて) なので、正確に測定された値は XNUMX mm です。

ページ上で機械測定ツール機械的測定についてはさらに詳しく説明します。

ブレーキディスク曲線:
ドライバーが車に急ブレーキをかけると、ブレーキシステムの部品が非常に熱くなります。ブレーキディスクは、長時間のブレーキング中に摂氏 300 度を超える温度に達します。車が停止しているときにドライバーがブレーキペダルを踏むと、ブレーキパッドが静止ディスクに押し付けられます。ブレーキディスクは片側が冷えます。これは、ブレーキパッドがブレーキディスクに接触する部分を除く、ブレーキディスクの表面全体が冷却されることを意味します。
温度差によりブレーキディスクがわずかに変形し、「曲がる」可能性があります。ブレーキペダルを踏むとステアリングホイールが振動します。また、振動が非常に大きいため、車全体に振動が伝わることもあります。

ブレーキディスクが歪むもう XNUMX つの可能性は、かなりの距離をブレーキをかけた後に水たまりの中を走行する場合です。ブレーキディスクに水がかかると一方的な冷却が発生し、ブレーキディスクが変形する可能性があります。

次のセクションでは、ブレーキディスクの振れを測定する方法について説明します。

ブレーキディスクの振れを測定するには:
ブレーキをかけているときに車のステアリングホイールが振動する場合は、ブレーキディスクが歪んでいる可能性があります。多くの場合、振動は車速が低いときにすでに顕著です。振動が他のサスペンションコンポーネントによって引き起こされているかどうかを除外するには、ブレーキディスクの振れを測定できます。

ブレーキディスクの振れを測定する場合、磁石を備えた機構が車両の固定部分（ショックアブソーバーなど）に取り付けられます。端にはマイクロメーターが取り付けられており、針はブレーキディスクに当てられます。これは下の画像で確認できます。

ダイヤルインジケーターが 0 に設定され、機構がしっかりと取り付けられた後、ブレーキディスクを回転させることができます。マイクロメーターの針は、ブレーキディスクがどのくらい出入りするかを示します。下の画像では、ある時点でマイクロメーターの読み取り値が 20 であることがわかります。この20は0,20mmを表します。この車両の工場出荷時のデータでは、ブレーキディスクの最大許容振れは 0,1 mm であると記載されています。この場合、振れは許容値より 0,1 mm 大きいため、ブレーキディスクが歪んでいます。

場合によってはホイールハブも曲がってしまう可能性があります。ブレーキディスクのみが振動を引き起こしていることを確認するには、ブレーキディスクをハブから取り外し、ハブに対して同じ測定を実行します。この場合、マイクロメーターの針も大きく動きすぎると、ブレーキディスクとともにハブ、ひいてはホイールベアリングも交換する必要があります。