なぜ高性能車のブレーキディスクには穴やスリットがあるのか?

猛烈な高熱にさらされるブレーキ

brake(camera:Laineema)

皆さんは「ブレーキ」でどうやって車を止めているか、ご存知ですか?答えは「摩擦によって、運動エネルギー(車が動いている方向への力)を熱に変換している」ためです。

もっとも、最近はハイブリッド車や電気自動車などで、運動エネルギーに抵抗をかけ、電気エネルギーに変換して充電する「回生ブレーキ」というものもあります。しかし、ほとんどの車はブレーキを使って猛烈な熱を発生させる事で、車を止めていると思ってよいでしょう。

車のスピードが速ければ速いほど、ブレーキの摩擦で止めなければいけないエネルギー量が増えるので、変換されて発生する熱も増えます。短い距離で止めようとして、あるいは意図的にタイヤをブレーキロックさせようとして強いブレーキをかけても、瞬間的に猛烈な熱が発生します。

耐熱限界を超えると起きる事

ディスクブレーキの場合はブレーキローター(ディスク)に対して、油圧ピストンのついたブレーキキャリパーでブレーキパッドを押し付けて、摩擦を発生させます。ドラムブレーキの場合は、ブレーキドラムの内周に対してブレーキシューを押し当てる事で、摩擦を発生させます。

ディスクブレーキでもドラムブレーキでも耐熱限界が重要で、その限界を超えるとブレーキパッドやブレーキシューの摩擦材の表面が分解してガス化し、潤滑剤のような役目を果たして摩擦力が非常に弱くなるのです。これを「フェード現象」と言います。

それでもなおブレーキをかけ続けると、その熱がブレーキフルードに伝わって沸騰し、油圧が失われるのでブレーキを全くかけられなくなります。これを「ペーパーロック現象」と言います。

どちらも猛烈な熱を発生させますが、ブレーキドラムの内側に熱がこもり、排熱しにくいドラムブレーキの方が、耐熱限界が低いため、軽くてそれほどパワーが無い車のリアブレーキなど負担の少ないところ以外では、あまり乗用車には使われません。

フロントブレーキには耐熱限界の高いディスクブレーキが使われますが、それでも車種や用途に合わせ、さまざまな熱対策が行われています。

さまざまな種類のブレーキローター

ベンチレーテッドディスク

単純な一枚モノのローターでは排熱が不十分な場合に、2枚のローターを隙間をあけて重ね、その隙間に多数のフィンを設ける事で強度を保ちながら空気を通し、冷却するタイプのブレーキローターです。

軽自動車やコンパクトカーでもターボ車など車重に対してパワーがあり、速度が出るとともにブレーキング時の負担が大きい車に採用され、純正ブレーキとしては、一番一般的なタイプです。

なお、コストや必要性の問題で1枚モノのローターを使っている場合は、「ソリッドディスク」と呼ばれます。

スリットローター

Slit Roter(camera:Ryan Gsell)

ローターの表面に放射状(斜め)に溝を掘ったもので、ベンチレーテッドディスクに掘られる事が多いです。スポーツカーに純正採用される事もあるほか、スポーツ走行を行う車のチューニングパーツとして純正ローターから交換される事もよくあります。

溝により摩擦力を増やし、さらにブレーキパッドの表面を削っていくので、パッドの表面が熱で炭化する前に常にフレッシュな状態を保ち、排熱にもなるメリットがある反面、ブレーキダストが大量に出てホイールを汚したり、パッドの寿命も短くなるデメリットもあります。

ブレーキダストのホイールの汚れも、鉄分を含んでいるので、ほうっておくとアルミホイールも表面が錆びたりするので、注意してください。

ドリルドローター

Drilled Roter(camera:Rebecca Smith)

ローターに多数の穴を開けてスリットローターよりも高い放熱効果を狙ったもので、スリット付きドリルドローターだとパッド研削効果でさらに効果は高くなります。ただし、穴を多数開けているため消耗時にクラック(ひび割れ)などが起きるのが早く、純正採用していたR32スカイラインGT-Rでも時々クラックを見かけました。

放っておくとそのうち割れてしまうので、マメに点検してクラックを見つけたらすぐ交換が原則です。

穴やスリットが刻まれたローターほど良いものか?

Drilled and Slit Roter(camera:Nick Ares)

ご紹介したように、スリットローターやドリルドローターは、一般的なソリッドディスクやベンチレーテッドディスクに比べて極めて高い耐熱性能や制動性能を持ちます。そのため高性能車やチューニングカーでは当たり前のように使っていますが、絶対にそうした方がいいとまでは言えません。

ボディや足回りのトータルチューニングを行っていく中で、あえてフロントブレーキを弱めて、相対的にブレーキバランスをリア寄りにしたい、あるいはノーズダイブを防ぎたいなどの効果を狙うため、あえてローターに何の加工もしない事もあるのです。

その場合は耐熱性能が落ちるため、激しいブレーキングを長時間にわたり頻発させるような走行には向かなくなりますが、チューニングは車種や用途、他のチューニングとトータルで考えないといけません。

どれが正解という事はありませんから、ご自身の愛車に合わせたブレーキの組み合わせを選びましょう。

N-BOX+
ホンダ | N-BOX+
149.8万円
年式:2014年
走行距離:0.5万km
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日産 | フーガ
217.8万円
年式:2013年
走行距離:3.1万km
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トヨタ | クラウンアスリート
209.8万円
年式:2012年
走行距離:4.9万km
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スズキ | キャリイ
55.4万円
年式:2010年
走行距離:1.6万km
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スバル | インプレッサXV
224.7万円
年式:2013年
走行距離:1.0万km
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日産 | AD
42.0万円
年式:2010年
走行距離:4.3万km
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ボルボ | S60
108.0万円
年式:2003年
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スズキ | ハスラー
110.8万円
年式:2017年
走行距離:3km
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ハスラー
スズキ | ハスラー
121.8万円
年式:2017年
走行距離:5km
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スズキ | スペーシア
142.5万円
年式:2017年
走行距離:5km
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ダイハツ | タント
163.0万円
年式:2017年
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スズキ | キャリイ
77.8万円
年式:2016年
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ダイハツ | ハイゼットカーゴ
98.8万円
年式:2016年
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スズキ | エブリイワゴン
159.8万円
年式:2016年
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プジョー | 208
188.0万円
年式:2016年
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BMW | X1
359.9万円
年式:2016年
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434.0万円
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439.0万円
年式:2016年
走行距離:11km
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Cクラス
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年式:2016年
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日産 | セレナ
288.5万円
年式:2016年
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日産 | デイズルークス
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年式:2016年
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日産 | セレナ
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年式:2016年
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