排気ブレーキの仕組み・構造・使い方を解説！

「排気ブレーキ」とは、「エキゾーストブレーキ」とも呼ばれており、ディーゼルエンジン特有の補助ブレーキです。フットブレーキ以外で減速できる補助ブレーキのことですね。

主に車両重量3.5トン以上の大型トラックやバスなどが装備しており、エンジンブレーキの力を向上させる機能を持っています。

ディーゼルエンジンはガソリンエンジンと比較してエンジンブレーキが弱いため、排気ブレーキの装備が必要となりました。
この装置は、例えば、大型トラックが荷物を満載した時に必要です。

下り坂ではエンジンブレーキのみでの減速は、車両の重量が優ってしまい制動しきれない状況になる事があります。
このような場合に排気ブレーキを使用する事で、必要な制動力を得る事ができるのです。

この排気ブレーキの制動力は、エンジンブレーキのおよそ1.8倍とも言われており、とても強力なブレーキである事が分かります。
故に車体に発生する振動も大きくなるため、バスなどでは装備はされていても実際の運用時には使われない事が多いようです。

「排気ブレーキ」のスイッチがONになると、アクセルから足を離した時、排気管内に設置された可動式の弁が閉じて排気の流れが止まります。

するとエンジン内の排気圧力が高まり、ポンピングロスによりエンジンの回転速度を抑え制動力を高めるという仕組みになっています。

ポンピングロスとは、内燃機関(ここではエンジン)における吸気と排気時のエネルギー損失を意味します。

「排気ブレーキ」を使用するには、スイッチを入れる必要があります。
スイッチはワイパースイッチと兼用されていたり、ハザードランプのスイッチと兼用されています。

長く続く下り坂を走行している時や、荷物を大量に積載している場合は、いずれかの方法で排気ブレーキを作動させフットブレーキへの負担を軽減して走行します。

排気ブレーキをOFFにする場合はスイッチで操作する以外にも、アクセルを踏む、クラッチを切るなどの動作でも自動的に解除されます。

平地などの必要ない場面で排気ブレーキを作動させているとエンジンに不要な負担がかかってしまいます。
必要がなくなったら、排気ブレーキの解除を忘れないようにしましょう。

そもそも、なぜフットブレーキのみでの制動ではよくないのでしょう。

例えば、長い下り坂などでフットブレーキを継続的に使用し続けた場合。
ブレーキディスクが摩擦による加熱により「フェード現象」や「ベーパーロック現象」と言われる不具合を起こす事があり得ます。

この現象に陥ってしまうと、ブレーキが効かなくなり車を制御できなくなってしまうのです。

そのため、フットブレーキのみに頼った制動ではなく、エンジンブレーキや「排気ブレーキ」などの補助ブレーキを適切に活用し車の制動力とする必要があります。

車両の制動を助ける補助ブレーキは排気ブレーキ以外にも存在します。
それが「ジェイクブレーキ」や「リターダー」です。

それぞれ、この後に説明いたしますが、どちらも大型車両の制動には重要な装備です。
普段、大型車両を運転している方は何気なく使っているかもしれませんが、改めて構造や仕組みなどを知っていただきたいと思います。

「ジェイクブレーキ」は、エンジンのシリンダーヘッドに油圧の回路を組み込み、シリンダー内の圧力を調整する事で制動力を得ています。

そもそもエンジンは、シリンダー内における空気の圧縮行程の連続で回転しています。
ですが、ジェイクブレーキでは空気を圧縮して回転に変わる前に、弁を開いて排気してしまいます。
シリンダー内の圧力が下がる事で、シャフトの回転に対して抵抗が生まれ制動力となります。

「排気ブレーキ」よりも大きな制動力を発生させられる補助ブレーキに「リターダー」という装備があります。
リターダーとは「遅らせる、妨げる」という意味があります。その名前の通り、プロペラシャフトに負荷を与えて、回転を遅らせることで制動力を得るというもの。

排気ブレーキやジェイクブレーキは、エンジンブレーキの力を向上させるブレーキですが、リターダーはプロペラシャフトに直接抵抗を加えて制動力としています。

「リターダー」の構造はいくつかの手法がありますが、主には流体式か電磁式が採用されています。
流体式の特徴として、発熱に対する許容値が大きくバッテリーの電力を消費しないというメリットがありますが、重量が大きく後付けが難しいというデメリットがあります。

電磁式は、バッテリーなどから電気を流して電磁誘導を利用し制動力を発生させる仕組みになっています。
後からの取り付けは簡単な一方、バッテリーやオルタネーターの強化が必要な点や、リターダーを使用していない時でも走行に対する抵抗が大きいという問題が挙げられます。

「排気ブレーキ」に関して、またその他の補助ブレーキに関して、ご紹介してきましたがいかがでしたか。

普段、車を運転している方であっても、なかなか馴染みのない言葉が並んでいたかもしれません。

しかしながら、記事内にて説明した「フェード現象」や「ベーパーロック現象」は乗用車においても起こりうるアクシデントです。

また、不必要なフットブレーキの使用は、ブレーキパッドを無駄に摩耗させてしまいます。ブレーキランプの点灯は後続車両の走行にも影響を及ぼします。

乗用車を運転している時も適切にフットブレーキとエンジンブレーキを使い分けた運転を心がけると良いですね。