パワーブレーキ

パワーブレーキは、自動車の減速や停止に使用される油圧システムです。機械部品と真空補助を組み合わせて、ドライバーがブレーキペダルに加える圧力を増幅し、ブレーキを作動させて自動車を停止させるのに十分な力にします。これに対し、手動ブレーキは、ドライバーがブレーキペダルに加える圧力のみに依存します。

パワーブレーキシステムは、真空ブースター、マスターシリンダー、ブレーキ液リザーバーとライン、キャリパー（またはドラム）など、いくつかの異なるコンポーネントで構成されています。パワーブレーキは 1920 年代から何らかの形で存在しており、20 世紀後半からは北米で販売されるすべての車にパワーブレーキが装備されています。

真空ブースターは、停止距離を短縮するために 1927 年に発明されました。真空ブースターは、ブレーキ ペダルを踏むのに使用された力よりも大きな力を生み出すブースターからの力を増幅することで、ドライバーにブレーキ アシストを提供します。ブースターは、ポンプまたはその他の真空源 (通常はエンジンの吸気マニホールド ^[1] ) を使用してブースター チャンバーから空気を引き出し、内部に低圧システムを作成することで機能します。ドライバーがブレーキ ペダルを踏むと、ブースターの入力ロッドが押し込まれ、大気圧がブースターに入ります。これにより、ダイヤフラムがマスター シリンダーの方向に押し出されます。

マスター シリンダーは、運転席側のダッシュボードの後ろの真空ブースターに取り付けられています。マスター シリンダー内の圧力は、プライマリ ピストンとセカンダリ ピストンによって生成されます。これらは、真空ブースターの出力ロッドによって押され、プライマリ チャンバーとセカンダリ チャンバー内の液体を圧縮します (油圧)。油圧は、ブレーキ ラインを通じてブレーキ キャリパーに伝達されます。ブレーキ フルードがブレーキ ラインを通じて押し出されると、マスター シリンダー チャンバーはリザーバー (マスター シリンダーの上部に取り付けられている) によって補充されます。

ディスク ブレーキでよく使用されるブレーキ キャリパーは、1 つまたは 2 つの中空のアルミニウムまたはクロムメッキ鋼のピストン (キャリパー ピストン) で構成されています。ブレーキ キャリパーは、車両の最も重要な部品の 1 つであり、車両を停止させるのに不可欠です。キャリパーの役割は、金属ディスク (ローター) に対して生み出す摩擦を利用して、車両の車輪を減速することです。マスター シリンダーから与えられた圧力を利用して、ピストンをローターに押し付けることによって機能します。ディスク ブレーキの開発と使用は、1890 年代にイギリスで始まりました。最初のキャリパー タイプの自動車用ディスク ブレーキは、 1902 年にフレデリック ウィリアム ランチェスターがバーミンガムの工場で特許を取得しました。ディスク ブレーキ システムでは、ローターが車輪に取り付けられ、一緒に回転します。

自動車に搭載されている別のタイプのパワーブレーキは、ドラムブレーキと呼ばれます。このタイプのブレーキは、一般に、摩擦を生み出して車輪を減速させます。このタイプのブレーキには、マスターシリンダーから圧力を伝達するブレーキラインを介してマスターシリンダーをドラムブレーキに接続するブレーキシリンダーがあります。ドライバーが足でブレーキペダルを踏むと、シリンダー内のピストンが作動します。このピストンが作動すると、ブレーキのドラム内にある 2 つのブレーキシューが膨張し、摩擦を生み出して車輪を減速させて停止させます。通常、このブレーキは車両の後輪にあり、ディスクブレーキは車両の前部にあります。車には、前後両方にドラムブレーキまたはディスクブレーキのみが付いている場合もあります。

ドライバーはブレーキペダルを踏み込むことでブレーキングを開始し、一連の機械的リンク機構を作動させます。ドライバーがペダルに加える圧力は、エンジンの負圧を利用してブースターのロッドとダイヤフラムをマスターシリンダーに向かって前方に引っ張る真空ブースターによって増幅されます。ロッドが前方に移動すると、マスターシリンダー内のピストンが圧縮されます。この動作により、ブレーキ液がブレーキラインを通ってキャリパーに押し出されます。そこで、液がキャリパーピストンを圧縮し、ブレーキパッドが内側に移動してローターに接触します。その結果生じる摩擦によって車両が減速します。

このプロセスは手動ブレーキ システムとほぼ同じですが、主な違いは真空ブースターが追加されていることです。

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