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ブレーキフルードは、自動車、オートバイ、小型トラック、および一部の自転車の油圧ブレーキや油圧クラッチに使用される作動油の一種です。力を圧力に変換し、制動力を増幅するために使用されます。液体は圧縮性が低いため、この作用が発揮されます。
現在使用されているブレーキフルードのほとんどはグリコールエーテル系ですが、鉱物油（シトロエン/ロールスロイスLHM 、シマノおよびマグーラの自転車用ブレーキフルードなど）やシリコン系（DOT 5）のフルードも入手可能です。[ 1 ]
現代のブレーキシステムの起源は、マルコム・ロッキードが油圧作動式ブレーキシステムの特許を取得した1917年に遡ります。[ 2 ] [ 3 ]当初は植物油が作動油として使用されていましたが、最も基本的な要件を満たしていなかったため、進化の過程で、ベースと添加剤（増粘剤、防錆剤、着色剤）のパッケージからなる特殊なブレーキフルードが開発されました。
ほとんどのブレーキフルードは、国際機関、国内機関、または地方自治体の組織や政府機関が定める基準を満たすように製造されています。
国際標準化機構は、クラス3、4、5、およびクラス5.1、クラス6 [ 4 ]、クラス7 [ 5 ] [ 6 ]を定義した規格ISO 4925を公表し、ブレーキフルードの性能が段階的に向上することを反映しています。
米国自動車技術者協会（SAE）は、ブレーキフルードの性能向上を段階的に反映した規格J1703、J1704、J1705を発行している。これらの規格は、国際規格ISO 4925にも対応するものがある。
連邦自動車安全基準 (FMVSS) のFMVSS 規格 No. 116 [ 7 ]では、DOT 3、DOT 4、DOT 5、DOT 5.1 の等級が定義されています。ここで DOT は米国運輸省を指します。これらは他の国でも広く使用されています。これらの分類は SAE の仕様を概ね反映しており、DOT 3 は SAE J1703 および ISO クラス 3 に相当し、DOT 4 は SAE J1704 および ISO クラス 4 に相当します。[ 8 ]
DOT規格に準拠したフルードはすべて無色または琥珀色でなければなりませんが、DOT 5シリコンは紫色でなければなりません。FMVSS規格No.116の適用範囲は「使用用」のフルードに限定されています。「使用中」のブレーキフルード、またはDOT規格に準拠していると表示されていないフルードは、どんな色でも構いません。[ 7 ]
DOT 3を使用する車両は、システム内のエラストマーが沸点を上昇させるホウ酸塩化合物を受け入れる場合、DOT 4または5.1（耐熱性向上型）も使用できますが、DOT 4を必要とする車両でDOT 3（耐熱性低下型）を使用すると、ブレーキフルードが沸騰する可能性があります。さらに、これらのポリグリコールエーテル系フルードは、シリコーン系であるDOT 5.0と混合することはできません。
DOT 5はシリコーンベースのフルードであり、DOT 2、3、4、5.1シリーズとは別物です。水や他のブレーキフルードとは混ざらないため、混ぜてはいけません。フルードの交換は、システム全体の交換（完全な修復など）が完了した後に行ってください。
重量比で少なくとも70%のジオルガノポリシロキサンを含有している。[ 9 ]ポリエチレングリコールベースのフルードとは異なり、DOT 5は疎水性である。[ 10 ]他のブレーキフルードと比較した利点は、シリコーンはより広い温度範囲で粘度指数がより安定していることである。もう1つの特性は、塗装を損傷しないことである。[ 11 ]
DOT 5 ブレーキフルードはアンチロックブレーキシステムと互換性がありません。DOT 5 フルードはアンチロックブレーキシステムが作動すると気泡を含んだ状態になります。DOT 5 ブレーキフルードは少量の空気を吸収するため、エア抜きを行う際には注意が必要です。[ 12 ]
シリコーン系フルードの普及が進まなかったことから、シリコーンの性能上の利点を持ちながら、グリコールエーテル系フルードとのある程度の親和性と適合性を維持したDOT 5.1が開発されました。DOT 5.1は、FMVSS 116でシリコーン含有量が70%未満と定義されているDOT 5の非シリコーンバージョンです。この閾値を超えるとDOT 5となります。
ブレーキシステムが適切に機能するためには、ブレーキフルードは特定の特性を持ち、一定の品質基準を満たしていなければなりません。
ブレーキシステムの信頼性と一貫性を保つためには、ブレーキフルードは極寒を含む幅広い温度範囲で一定の粘度を維持する必要があります。これは、アンチロックブレーキシステム（ABS）、トラクションコントロール、スタビリティコントロール（ESP）を備えたシステムでは特に重要です。これらのシステムはマイクロバルブを使用することが多く、非常に迅速な作動が求められるためです。[ 13 ] DOT 5.1 フルードは幅広い温度範囲で低粘度と指定されていますが、ABS または ESP を搭載したすべての車が DOT 5.1 ブレーキフルードを指定しているわけではありません。[ 14 ] ABS および ESP システムの反応を速めるために、 ISO 4925 クラス 6 の−40 °C (−40 °F)で の最大粘度 750 mm 2 /sを満たす低粘度の DOT 4 および DOT 5.1 ブレーキフルードが存在します。 [ 4 ]これらは、DOT 4+ または Super DOT 4 および DOT 5.1 ESP と呼ばれることがよくあります。
ブレーキフルードは、特にドラムブレーキのホイールシリンダーやディスクブレーキキャリパー内では非常に高温にさらされます。配管内で気化しないように、高い沸点が必要です。気化は、蒸気が液体に比べて圧縮性が高いため、ブレーキ力の油圧伝達を阻害し、結果としてブレーキが車両を停止できなくなるという問題を引き起こします。[ 15 ]
品質基準では、ブレーキフルードの「乾燥沸点」と「湿潤沸点」が規定されています。湿潤沸点は通常、乾燥沸点よりかなり低い値（ただし、ほとんどの通常の使用温度よりは高い）で、一定量の水分を吸収した後のフルードの沸点を指します。この値は数パーセント（一桁）で、配合によって異なります。グリコールエーテル系（DOT 3、4、5.1）ブレーキフルードは吸湿性（吸水性）があり、通常の湿度レベルでは大気中の水分を吸収します。非吸湿性フルード（シリコーン/DOT 5や鉱物油系配合など）は疎水性で、フルードの使用期間中、許容できる沸点を維持できます。
シリコーンベースのフルードはグリコールベースのフルードよりも圧縮性が高く、ブレーキがスポンジのような感触になります。[ 15 ]また、時間の経過とともにシステム内で相分離/水の溜まりや凍結/沸騰を起こす可能性があり、これが単相吸湿性フルードが使用される主な理由です。
ブレーキフルードは、キャリパー、ホイールシリンダー、マスターシリンダー、ABSコントロールバルブなどのコンポーネント内部で使用されている金属を腐食させてはなりません。また、水分がシステム内に侵入した際の腐食からも保護する必要があります。これを実現するために、ベースフルードに添加剤（腐食防止剤）が加えられます。シリコーンは、グリコールエーテルベースのDOTフルードよりも塗装面への腐食性が低いです。[ 15 ]
シトロエンLHM鉱物油ベースのブレーキフルードの利点は、腐食がないことです。シールは走行距離が多いと摩耗する可能性がありますが、それ以外はこれらのシステムは非常に長持ちします。ゴムとの互換性がないため、シールを交換せずに代替品として使用することはできません。[ 18 ]
ブレーキフルードは、さまざまな環境条件に対応するため、温度変化があっても低い圧縮率を維持する必要があります。これは、ブレーキペダルの感触を一定に保つために重要です。圧縮率が高くなると、同じブレーキキャリパーピストン力を得るために必要なブレーキペダルの踏み込み量が増えます。
運転者がブレーキペダルを踏むと、ブレーキマスターシリンダーに圧力が伝達されます。[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]ブレーキシリンダーのピストンは油圧チューブのシステムを加圧し、それぞれのチューブは異なる車輪につながっています。チューブ内のブレーキ液は、各車輪にあるブレーキスレーブシリンダーを加圧します。[ 22 ] [ 23 ]スレーブシリンダーのピストンはブレーキパッドを押し下げます。ブレーキディスクを包み込んで圧縮し、車輪の回転を減速させます。
ブレーキフルードは圧力を伝達するだけでなく、ブレーキシステムを最適な状態で作動させる役割も果たします。ブレーキフルードは温度調節にも役立ち、ブレーキ時に発生する熱に対して部品が耐性を持つようにします。ブレーキフルードのレベルを適切に維持することは非常に重要です。レベルが低い場合やフルードが汚染されている場合は、ブレーキ性能が低下し、最悪の場合はブレーキが故障する可能性があります。[ 24 ]
ブレーキフルードは主にブレーキシステムで使用されますが、油圧制御クラッチにも広く使用されています。[ 25 ]
用途によって、流体は異なる圧力にさらされます。オートバイの場合、圧力ピークは8～15バール（120～220psi ）の範囲ですが、フォーミュラ1カーでは75バール（1,100psi ）を超えます。[ 26 ]
グリコールエーテル（DOT 3、4、および5.1）ブレーキフルードは吸湿性（水分を吸収する性質）があり、通常の湿度レベルでは大気中の水分を吸収します。非吸湿性フルード（例えば、シリコーン/DOT 5および鉱物油ベースの配合）は疎水性であり、フルードの使用期間中、許容可能な沸点を維持できます。理想的には、シリコーンフルードは、グリコールベースのフルードが以前に充填されていない非ABSシステムにのみ充填する必要があります。グリコールベースのフルード（DOT 3/4/5.1）を使用したシステムには水分が含まれています。グリコールフルードはシステム全体に水分を分散させ、腐食防止剤を含んでいます。シリコーンフルードはシステムへの水分の侵入を防ぎますが、既に存在する水分を分散させることもありません。シリコーンフルードで乾燥した状態から充填されたシステムは、部品の修理または交換のためにシステムが中断された場合にのみ、定期的にフルードを交換する必要があります。米国軍は1990年代からシリコーンブレーキフルードを標準としています。シリコーン液は寒冷地、特にロシアやフィンランドで広く使用されている。
DOT規格の異なるブレーキフルードは、必ずしも混合できるとは限りません。グリコールとシリコーンフルードを混合すると、水分が閉じ込められて腐食を引き起こす可能性があるため、DOT 5は他のフルードと混合しないでください。DOT 2も他のフルードと混合しないでください。DOT 3、DOT 4、およびDOT 5.1はすべてグリコールエステルをベースとしているため混合可能ですが、規定の性能を得るためには、既存のフルードを新しいフルードに完全に交換することをお勧めします。