レバーを引きます。キャリパーで何かが起こります。その間で起こることは、多くの場合、2 つのコンポーネント間の単純な接続であるブラック ボックスとして扱われます。{2}しかし、ブレーキラインを流れるフルードは、数分の一秒で複雑な仕事をしています。
圧力がどのように移動するか、流体がどのように流れるか、応答時間に何が影響するかを理解することで、ブレーキ システムの設計についての考え方が変わります。ステンレスラインの感触が異なる理由はこれで説明できます。これにより、一部の設定が鮮明に感じられ、他の設定が曖昧に感じられる理由が明らかになります。また、ブレーキを構築またはアップグレードする際に、より良い選択をするのに役立ちます。
レバーを握るたびにブレーキライン内で何が起こっているかを次に示します。
パート 1: 油圧の物理学
油圧ブレーキが機能する基本原理から始めましょう。
パスカルの法則: 密閉された流体に加えられる圧力は、流体全体の全方向に均等に伝わります。
ブレーキレバーを引くと、マスターシリンダーのピストンがブレーキフルードを押します。その力によりシステム内に圧力が発生します。流体はほぼ非圧縮性であるため、その圧力は流体中のほぼ音速（毎秒約 1,400 メートル）でブレーキ ラインを瞬時に伝わります。-
ここが重要な部分です。マスターシリンダーの圧力はキャリパーの圧力と同じです。損失、ドロップ、減衰はありません。完璧な油圧システムでは、レバーに加えた力が即座にブレーキパッドに反映され、減衰することはありません。
しかし、完璧なシステムは存在しません。現実世界の要因により、遅延や損失が生じ、行動が変化するように感じます。-
パート 2: レバーを引くと何が起こるか
レバーを引いてからパッドに接触するまでの流れを見てみましょう。
時間 0.00 ミリ秒: 手でレバーに力を加えます。
時間 0.00 – 0.50 ms: マスター シリンダーのピストンが動き始め、フルードがブレーキ ラインに移動します。マスターシリンダーの圧力が上昇します。
時間 0.50 – 2.00 ms: 圧力波は流体中をキャリパーに向かって伝わります。剛性システムでは、キャリパーのピストンはほぼ即座に動き始めます。
時間 2.00 – 10.00 ms: キャリパーのピストンがローターに向かって移動し、パッドとディスクの間の隙間を閉じます。まだ制動力はありません-パッドを動かすだけです。
時間 10.00 – 50.00 ms: パッドがローターに接触します。圧力が高まります。制動力が始まります。
時間 50.00+ ミリ秒: フィードバックに基づいて圧力を調整します。
その一連の流れは、あなたが認識できるよりも早く起こります。しかし、-ラインの広がり、気泡、長いライン-など、速度を低下させるあらゆる要因により、ユーザーの意図とバイクの応答との間のギャップがミリ秒単位で増加します。
パート 3: ライン拡張 – レバートラベルの隠れた泥棒
ほとんどのライダーが見落としている最大の要因がここにあります。ブレーキラインは圧力がかかると膨張します。
ゴム製ブレーキライン:
ゴムホースには補強層が付いていますが、それでも伸びます。ゴムライン内に圧力がかかると、ホースの直径がわずかに増加します。この膨張により、移動するキャリパーのピストンに送られるはずの流体の量が吸収されます。
その結果、パッドがローターに接触する前にレバーをさらに引くことになります。レバーの移動の一部がキャリパーの圧力を高めるのではなくホースを拡張するため、システムはスポンジのように感じられます。
ステンレス鋼編組ライン:
これらのラインには、テフロンの内側コアがステンレス鋼の編組で包まれています。スチール編組は膨張を防ぎます。圧力が高まると、押しのけられた流体のほぼすべてがキャリパーのピストンを動かすために使われます。
その結果、レバーの移動量が短くなり、初期応答が鋭くなり、フィードバックがよりダイレクトになります。
数字:
一般的な作動圧力では、ゴム製ブレーキラインは内部容積の 3-5% 膨張する可能性があります。 24 インチのラインの場合、膨張によって吸収される液体の量はおよそ 1 ～ 2 ミリリットルになります。 15mm マスターシリンダーを備えたシステムでは、その余分な体積は数ミリメートルのレバー移動量に相当します。これは、応答性の高いレバーとスポンジ状のレバーの差です。
パート 4: 流量と応答時間
圧力は瞬時に伝わりますが、流体は有限の速度で移動します。流体がラインを流れる速度は、キャリパーのピストンがどれだけ早く反応するかに影響します。
線径:
ラインの直径が大きいほど、より高い流量が可能になります。これは、システムがパッドのギャップを閉じるために特定の量の流体を移動する必要がある最初のパッド移動段階で最も重要です。
3mm ID ライン: 多くの量産バイクに標準装備されています。ほとんどの用途に適しています。
4mm ID ライン: 流量が高く、パッドの初期動作が速くなります。パフォーマンスのアフターマーケットキットによく見られます。
5mm ID ライン: レース-に焦点を当てています。最大流量、最小限の制限。
トレードオフ:-
ラインが大きくなるとシステム内の液量が増加し、レバーの総移動量がわずかに増加します。この関係は非線形です。3 mm から 4 mm に変化すると、流体量が約 15% 増加しますが、大型キャリパーを備えたシステムでは応答時間が 20～30% 短縮される可能性があります。
流量制限:
ブレーキラインのすべてのコンポーネントは流れ抵抗を生み出します。
バンジョーボルト（通路制限）
クイックディスコネクト（便利ですが、流路が狭くなります）
アダプターとフィッティング (それぞれ乱流と制限を追加します)
複数の制限があるシステムでは、キャリパーの応答が測定可能なミリ秒単位で遅れる可能性があり、{0}最初の噛みつきが曖昧または遅れていると感じるほどです。
パート 5: 空気 – 応答時間を短縮する要因
空気は圧縮可能です。ブレーキフルードはそうではありません。この 1 つの違いによって、エア抜きが油圧システムの最も重要なメンテナンス作業である理由が説明されます。
ラインに空気が入っている場合:
レバーを引いても、圧力はすぐにはキャリパーに伝わりません。代わりに、気泡が圧縮されます。レバーが動き、圧力がゆっくりと上昇しますが、気泡が圧力が伝わる点まで圧縮されるまでキャリパーのピストンは動きません。
応答時間への影響:
微細な気泡であっても、レバーを引いてからパッドに接触するまでの時間が 2 倍または 3 倍になる可能性があります。気泡が大きくなると、対応する制動力が得られずに、レバーが湿った砂の動きを引っ張っているように感じられることがあります。-
従来の採血が時々失敗する理由:
キャリパーの通路、バンジョーの取り付け部分、ラインの高い部分に空気が隠れる可能性があります。システム内で流体を移動させる急速なブリードでは、閉じ込められた気泡を除去できない場合があります。適切な出血には以下が必要です。
システムの最高点 (多くの場合、マスター シリンダー バンジョー) からパージします。
キャリパーを叩いて閉じ込められた空気を排出する
空気を完全に押し出すのに十分な量の液体を使用する
パート 6: 温度と流体の粘度
ブレーキフルードは温度によって変化します。また、温度変化は流体の流れに影響を与えます。
冷たい液体:
低温ではブレーキフルードの粘度が増加します。ラインや制限を通過すると、よりゆっくりと流れます。そのため、寒い朝のライドの最初の数回ブレーキを掛けると、初期応答がわずかに遅く感じることがあります。
熱い液体:
流体の温度が上昇すると、粘度が低下します。流れが良くなります。しかし、-流体の沸点を超える過剰な熱-は蒸気泡を生成し、空気のように振る舞い、応答時間を完全に破壊します。
粘度範囲:
DOT4 流体の粘度範囲は通常次のとおりです。
-40 度で 1,500 ～ 1,800 cSt (濃厚で遅い流れ)
100 度で 1.5 ～ 2.0 cSt (薄く、速い流れ)
この粘度の 1,000 倍の違いは、特に寒冷地での流体のライン内での移動に影響を与えます。高品質の流体は、動作範囲全体にわたってより安定した粘度を維持します。-
パート 7: 線の長さとシステムの体積
線が長いほど、液量が多くなります。体積が増えると、その流体を動かすためのレバーの移動量が増えることになります。
フロントブレーキシステム:
ほとんどのフロント システムでは、全長 24-36 インチのライン (マスター シリンダーからキャリパー、クロスオーバー ラインまで) が使用されています。 1インチごとに液体の量が増えます。これが、クロスオーバー ラインを備えたデュアル キャリパー セットアップがシングル キャリパー セットアップよりも柔らかく感じられることが多い理由です。-、単に加圧する流体の量が多いだけです。
リアブレーキシステム:
リアブレーキは通常、リアキャリパーに到達するまでに 40- 60 インチのラインを使用します。長さが長くなることでシステムのボリュームが増し、少し柔らかい感触を作り出すことができます。これは意図的なものであり、より長いストロークとより漸進的な係合による恩恵を受けるリアブレーキです。
トレードオフ:-
回線を短くすると応答が向上しますが、配線オプションが制限されます。ラインが長いと柔軟性が得られますが、レバーの移動量が増えます。理想的な妥協点は、ルーティングのニーズとパフォーマンス目標のバランスをとることです。
パート 8: マスターシリンダーの接続
マスターシリンダーとブレーキラインは、調和したシステムとして機能します。流体力学を理解すると、特定の組み合わせが他の組み合わせよりもうまく機能する理由が明らかになります。
マスターシリンダーの変位：
マスター シリンダーは、次のことを行うのに十分な量の液体を排出する必要があります。
線を広げる（ゴムの場合）
パッドの隙間を埋める
クランプ圧力を構築する
マスターシリンダーが長いラインや大きなキャリパーには小さすぎると、全圧に達する前に移動量が足りなくなります。マスターシリンダーが大きすぎると、モジュレーションに必要な細かな音量調整ができず、木の質感が生まれてしまいます。
応答時間の計算式:
応答時間 ∝ (システムボリューム + ライン拡張) / マスターシリンダー流量
この関係により、次の理由が説明されます。
ステンレスラインによるレスポンス向上（ライン拡張期間の短縮）
マスターシリンダーの大型化によりレスポンス向上（流量増加）
エア抜きは重要です（空気によりシステム容積項が増加します）。
パート 9: 高性能油圧システムの構築-
ブレーキをアップグレードする場合、流体力学が選択の指針となる方法を次に示します。
1. ステンレスラインから始める
これは応答時間の最大の改善です。ラインの膨張が減少することでレバーの感触が変わり、マスターシリンダーが変位しなければならない体積が減少します。
2. 線径を考慮する
スポーツやトラックでの使用では、4mm ID ラインにより流量が大幅に向上します。街頭で使用する場合は、通常、適切なフィッティングを備えた高品質の 3mm ラインで十分です。-
3. 制限的なフィッティングを最小限に抑える
すべてのバンジョーボルト、アダプター、クイックディスコネクトにより制限が追加されます。可能な限り真っ直ぐな継手を使用してください。バンジョーが必要な場合は、利用可能な最大の直径を使用してください。
4. 適切な液体を選択する
高品質の DOT4 または DOT5.1 流体は、温度全体にわたって一貫した粘度を維持します。-これは日常の反応の沸点よりも重要です。
5. マスターシリンダーを適合させる
ステンレスラインにアップグレードすると、マスターシリンダーの感触が少し違うことに気づくかもしれません。ラインの拡張が減少するということは、レバーの移動量がより多くキャリパーの動きに費やされることを意味します。ステンレスラインに切り替えた後、わずかに小さいボアを好むライダーもいます。
結論
ブレーキラインは単なるチューブではありません。これらは、圧力伝達、流量、応答時間に影響を与えるアクティブなコンポーネントです。ゴムラインが膨張し、レバーの移動量が奪われ、反応が鈍くなります。ステンレスラインが圧力をダイレクトに伝え、よりシャープな打感を実現します。空気は応答の敵であり、ミリ秒を距離のロスに変えます。流体の粘度は温度によって変化し、最初の停止から最後までのシステムの動作に影響を与えます。
ライン内で何が起こっているかを理解すると、アップグレードについて推測する必要がなくなります。膨張を最小限に抑え、流れを最大化し、レバーからパッドまで可能な限り最速の応答を実現するために連携して機能するコンポーネントを選択します。
Zhejiang Zhanxiang では、マスターシリンダーを機械加工するだけではありません。私たちは、より大きな油圧システム内で動作するようにそれらを設計します。
当社が製造するすべてのマスターシリンダーには次のものが含まれます。
内部流動抵抗を最小限に抑える精密な穴仕上げ
一般的な線径に適合する最適化されたポートサイジング
温度範囲全体で応答を維持する一貫したシール性能
マスターシリンダーが油圧チェーンの出発点であることを私たちは理解しています。正確で一貫した流体移動が実現できない場合、下流側ではそれを修正することはできません。
> 最適な油圧性能を実現するように設計された Zhanxiang マスター シリンダーをご覧ください。
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