HondaのN-ONEを買いました日記

ホンダの軽自動車N-ONEユーザーとしての感想、便利/不便なところ、考えた事、気づき、ついでに調べたことなど綴った個人版N-ONEマニュアル

エンジントルク特性のはなし

関連まとめ ] 2015/10/27(火)

優れた動力源とは・・・
どの回転数でもいつも同じパワーが出ることなのです。
たとえば100馬力が出る動力源だったとしたら、毎分100回転でも10000回転でも100馬力出るようなもの。これが「理にかなった最高!」ということです。

問い
次の動力源を優れた順に並べると、どうなるでしょうか?
1.昔の電車のモーター
2.蒸気機関
3.今の電車のモーター
4.自動車用ガソリンエンジン

答え
上に書いた数字の順番に悪くなります。

どの回転数でもいつも同じパワーが出るためには、トルク(回そうとする力)は回転数に対して反比例していなければ「出力一定」になりません。
なぜなら出力はトルクと回転数を掛け合わせたものだからです。回転数が二倍になったらトルクが半分になるようなモノが出力一定で、これが工学的には最高!っていうことです。

昔の電車のモーターは「直流直巻き式」というモーターで、これはほぼトルクカーブが回転数に対してきれいに反比例する形をしていました。このモーターは回転数ゼロとか低速域ではものすごい力を出してスリップします。だから抵抗器を入れて電流を抑えることをやっていました。起動トルクがデカイから電車に変速機なども要らなかったのですね。

蒸気機関車にも変速機がありません。上述モーターより低速側でトルクが一定になってしまうから理想的ではないけど、起動トルクが大きいから変速機なしでスタートできました。

今の電車のモーターはインダクションモーターが主流で、このトルクカーブはガソリンエンジンみたいに回転数に対して山のかっこうをしています。なので可変電圧のインバーターを使い電圧と周波数の両方を変えて、うまくスタートして切れ目ないスムーズな運転ができるように味付けしたハイテクパワー制御システムを持っています。ちょっと前まで東京の京浜急行でドレミファ電車というのが走っていました。駅を出ると床下から「ドーレーミファソラー・・・」と音がしました。あの音がインバータで電源周波数を変換したときの音なのです。

この中で一番動力装置として問題があるのはガソリンエンジンのトルクカーブです。
一つ目の問題点はトルクカーブが回転数と反比例にはほど遠い山型をしている点。これは変速機(トランスミッション)をつけて解決しました。
二つ目は起動トルクが無い!つまり回転数ゼロでは自分で動けない。なのでクラッチというものをつけて解決しました。

N-ONEに搭載されている変速機はメタルベルト式CVTという無段変速機が着いていて、これによって低速では大きなトルク、高速になると回転数を上げ(トルクは下がってしまう)て、なるべく出力一定になるようにしてあります。

クラッチは流体継ぎ手という、通称「トルコン」が着いています。これはネバネバの油の中で向かい合っている扇風機のようなかっこうの機械で、車の発進のときには無くてはならない仕組みです。

ガソリンエンジンには(ディーゼルエンジンでも)こんな問題がありますから、モーターで走る式の電気自動車より複雑で、お金がかかってしまいがち。だけど今のところまだガソリンエンジン車が比較的安いのは、大量生産の恩恵があるからです。だから電池の持ちが良くなり大量生産効果がもっと出れば、値段の点でガソリン車に勝つし、電気モーターというもともとトルク特性のいい動力源で乗れるから理に適うというわけです。

でも、ガソリンエンジンは、上述した動力性能上の問題があるからこそ!運転して「おもしろい、楽しい!」のです。上手にならないとなかなか思うように走ってくれない、トルクカーブがピーキー過ぎるエンジンの車は上級者でもなかなか手に負えない!
それを操縦するのがスポーツなんだと思います。

なので、一部分だけはガソリン車が未来もずーっと残るでしょう。

そういう車のガソリンエンジンは、いったいどこのメーカーが作るのでしょう??
ホンダかな??
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プロフィール

なつお

Author:なつお
6年前に他社の車からホンダステップワゴンに乗り換え、今年(平成25年)からホンダのN-ONEに乗るユーザーです。自動車関連とIT企業に勤めていた今はブロガーの男。

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