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自動車の駆動方式とは?

アクセルを踏むと自動車は進みます。
しかし、実際はアクセルを踏むとエンジンの回転が上がり、その力がタイヤに伝わり、
そのタイヤが地面を蹴ることで自動車は進むのです。

実は自動車選びに重要なのは、地面を蹴るタイヤが、4つのタイヤのうちどれか?という事です。
現在の主流は、FFと言って、前輪が地面を蹴る(駆動する)事によって、車を引っ張る方式(FF)です。
しかし、昔を振り返ってみれば、後輪が地面を蹴って(駆動する)車を押していた(FR)のです。

ここでは、なぜFR方式からFF方式に変ってきたのかというところも含めて説明しましょう。

FF(フロント・エンジンフロントドライブ)とは?

まずは、FF方式を見てみましょう。
FFというのは、”フロント・エンジン”、”フロント・ドライブ”の意味です。
フロントというのは、前という意味ですね。
”フロント・エンジン”は、「エンジンが前にある」という事。
”フロント・ドライブ”は、「駆動輪が前輪」であるという事です。

”フロント・エンジン”については、車のボンネットを開ければ、そこにあるのは明らかなので、
「エンジンが前の方に付いているというのは、理解できますよね。

一方”フロント・ドライブ”は、「前輪が地面を蹴って、車を引っ張っている」という事を意味しています。
エンジンと繋がっているのは、前輪だけなんですね。

それでは、下の図を見てください。
FFレイアウトは、以下のようになっています。

FFレイアウト 最近は、エンジンもトランスミッションも小型され、
ほぼ一体になっています。
この図で判りやすいように、一体として書いています。

トランスミッションというのは”変速機”いわゆる、”ギア”の事です。

「オートマだからギアは無い?」

いえいえ、オートマというのはオートマチックという意味で、
自動的に変速するだけで、ギアが無いわけではないのですよ。

そんな事はさておき、左の図で注意して欲しいのは
エンジンが横向きに付いているということです。

タイヤがエンジンの真横のあるので、このようなレイアウトになるんですね。

もう一つ、後輪なんですが、何も繋がってないのが判ると思います。

FFレイアウトの後輪は、ただ、車体を支えているだけで、
実際は、ただ転がってるだけ、という事が判りますね。

一方前輪は「車を動かす」という仕事の他、ハンドルにも繋がっているので、
車の方向を変える役目も持っています。

FR(フロント・エンジン、リア・ドライブ)

それでは、伝統的なFRレイアウトを見てみましょう。
エンジンがフロントにあるのはFFと同じですが、駆動輪が後輪になっています。

FRレイアウト 一見して判るのは、FFより複雑ですよね。
フロントにあるエンジンの力を後輪に伝えるため、
FFにはない「プロペラ・シャフト」が必要になります。

1本しかないプロペラシャフトの力を左右のタイヤに振り分ける
ディファレンシャル・ギアが必要です。
当然FFにも必要なのですが、トランスミッションと一体化されていて、
FRのように、別々に分ける必要がないだけなんですけどね。

もう一つ、前方のエンジンから後方のタイヤに動力を伝えるため、
エンジンが縦置きになっているのも注目です。
FRの車(昔車)のボンネットが やたら長いのは、
エンジンを縦に置いているからなんです。

こうやって図に描くと、FRの方が複雑のようですが、
エンジンはエンジン、ギアはギア、方向を決めるハンドルはハンドルと、
役目をそれぞれに持たせることができるので、構造的には簡単なんです。
FFの場合は、エンジン、トランスミッション、ディファレンシャルギア、
方向柁(ハンドル)の役目を前の方に集中されるので、
構造は複雑になってきます。

しかし、技術の進歩によって、全てを一体にしたユニットになり、
どんどんコンパクトになった関係で、
FFが実用化されてきたという事になります。

FFとFRの違いで意外と大きいのは、プロペラ・シャフトの有無です。
プロペラ・シャフトは、強力なエンジンの力を後方に伝えるので、頑丈でなければいけません。
したがって、車の部品の中では、かなり重量があり、これが車全体の重量を上げる要因になっています。

車体が重いと、燃費も悪くなったり、車検の時に、重量税が上がったりと、良くない結果が待っています。

FFの車が多いわけ。

FFならではの大空間を実現!!

FFのメリットは、図を見れば一目瞭然。
エンジンから駆動系が一箇所にコンパクトに納められているので、同じ大きさの車体ならば、
室内空間はFFの方が断然広くなります。
現在のコンパクトカーの大空間は、FF化のなせる業と言っても良いでしょう。

従来はFFと言えばコンパクトカーという感じでしたが、最近では、FFレイアウトも効率が良くなり、
大型車にも使えるようになってきました。

FFは新しい技術

エンジンとトランスミッション、ディファレンシャルギアなどを、ほぼ一体化した上、まとめてコンパクトにできるFFレイアウトは、昔はハードルの高い技術でした。

特に駆動輪を曲げて、車の進行方向を変える舵取り(ハンドル)という、前輪に2役同時にさせるのは、難しい技術だったのです。

FFを世界に先駆けて開発、実用化して一般的なコンパクトカーを送り出したのは、日本のホンダでしょう。
シビックの大ヒットがFFレイアウトを一般的なものとしたと考えてよいのではないでしょいか。

シビックは、それまでの車に比べると、極端にボンネットが短く、その分室内が広くなっていました。
当時は画期的な技術だったのですね。

大型車にFRが多いわけ。

車自体が大きいので、そもそも室内が広い。

大きい車は、当然室内も広く取れるため、無理にFFレイアウトにする必要がありません。
それと、大きい車と言えば、クラウンのような高級車が多いです。
このような高級車は、高齢者が好む傾向があり、このような方は「高級車=FR」という
認識があり、これがなかなか動きません。
例えば、アバロンのように、高級車にもFFレイアウトはあるにはあるのですが、やはり人気がありませんでした。
そんなわけで、大型の車にはFRが多いのが一つの要因です。

FFとFR、運動性能の違い

最近は、車の研究も進んで、高性能化しているので、FFとFRの違いで、車の運動性能が大きく違うという事はなくなってきました。
差は少なくなってはいますが、”0”ではありません。
やはり、FFとFRは、運動性能は違います。
車選びには、この辺りの知識も役に立つので、知っていた方が良いでしょう。

エンジンの位置と駆動輪の関係

駆動輪は、エンジンの力を地面に直接伝えているタイヤです。
タイヤが地面に伝えている力をトラクションと言います。
トラクションはタイヤと地面の摩擦力と言ってもいいでしょう。

エンジンの力を効率良く地面に伝えるには、当然トラクションが大きい方が有利です。
同じタイヤならば、タイヤを”より強く”地面に押し付ける方がトラクションが大きくなります。
F1マシンなどのウィングは、風の力で、車体を地面に押し付けるために付いているのです。

ここで重要なのが、車のパーツの中で一番重いのがエンジンだという事です。
要するに、エンジンの重さを利用して、タイヤのトラクションを稼ぐのです。

という具合に考えると、駆動輪の真上にエンジンがあった方が良さそうですね。
そう、正しくFFレイアウトは、駆動輪の真上にエンジンがセットされているのです。
そういう意味では非常に効率的なレイアウトと言えるのです。

但し、”止まっている時及び、低速の時”と”平地の時”という条件付きですが・・・ (*^o^*)

自動車は動く車ですから、いろいろな場所で動いている事を想定しなければいけません。
次のページでは、その辺りの説明をしましょう。

正しい車の買い方>>FF、FR 加速性能の比較

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