ブレーキフルードの高性能化によってベーパーロック現象はほどんど起こらなくなりました。
しかし、温度の上がらない街乗りであってもブレーキの使い方によってフルードはわずかに沸騰し、エア噛みは発生します。
エア噛みが起こったブレーキフルードは交換するしかありません。エア噛みが起こるメカニズムとブレーキフルード交換方法についての解説します。
- ブレーキフルードとは？ブレーキシステムの動作油
- ブレーキフルードを交換しないとどうなる？
- エア噛みはなぜ起こる？ 【エア噛みの原因】
- ブレーキフルードの交換時期と費用
- ブレーキフルード交換時に準備するもの
- ブレーキフルード交換・エア抜き方法
- ブレーキフルード交換の変化
ブレーキフルードとは？ブレーキシステムの動作油
ブレーキフルードとは油圧ブレーキを作動させるための圧力伝達媒体です。
油圧ブレーキシステムは、液体が充填された容器に圧力を加えると、容器の壁面全体に同じだけの力が加わる「パスカルの原理」を用いた動作します。これは、油圧ジャッキや重機などの油圧ショベルも基本的には同じ機構です。
ブレーキフルードは「ブレーキオイル」と呼ばれることもありますが、潤滑に用いる油は「オイル」と呼び、ブレーキやクラッチのように作動に用いる油は「フルード」と呼ぶのが一般的です。
安定した動作が求められるブレーキフルードには、耐寒・耐熱・高沸点温度などの特性が与えられています。
ブレーキフルードの成分はなに？
ブレーキフルードにはグリコール系、シリコーン系、鉱物油系が存在し、一般的な車両にはグリコール系が用いられます。
ただし、グリコール系のブレーキフルードは高い吸湿性があり、水分が混ざり込むと性能が劣化します。
シリコーン系フルードは耐寒・耐熱・沸点温度などに優れた特性を持ちますが、レース用や古いハーレーダビッドソンなど限られたシーンでのみ用いられる特殊なブレーキフルードです。鉱物油系のブレーキフルードは現在ではほぼ使われていません。
異なる組成のブレーキフルードを混ぜると分離して混ざらないそうですが、なかには混合して固まる組み合わせもあるため、単一のフルードを使うのが鉄則です。
ブレーキフルードの規格 バイクはDOT4が主流
ブレーキ装置とは、言い換えれば運動を熱に変換することで車体を減速させる装置です。
油圧ブレーキを作動させるブレーキフルードは、高温にさらされて沸騰してしまってはフルードの役割を果たせなくなるため、沸点温度が非常に重要です。
沸点温度は、FMVSS（米国連邦自動車安全規格）では「DOT」、JIS （日本産業規格）では「JIS BF」の規格で表されます。
また沸点温度は、吸湿率0％の沸点（ドライ沸点）と、長期使用による吸湿した状態での低下した吸湿率3.7％時の沸点（ウェット沸点）などに応じて性能分類されます。
DOT3やBF-3よりも、DOT4やBF-4の方がドライ・ウェット沸点が高いため、より高温になるハードなブレーキングでもブレーキフルードが沸騰しづらくなります。
ただし、DOT3やBF-3よりも、DOT4やBF-4の方が吸湿率が高くなるため、劣化しやすいフルードであるともいえます。規格値はDOTもBFもほぼ同様です。
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基準 |
主成分 |
ドライ沸点 |
ウェット沸点 |
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DOT 3 |
グリコール |
205℃以上 |
140℃以上 |
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DOT 4 |
グリコール |
230℃以上 |
155℃以上 |
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DOT 5.1 |
グリコール |
260℃以上 |
180℃以上 |
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DOT 5 |
シリコーン |
260℃以上 |
180℃以上 |
ブレーキフルードを交換しないとどうなる？
ベーパーロック現象が起こる
ブレーキフルードに水分が混ざり込むと沸点が下がります。これによって起こるのがベーパーロック現象。ベーパーロックは、沸点が下がったフルードが減速時に発生する熱で沸騰して気泡が発生し、フルードに圧力が伝わらなってしまう現象です。
ベーパーロックが起こると、ブレーキレバーやペダルを踏んだ圧力は、一度気泡を圧縮してからでなくてはオイルに伝わらなくなるため、ストローク量が大幅に増えることになります。
重度の場合はブレーキレバーおよびブレーキペダルの限界ストローク時でもブレーキを利かせるだけの圧力がまかなえないため、ブレーキが利かなくなります。
ブレーキフルードのウェット沸点の基準となる吸湿率3.7％とは、1〜2年使用したときの水分量です。そのためブレーキのフルード交換は1年毎の交換が理想。遅くとも2年おきには行っておきたい重要点検箇所です。
ブレーキ内部がサビる
ブレーキフルードが吸い込んだ水分は金属部を腐食させるため、長期間ブレーキフルードを交換しないとブレーキ内部のサビやすくなります。その対策として、ブレーキフルード自体にも防錆剤が含まれています。
仮に、サビによるピストン固着でパッド動きが阻害されるとブレーキパッドの偏摩耗や引きずりなどの症状に発展します。
とくに、常にパッドが押し付けられる重篤な引きずりが起こると熱が発生し続け、ブレーキフェードやベーパーロックを誘発します。
ブレーキフィールを悪化させるエア噛みが起こる
ブレーキフルードが過熱状態になると気泡が発生します。この症状を「エア噛み」といいます。
ブレーキラインに気泡が噛み込んだ状態では、ブレーキが利かないほどではありませんが、気泡によってブレーキ圧が吸収されてしまうため、ブレーキのコントロール性が著しく悪化します。
エア噛みの原因は、ブレーキシステム自体のわずかな隙間からの外気混入に加え、瞬間的および部分的なフルードの温度上昇や、沸点未満温度帯でのわずかな蒸気圧の高まりなどが原因です。
つまり、サーキットなどでブレーキを酷使せずとも、比較的ブレーキ温度が低い街乗りでもブレーキフルード内には気泡が発生するということです。
エア噛みはなぜ起こる？ 【エア噛みの原因】
ブレーキが効いている間はフルードに高い圧力が加わっているため、沸点温度は規格上の温度よりも引き上がっています。
しかしブレーキをリリースすると、圧力が下がると同時に沸点は規格値にまで引き下がるため、ブレーキフルードの温度が高い場合には一気に沸騰を起こします。
ブレーキング時にもっとも早く温度が上がるのは、熱の発生源であるパッドを押し付けているピストン裏です。ピストン裏に面しているわずかな量のフルードが沸点温度に達すれば気泡が発生します。
また沸点温度まで上昇せずとも、沸点近くまで温度上昇すれば、それに応じて蒸気圧も高まるため、わずかに気泡を発生させます。
これは鍋でお湯を沸かす状態に似ています。沸騰温度に達する直前でも水の蒸発量は増えますし、瞬間的・部分的に沸騰温度に達した鍋底からは気泡が立ち上ります。
これと同じ物理現象がブレーキシステム内で起こっていると思われます。ただし、レバーの握り具合で内圧が変わるブレーキの場合は、可変圧力鍋に近い環境といえるでしょう。
ブレーキフルードの定期交換とエア抜きの必要性
ブレーキフルードの高性能化で、ブレーキの機能不全を起こすほどのベーパーロックを起こすことは非常に稀になりましたが、ブレーキ温度が高まると限定された範囲での気泡が発生し、エア噛みの原因になります。
それが繰り返されると、気泡の量も多くなり、ブレーキフィーリングの悪化やブレーキの効きづらさに繋がります。
ブレーキ温度が低い街乗りしかせずともフルブレーキからの完全停止は、走行風によるブレーキの冷却効果が期待できないためフルードの温度が上がりやすく、エアが噛みやすい状態に陥ります。
また、引きずるように使うバイクのリアブレーキも同じく冷却が追いつかず瞬間的に沸騰温度に達しやすい状態といえるでしょう。
わずかな気泡であっても、場所によってはブレーキの熱によって気泡の体積が膨らむため、さらなるブレーキフィーリングの悪化や不安定感につながります。
このため、エアが噛み込んだらブレーキフルードの交換と同じ要領で混入した気泡を定期的に抜いてやることが大切なのです。
ブレーキフルードの交換時期と費用
ブレーキフルードは長期の使用で劣化します。湿気を吸えば沸点温度が低くなるため気泡が発生しやすくなり、ブレーキのフィーリング悪化や信頼性低下を起こし、防錆剤の効果が切れれば内部構造にサビが発生しやすくなります。
劣化および気泡が混入したブレーキフルードは交換するしかありません。ブレーキフルードは、1年毎の交換が理想的。遅くとも2年に一度は交換すべき最重要点検項目です。
自動車では難しいとされるブレーキフルード交換やエア抜き作業も、バイクなら1人で簡単に行えます。要点さえ掴めば、作業の所要時間はほんの数十分程度です。
バイクショップなどに交換を頼むと2,000円前後の費用がかかりますが、自分で行えば、ほぼフルード代のみで済みます。交換後の点検さえ念入りに行えば、誰でも簡単にブレーキフルードは交換できます。
ブレーキフルード交換時に準備するもの
- ブレーキフルード
- 耐油ホース（廃液用）
- ペットボトル（廃油入れ）
- 8mmメガネレンチ
- 結束バンド（ホース抜け止め）
- リザーバータンクを空けるためのドライバーおよび六角レンチ
ブレーキフルード交換・エア抜き方法
ブレーキラインに噛み込んだ気泡だけを取り除くことはできないため、エア抜き作業はブレーキフルード交換と同じ方法で実施されます。
1.準備したものをセット
- リザーバータンクがなるべく水平になるようにハンドルや車体を維持する
- ブレーキキャリパーのブリーダーキャップを外し、ナットにレンチをかける
- その状態で廃液用ホースを差し込み、ホースの抜け止めに結束バンドで固定する
ホースの先は廃油入れとなるペットボトルにつながります。ペットボトルのキャップにホースより小さめの穴を開ければ差し込みと固定が同時に行えます。キャップには、空気抜き用の小さな穴も忘れずに空けておきましょう。
ブレーキフルードは塗装を侵す性質があるうえ、気づかぬうちにフルードが飛散している場合があります。
塗装の痛みをふせぐためにタンクやハンドル周りにフルードがかからないように保護をしておくことも大切です。
万が一フルードがかかった場合には水で洗い流せば問題ありません。目に入らないように保護メガネもしておくとよいでしょう。
注射器などで、あらかじめリザーバータンク内の古いフルードを抜き、新しいフルードを注いでおくと手早くフルードの入れ替えができます。タンク内が汚れていれば、フルードを抜いたついでに清掃もしておきましょう。
2.圧力をかけながらブリーダーを緩める
ブレーキレバーおよびペダルを2、3度動作させ、フルードライン内に圧力をかけた状態を維持したまま、キャリパー側のブリーダーナットを開放するとフルードが排出されます。
そのままブリーダーナットを締め、ブレーキレバーおよびペダルを開放すると排出されたぶんのフルードがリザーバータンクから補充されます。
これを繰り返してフルードがすべて入れ替わるまで続けましょう。気泡が混ざっていれば古いフルードとともに排出されます。
【注意！】リザーバータンク内のフルードは切らさないように
フルード交換で気をつけたいのは作業中のエア噛みを防ぐことです。
リザーバータンクにフルードがない状態でブレーキを動作させると即座に空気が混入するため、リザーバータンク内のフルードは切らさないようにしましょう。
とくにABS車は配管が複雑にめぐらされているめ、一度気泡が混入するとすべて取り除くのはDIYでは困難になります。
非ABS車でも配管内の形状によっては気泡が引っかかってしまい、一度気泡が混入したら全て抜くのは大変な労力と時間と技術を要します。リザーバータンク内のフルード量は常にチェックしながら作業しましょう。
もし空気が混入してしまったら、フルードを循環させながら、上記の手順を繰り返してひたすら気泡が出なくなるまでエア抜きをするしかありません。
3.元に戻す
- ブレーキのブリーダーナットを増し締めしてからキャップをする
- オイルをリザーバータンクに規定量を入れ、ダイヤフラムとフタを戻す。
- ブレーキキャリパー周りやリザーバータンク周りをを丁寧に水拭きしておく
- テスト走行
ブレーキの効きや漏れなどの問題がなければブレーキフルード交換は完了です。
ブレーキフルード交換の変化
交換後は、以前の感覚でブレーキ使うとカックンとブレーキが効いてしまうようになりました。2年以上放置し、フルードの色もだいぶ茶色くなった状態のフルードには、ずいぶんとエアも噛み込んでいたようです。
排出されるフルードを注視していましたが、大きな気泡はなく、直径1mmにも満たない小さな気泡が無数に入っていました。この程度のエア噛みでもブレーキの利きには大きく影響するようです。
その一方、原付一種には油圧ディスクブレーキは性能過剰気味であることが露見します。使っているうちに慣れますが、エア噛みが解消されるとコントロール性が大きく変化します。
フルード交換後は、フルードの漏れを含めて入念な状態チェックが必要です。操作性の変化に慣れる時間も必要です。その間はパニックブレーキによるブレーキロックにも注意しなくてはなりません。
定期的にブレーキフルードを交換しておけば、そういった心配はなくなります。ブレーキフルードは、定期的な交換で安定したブレーキフィーリングを維持することが大切です。
