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【衝撃の事実】効くブレーキが良いブレーキではない!?ブレーキについて徹底解説!

      2016/05/16

原付のブレーキは止まらない!?

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いつも乗っているバイクは修理に出して、代車のトゥディで帰るよ。
初めて原付バイク乗るけど、アクセル全開なら60km/hくらいでるね!

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あ、お巡りさんだ!急ブレーキで減速だ!

グッ

え!?この原付、全然止まらない!あぁ、タイヤロックしちゃったあぁぁぁ、怖いよぉぉおぉぉ

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「はい、スピード違反。ここにサインしてね。」

 - 猫猫バイク入門, バイクハック

原付のブレーキはドラムブレーキだから止まらない!?

てなことがあってね、代車の原付のブレーキが壊れてて止まらなかったの。

う〜ん、そりゃ原付のドラムブレーキで60km/hからいきなり急減速は難しいね。

ドラム、ブレイキー!?かの天才ジャズドラマーのことなら知ってるよ。


(黒人のおっちゃんのほうです。)

違うよ。

ディスクブレーキの特徴

まず、ディスクブレーキについて解説しよう。

え?ドラムブレーキってやつからじゃないの?

ディスクブレーキの方からやったほうがわかりやすいからさ。

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これが、ディスクブレーキ

僕の持っているバイクはこれだ!

現行車両だと125cc以上のバイクのほとんどの車両に使われるブレーキ方式だ。
今のトレンドだね。

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ディスクブレーキはキャリパーとローターで構成されている。

(キャリパー?きゃりーぱみゅぱみゅの熱心なファンのことかな?)

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タイヤの回転と共に回転するローター。
ブレーキレバーを握ると、パッドで挟み込む力で減速を行うってのがディスクブレーキ。

まるでウルトラマンの八つ裂き光輪を白刃取りするみたいだね。

なんだその例え。

ドラムブレーキの特徴

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で、こちらが君が止まらないといったドラムブレーキ

あれ、一見何もない…。

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真ん中の内部がこのようになっていて、ブレーキレバーを握るとシューと呼ばれる部品が開く。
シューが外周に擦れることで減速を行うのがドラムブレーキ。

なぜドラムブレーキは”効く構造”なのに”効かない”?

ドラムブレーキとディスクブレーキについてはわかったよ!
なんで、ドラムブレーキは効かないの?

良い質問ですね。

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図のようにディスクブレーキとドラムブレーキに関して上げたが、実はまだある要素があるのだ。
この要素を含めると4種類に分かれる!

でもディスクブレーキとドラムブレーキを比べたら、ドラムブレーキほうが強いの!?

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ドラムブレーキの特性としてセルフサーボ効果(自己倍力作用)というものがある。
これはドラムブレーキで制動力が発生した場合、シューが引き込まれ、自らより強い制動力を発しようとする効果なのだ。

※ディスクブレーキでもセルフサーボ効果は発しています。
しかし、ディスクブレーキでのセルフサーボ効果はパッドの偏摩耗といった悪影響になるため
なるべく発せないような構造になるよう工夫されています。

そもそもブレーキってなんだ?

むむむ?ややっこしい話だけどドラムブレーキの方がブレーキが効く構造っていうのはよくわかった。
ただ、現実的にバイクの場合、ディスクブレーキの方が良く効くよね?

そう、ディスクブレーキのほうが現実的に良く効く。
さて、話の段階が一歩戻るがブレーキって一体何?

走っているものを止めるもの。

50点。

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このアニメ、ブレーキが作動している時に赤いものが出ているだろう?

そうだね。

これこそがミソ。ブレーキとはタイヤの回転する運動エネルギーを熱エネルギーに変換させ、その熱エネルギーを放出するものなのだ。

運動エネルギーを熱エネルギーに?

そう、公園のアスレチックとかで荒縄を握ったまま擦り落ちると、手のひらが熱くなるだろう?
あれが運動エネルギーが熱エネルギーに変換されたということだ。

※正確に言うと位置エネルギーですが…。

熱エネルギーを放出するまでがブレーキです。

う〜ん、さっきの話と合わせて考えるとセルフサーボ効果ってやつ?
あれがあるから、まだドラムブレーキの方が熱エネルギーをバリバリ出しそうな感じなんだけど…。

そう、確かに熱エネルギーをバリバリ出せるのはドラムブレーキだ。
ただ、ブレーキというのは発生した熱エネルギーを放出するまでがブレーキなのだ。

なんで放出するまでがブレーキなの?

発生した熱が貯まれば貯まるほど高温になってしまう!
高温になりすぎてしまうとブレーキシューやブレーキパッドがトロッと溶けてしまう。
そのとろ~り溶けたブレーキシューやパッドは潤滑油のようになってしまい、次の熱の発生を妨げてしまう、つまりブレーキが効かなくなってしまうのだ!
この一連の現象をフェード現象という。

難しいね。

熱しやすいのがドラム、冷めやすいのがディスク

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こちらがドラムブレーキ。見ての通りブレーキ機構は覆われている。

そうだね。

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こちらはディスクブレーキ。

むき出し。

つまり、覆われており、熱しやすく冷めにくいのはドラムブレーキ剥き出しで冷めやすいのはディスクブレーキということになる。

ドラムブレーキって松岡修造みたい。

ドラムブレーキの熱しやすく冷めにくい構造、セルフサーボ効果による強力なブレーキ力
この2つが意味するものは…?

ZZZ…

そう!フェード現象がとても起きやすく、ブレーキが効きにくいのだ!

ディスクブレーキは”効きにくい構造”なのに”効く”?

ドラムブレーキが効きにくい理由はわかったよ!
でも、ディスクブレーキの方が効く理由がわからないよ!

バイクに乗っていてブレーキを強くかけようと思ったら君はどうする?

強くレバーを引きます。

強くレバーを引く!大正解!100点!

(適当だったけど、合ってたんだ…。)

強くレバーを引くことが大事なんだ。

いや、ディスクブレーキだから握力が突然強くなったりしないんだけど…。

油圧、それは超握力増強マシーン

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こっちがディスクブレーキのブレーキレバー部

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こっちがディスクブレーキのブレーキレバー部、なにか違いがあるのがわかるかな?

詳しいことはわかんないけど、ディスクブレーキのほうがゴチャっとしてるね。

そう!そのゴチャっとしている部分がリザーバタンク、マスターシリンダという部分だ。
この中にはフルード(油)が入っている!どこかでたまに聞く油圧式という
やつなのだ!

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つまりこうなる。

油圧のほうがパワーがあるんだ!そもそも油圧って何?

油圧駆動は、いわゆるパスカルの原理を応用して大きな力を発揮する。

油圧-wikipedia

パスカルの原理ってなに〜?駄菓子屋で売ってるサラミのこと?

それはペンシルカルパスだよ。お腹が空いたでしょ、おやつカルパスをあげるよ。

おやつカルパスは一本じゃ物足りないんだよね〜。

パスカルの原理ってのは、1の力を10にも20にもできちゃうぜ原理と思っていただければ良い。
つまり、握力を何十倍にもパワーアップさせることができる方式ってことだ。

もぐもぐ。まるで脳みそまで筋肉的な発想だね〜。

効けば効くほどブレーキは良い訳ではない!

ディスクブレーキよりもドラムブレーキ。機械式よりも油圧式のほうがメリットがあるっていうことはわかったよ。
でもなんで、油圧ドラムブレーキを採用したバイクは無いの?

古いハーレーやホンダのビックスクーター「フォーサイト」に油圧式ドラムブレーキが採用されたことはある。
前述したブレーキがとろっとしちゃうフェード現象や
ベーパーロックという油圧式に使われる油が熱によって沸騰してしまう現象があるから。
油圧式ドラムブレーキは、極めて高いブレーキ性を発生させてしまうことが想像できる。それがマズいんだ。

え?ブレーキだから高いブレーキ性を発生させて悪いの?

ディスクブレーキの良さはコントロールしやすいこと

ディスクブレーキの良さは冷えやすいこと
そしてブレーキ性をコントロールしやすいことにあるんだ。
ディスクブレーキはレバーを握れば握るほどブレーキ力が発生する。
しかし、ドラムブレーキは割りとブレーキが効いてるか、ブレーキを効かせていないかの0か100的な制御に近い。

う〜ん、それが何か?効けば良いんじゃないの?

油圧式ドラムブレーキはバイクには採用されてないが車や大型トラック、バス※にも採用されている機構だ。
自動車はバイクと違い、転倒のリスクが無いため強烈なブレーキを有していてもメリットである可能性は高い。
しかし、バイクはタイヤがロックしてしまえば転倒、最悪ハイサイドでライダーが吹っ飛ばされる可能性がある。
要は、バイクにとって良いブレーキとはコントロールしやすく効きの良いブレーキということだ!

※ただし、大型トラックやバスは油圧式ドラムブレーキのみで制動しているわけではありません。

効きが良いだけじゃダメなの!そこを詳しく!

効きだけ良いブレーキは絶対に止まれない!

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彼はこの暴力と金が支配するネオ・チョーシューシティに平和を取り戻すべく
謎の科学者が産んだ!流れ星のようなスピードで駆けつけてくれる!人間以上に人間らしい!「ロボ・ポリス」だ。

s_20131124213736.jpg 「この街の平和は私が取り戻す。愛車のモノホイールバイクが悪を逃がさない。」

どんな世界観なの。

ヘイ、ロボ・ポリス!その自慢のモノホイールバイクでタイヤをフルブレーキさせてロックさせてみてよ!

s_20131124213736.jpg 「デンジャー、デンジャー。
ロボット三原則に基づき、ロボットは自己をまもらなければならない。…、ウッ!頭が!オレハロボットナノカ…?」

うるさい!この闇ルートで手に入れたAEDを改造した電気ショックマシンで調教してやる!

バチバチ

s_20131124213736.jpg「モノホイールバイクでフルブレーキングさせてタイヤをロックさせマス。」

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ロボ・ポリスーーーーーーー!!!行っちゃダメだぁーーーー!!

キキーーーーーーッ!!!

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ロボ・ポリスが回転しているーーーーーーー!!!wwwwwwwww

な!クッソ面白いだろwwwwwww

なんで、ロボ・ポリスはフルブレーキしたのに停車できずに高速回転しながら走って行っているの?

ブレーキという装置はタイヤの回転する運動エネルギーを熱エネルギーに変え、発生した熱エネルギーを放熱する装置と言った。
しかし、タイヤの回転する運動エネルギーを一気に0にしてもバイクは停車しない!
ブレーキをロックさせタイヤをピタッと止めても、滑っていくだろう?

確かに!だから、ロボ・ポリスは回転しながら…。

※ロボ・ポリスって勝手に名前をつけましたが、モノホイールバイクはロボットレストランで走行を見ることができます。
コスプレをしつつ、完璧なバイクパフォーマンスを見せてくれます。
モノホイールバイクは様々なSFで登場するバイクですが、フルブレーキしてタイヤがロックした時にアニメのように回転して制動不能になるので公道走行は無理でしょう。

ブレーキをかけるという目的はバイクを停車させることだ。
前述したようにタイヤの回転する運動エネルギーを0にしてもバイクは停車するとは限らない。
ブレーキをかけることでタイヤの運動エネルギーを熱エネルギーに変換する!
そして、バイクの前に出ようとする運動エネルギーを路面とタイヤが擦れて熱エネルギーに変換する!
これこそがブレーキの真の目的なのだ!

だから、効くブレーキが良いブレーキではないってことなんだ!

そう、僕が伝えたかったことはそれなんだ。ただ、大切な友を失った。

ロボ・ポリス。君のことは忘れないよ…。

まとめ

効くブレーキは悪いのか?

こうやって話を聞くと効くブレーキは悪いように聞こえるけど…。

いや、悪いわけでもない。
タイヤがロックしせず、コントロールできるブレーキが理想。
ツーリングを主眼におかれたツーリングバイクは握りこんで減速するようなブレーキだ。
サーキット走行を主眼におかれたレーサーバイクはちょんとブレーキレバーを弾いたくらいでもかなりブレーキがかかる。
単純な性能で言えば、ツーリングバイクのブレーキはレーサーバイクより劣るということになるな。

なら、レーサーバイクのブレーキをツーリングバイクにはつければいいんじゃないの?

しかし、レーサーバイクのブレーキはレーサーバイクについているから良いブレーキであり
ツーリングバイクにレーサーバイクのような高性能ブレーキをつけたところでそれが良いブレーキになるわけではない。

え?え?え?どういうこと?

サーキット走行は常に集中している。走行会でも20,30分走行すれば一般の方ならクタクタになるだろう。
しかし、ロングツーリングで500km走ろうものなら4,5時間はバイクに乗る。
しかし、サーキット走行より疲れることはない。
サーキット走行の方が疲れる理由として体を動かすというのもある。
しかし、集中力による疲労のほうが大きいはずだ。

高い集中力を維持せざるを得ないサーキット走行ではロングツーリングよりも繊細なブレーキ操作がいつでもできるだろう。

しかしロングツーリング中、道路からの飛び出し、無理な追い抜きはいつ起こるかわからない。
そのため繊細なブレーキ操作が要求される時頭はパニック状態、もしくは頭で考えずに反射的にブレーキ操作をしている状態となる。

俗にいうパニックブレーキってやつだね。

もし、この時ブレーキ装置がレーサーバイクのようなめちゃ効きブレーキだったら非常に危険だ。
タイヤがロックして転倒の恐れがある。
なので、ツーリングバイクにおいてブレーキの効きの強さが性能の高さとは一概に言えない。
ツーリングバイクにABSがどんどん装着されているのは「しかしブレーキの効きを落とさない、パニックブレーキではタイヤをロックさせない」そういう考えから生まれたものだ

でも、トゥデイのドラムブレーキはロックしちゃったよ…。

基本的に原付バイクは制限速度30km/hまでだからね。
制限速度30km/hで走行する分にはドラムブレーキでも十分大丈夫だ。
そりゃあ、理想としてはディスクブレーキのほうがいいけど車両価格が上がるしね。

大人の事情というものをみた。

個人的には、よほどの理由がない限り、いきなりブレーキ装置を大きく変更するのはやめておいたほうが良い。
ブレーキホースをゴムホースから金属ホースにする。
パッドを今より高性能なものにする。
このくらいからはじめていくのがベストだろう。

いきなり純正ディスクと大きく形状の異なるディスクを装着するなんてことはやめといたほうが良いかな。※

※まんまmotoGPバイクとして販売されたRCV213ですら
ブレーキディスクはカーボンディスクではなく、雨天用のステンレスディスクが標準で装着されました。

ほんとのまとめ

走らないバイクで事故ることはないが、止まらないバイクは100%事故る。
そして、メーカーはバイクのキャラクターにあったブレーキを搭載しているはずだ。

孔子も”過ぎたるは及ばざるが如し”って言ってたしね。

さすが孔子、キレイにまとめてくれた。

 - 猫猫バイク入門, バイクハック


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