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排気ブレーキの仕組みや構造について

排気ブレーキの構造とは?

ブレーキ
 トラックに搭載されているブレーキといえば前にもブレーキの構造
ということでまとめたことがありますが、トラックにしかない独特の
ブレーキ
といえばもう1つ排気ブレーキというものもありますよね。
 そんなトラックの排気ブレーキというものについてまとめてみました。


ブレーキとは?

【ブレーキの概要】
フットブレーキバルブ  ブレーキは移動している物体の減速や停止を行うための装置で
自動車業界の専門用語としては制動装置と呼ばれることもあります。
 身近なブレーキについては自転車などでもおなじみですね。
 ブレーキは自転車だけでなく自動車やオートバイから航空機や
エレベーターにまでおおよその乗り物にはほぼ搭載されていて
トラックの場合その構造は主に

●常用ブレーキ(フットブレーキ)
●駐車ブレーキ(パーキングブレーキ)
●補助ブレーキ(排気ブレーキ/リターダ)

という3種類のブレーキが搭載されています。

【排気ブレーキとは】
バス  排気ブレーキは主に車両総重量3.5トン以上のトラック・バスに
用いられている補助ブレーキの一種で、基本的にはエンジンブレーキ
(アクセルから足を離すと減速する現象)と同じ仕組みになっていて
スイッチをONにしてアクセルを離すことで動作する構造になっています。

 排気ブレーキの利点は実にエンジンブレーキの1.8倍とも言われる
制動力の強さにあり、これはトラックが乗用車の10倍以上重量が重い
ということも考慮するととても強力なブレーキであることがわかると
思います。
 一方で制動の際の振動もとても大きなもので客室がガタガタ揺れるので
バスなどでは機能として搭載されていたとしても使われることはあまり
多くないようです。

 ちなみに、トラックやバスなどが止まるときに発する「プシュー」
という独特の音がありますが、あれは排気ブレーキではなくトラックの
エアブレーキ(フットブレーキ)によるものなので間違えないように注意が
必要です。


排気ブレーキの構造

【排気ブレーキ】
排気ブレーキ  排気ブレーキは、排気管(マフラー)の途中に可動式の弁が付けられていて
弁がスイッチで開閉できるようになっています。
 排気ブレーキスイッチがONのときはアクセルが踏まれていないと
この弁が閉じる仕組みになっていてマフラー内の排気圧力が高くなり
圧力が上がることでポンピングロスが大きくなるので回転速度を抑制
することができる、という構造です。

 排気ブレーキはエンジンブレーキがかかっている時に作動するもので
フットブレーキとは違うのですが連続的な独特の音がするのが特徴です。

【リターダー】
リターダー  リターダはトラックやバスなどに搭載されている補助ブレーキの
一種で、エンジンブレーキや排気ブレーキ以上の制動力が得られる
特に高速域からの減速や下り勾配での抑速に効果があるブレーキです。
 最近はLPGやCNGといったトラックで排気ブレーキが構造上使用
できないことから注目されてる装置ではあります。

 リターダには「遅らせる、妨げる」といった意味があり基本的には
プロペラシャフトの回転に直接負荷を与えることで減速するという
仕組みになっていますが詳しい方式については

●流体式
●電磁式
●永久磁石式

と数多くの手法があります。

【流体式】
流体式  リターダの中では一番普及している方式で、基本的な構造は
トルクコンバータと同じでシャーシに固定されているステーターと
推進軸(ドライブシャフト)に固定されているローターとの間を
エンジンオイル、ATF、水といった流体で満たして推進軸の回転で
かくはんすることでブレーキとなります。

 流体式の特徴は後付けが難しく重量も大きいが、発熱に対する
許容量が大きく、バッテリーの電力を消費しないといったメリットが
あります。

【電磁式】
電磁式  電磁誘導を利用して制動力を得る方式でドライブシャフトに
直結している回転子とシャーシ側の固定子とで構成されています。
 固定子は電磁石になっていて、回転子がこの磁場の中を回転すると
回転子内部に渦電流を発生することでブレーキとなります。
 空冷式の場合が多く、冷却水の配管は不要で後付けも簡単な一方
発熱に対する許容量は小さいです。
 また、電磁石を使用するのでバッテリーやオルタネーターの
強化が必要でリターダ非使用時の走行抵抗も大きかったりと
問題点が多い。

【永久磁石式】
 電磁式リターダの固定子を電磁石から永久磁石に置き換えたもので
吸収トルクは小さいですが小型・軽量でコストパフォーマンスに
優れている
ので日本国内では主流となっています。
 ちなみにこれはいすゞ自動車と住友金属工業が共同開発したもので
最初はいすゞ車などでしか見られませんでしたが、現在では他メーカーの
トラックでも見ることができます。
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  • 2016/01/20 21:37
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