第50回:ぶつからないという正義
スピードと戦うブレーキの進化
2019.05.30
自動車ヒストリー
自動車にとって、なくてはならない装備のひとつであるブレーキ。馬車からの流用品だった制動装置は、どのような進化を遂げて今日に至っているのか。油圧や電子制御といった技術革新の数々とともに、その歴史を振り返る。
最初のガソリン車は革ベルトで減速
自動車とは、その名の通り自ら動く乗り物である。動いたからには必ず止まらなければならない。1885年にカール・ベンツが造った世界初のガソリン自動車「パテント・モトールヴァーゲン」にも、ブレーキが備えられていた。レバーを引くと駆動軸のドラムに革ベルトが巻きつけられ、摩擦によって減速する。パテント・モトールヴァーゲンの最高速度はわずか15km/hほどだったが、それでも消耗は激しかった。このクルマでベンツ夫人が200km弱のドライブに出かけたエピソードは有名だが、道中で何度も革を交換しなくてはならなかったという。
馬車では、車輪の外側に摩擦物を押し付けて減速するブレーキを使っていた。初期の自動車では馬車から流用していたパーツが多く、ブレーキもそのひとつだった。ただ、馬車は馬が自ら止まろうとするが、自動車ではエンジンにその機能を求めることはできない。エンジンブレーキの作用はあるものの、制動力としては小さすぎる。自動車の速度が高くなるにつれ、ブレーキの重要性はさらに高まっていった。
自動車専用の機構として最初に考え出されたのは、金属ドラムの内側に摩擦材を入れ、それをシリンダーでドラムに押し付けて制動する方式だった。ドラムブレーキと呼ばれるもので、スタンダードなシステムとして広く採用されることになる。摩擦材をシュー(靴)と呼ぶのは、馬車の時代の名残だ。
ドラムブレーキの優れている点は、自己倍力作用があること。リーディングシューは回転する力によってドラムに押し付けられるため、自然に強い制動力が得られる。一方、弱点は放熱性が低いことだ。摩擦材による制動は、運動エネルギーを熱エネルギーに変換するという意味を持つ。ブレーキシューの温度が限界まで高くなると、それ以上は摩擦エネルギーをためられなくなり、制動力が低下する。フェードと呼ばれる現象で、長い下り坂でブレーキを多用すると利きが悪くなることがよくあった。今でも峠道に行くと「エンジンブレーキ併用」の看板が立っていたり、緊急待避所が設けられていたりする。
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