MaEmです。今回はちょっと真面目な話、自動車のトランスミッションについてです。なんでいきなりこういう話始めるんだ?といいますと、blueblood本編の描写にちょっとずつこういう部分が絡んでくるからです。別に知ってなくても何ら問題なくお楽しみいただけるとは思いますが、知ってるとちょっとだけ面白さが増す……かもしれません。
トランスミッションってそもそもなんじゃい?
教習所に免許取りに行くと、普通はMTかAT限定かどっちか好きなほう選べと言われると思います。MTのほうはよくお年寄りなんかは「ミッション車」とかって言ってることがありますが、じつはそもそもこれが誤用だったりする。
MT、ATはそれぞれ「マニュアルトランスミッション」「オートマチックトランスミッション」の略なので、そもそもどちらにもトランスミッションはくっ付いてるというわけです。では、この「トランスミッション」というのがどんなものなのかを説明していきます。
まず車のエンジンを始動すると、ガソリンを燃やしてエンジンが回転します。(ガソリンエンジンの仕組みは気が向いたら解説したいけどいつになるかはわかりません)エンジンの回転はそのままタイヤを回転させて車が動き始める……と言いたいところなのですが、エンジンとタイヤの間に一つ装置が挟まっています。これがトランスミッションです。ざっくりと絵を描いてみました。
まあ絵のクオリティはとりあえず置いておいてください。エンジン→トランスミッション→タイヤの順番で回転が伝わってるとざっくり把握してもらえれば結構です。
トランスミッションのおしごと!
なんか某将棋ラノベのタイトルみたいですね。さて、エンジンはガソリンを燃やして回転を作る、タイヤは回転を地面に伝えて車を動かすというのは何となくわかってもらえたのではないかと思います。じゃあトランスミッションの仕事は何ぞや?という話に移りましょう。
トランスミッションの仕事、それはずばり「エンジンの回転を減速させる」事です。
「なんでわざわざ遅くしてんの?バカなの?」と思った方、全くもってその通りだと思います。実際、この書き方だと精々50点といった所でしょう。
前のタイヤ交換の記事でちょろっと出てきましたが、トルクという概念覚えていますでしょうか?これはざっくり言うと「物を回転させようとする力」を数値化した単位です。回転速度とは似ているようで全く違うのでご注意ください。
これを踏まえてトランスミッションの仕事をもう一度言うと「エンジンの回転を減速させて、代わりにトルクを増やす」装置という事になります。
自転車で理解するトランスミッション
では、トランスミッションはどうやってトルクを増やしているか?というお話です。下の画像をご覧ください。
それぞれ、左側の赤い輪が自転車のペダルが付いている方、右の青い輪がチェーンで回されるほうだと思ってください。
では問題です
Q1.赤を同じ速度で回転させたときに青が速くなるのはどちら?
Q2.青を同じ速度で回転させるのに力が要るのはどちら?
Q3.赤を同じ力で回転させたときに青の回転のトルクが大きいのはどちら?
答えはそれぞれ
1.B
2.B
3.A
となります。
1は割とわかりやすいと思います。青の輪のサイズが小さいと、赤を一回転させたときの回転数が大きくなり速くなるというわけです。
2はトルクの計算方法を思い出してください。N×m、力と距離の掛け算です。青の半径が小さいという事はmが小さいという事、となると同じ速度で回転させるにはその分N、力が多く必要になります。
3は2がわかればわかると思います。赤が同じ力で回されているなら、距離が遠いAのほうがトルクが大きくなるというわけです。
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変速機トランス・ミッション(とカッコよくルビを振ってみたくなった)
先程の自転車の話で、歯車のサイズと回転数・トルクの話は理解してもらえたでしょうか?ではここからは変速の話です。
歯車のサイズを小さくすると速度が上がり、大きくするとトルクが上がるという事がわかりました。それに気が付いた昔の人はこう考えました
「歯車のサイズを状況に応じて変えられたら便利じゃない?」
とてもいい考えだと思います。停車状態から発進したり、上り坂に差し掛かった時には減速して大きなトルクを出し、速度が乗ってきたらトルクを減らして回転速度を上げる。という感じに使い分けてやりたい。
そこで登場したのが変速機、トランスミッションというわけです。そして、この変速を手動でやるのがマニュアルトランスミッション、自動でやってくれるのがオートマチックトランスミッション、というわけです。いやーここまで長かった。
……なに?それぞれがどういう仕組みなのか知りたい?CVTの話もしろ?エンストってどういう状況?オーケーわかったそれはまたの機会だ
つづく
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