走行時のローター温度　その１

ローターの形状、材質については既に雑学講座38～40でお話ししましたが、今回は、走行中 の通風孔有りローター（ベンチレーテッドローター，Ｖローターと略）と通風孔無しローター （ソリッドローター、Ｓローターと略）の温度についてのお話です｡
ローター温度は、パッド性能、パッド・ローター寿命、ベーパーロックなどに大きな影響を 及ぼしますので、ブレーキ屋が頭を悩ますテーマの一つです｡

　　 先ずは、両者の温度特性の違いを確認しておきましょう｡
簡単に説明するため、ＶローターとＳローターとも同じ厚さ、径、材質とします｡ 前者は、後者に比較し､冷却能は低速ではほぼ同じですが、中・高速では大きくなるメリットがあります｡ 通風孔により冷却面積が増えるためです｡
一方、制動時の上昇温度が高く、厚さが不均一（ジャダーの原因）になりやすいというデメリット があります｡通風孔により重量が軽くなり（熱容量減少）、厚さ方向の熱膨張が不均一になるためです。

では、もう少し冷却について詳しく見ていきましょう｡
機械式ブレーキの原理は、クルマの運動エネルギー（＝車重＊速度＊速度／２）を熱に換えることでした。 例えば、車重１ｔのクルマを時速１００ｋｍから停止した時のエネルギーは、１リットルの水を約９０℃も温める ことができます。発生した熱は、ローター、パッドを暖めますが、時間とともに対流、伝導､輻射 により外部に伝達され、ローター、パッドは次第に冷えていきます｡空気が、ローター､パッド表面 より熱を奪い取るのが対流です。扇風機で冷やすのと同じ原理です。空気が高速、多量で、ローター と空気の温度差が大きいほど、冷却能は大きくなります。ローター､パッドと直接､間接に接触している 部品を通して熱が伝わるのが伝導です｡コーヒーカップのスプーンが熱くなる現象と同じです。 ローター、パッドの表面より赤外線として出て行くのが放射です。太陽に当たると暖かくなる現象 と同じです。ローター、パッドの冷却は大部分が対流と伝導で行われ、放射による冷却は無視できます｡

ベンチレーテッドディスク

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（参考１）ローター温度低減対策としては、ローター径・厚さ、通風孔形状変更以外にも 空気ダクトによるローターの対流冷却、アルミホイールによる高熱伝導冷却なども効果的です｡

（参考２）ベーパーロック（雑学講座1,2参照）はローター、パッド、ピストンを介して 伝わった伝導熱によりブレーキ液が沸騰し、ブレーキを踏んでもノーブレーキとなる現象 です｡この熱伝導は対流と違ってゆっくりと時間がかかる現象です。ローター温度が高い 状態のサーキット走行や、長くて急な坂道降坂後の低速走行時などに起き易い現象です｡ これを防止するには伝導経路に断熱材を入れるのが効果的です｡例えば、２層パッド、ステン レスシム、ゴムコートシム、プラスティックピストンなどが実用化されています｡

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　続く