フルタイムAWDの素晴らしさについて

自動車

皆さんは

4輪駆動と一言で言っても
様々な種類があることをご存じですか?

例えば、ジムニーの4駆とインプレッサの4駆は
同じ4輪を駆動させるものでも性質が全く違うのです。

今回は、多様な4駆の世界の入り口である、
4駆の種類について書いていこうと思います。

4WDの利点~そもそも何故4WDなのか~

そもそも、なぜ4輪全てに駆動力を伝える必要があるのでしょうか。

理由としては、主に2つああります。

1つは悪路走破性の向上です。

タイヤが駆動する数が増えれば、その分だけ
空転やスタックした際に脱出できる可能性が上がります。

また、滑りやすい路面では、エンジンのパワーを分散できる
4WDの方が安定して走行することが出来ます。

もう一つはパワーを無駄なく路面に伝えることが出来るためです。

エンジンのパワーを100とした場合、2WDではタイヤに掛かる
パワーは1輪当たり50です。

タイヤの受け止められるパワーの限界が30とした場合、
40のエンジンパワーは無駄になってしまうのです。

しかし、4WDの場合は同じ条件の場合、1輪の受け止める
パワーは25となり、エンジンパワーを無駄なく路面に
伝えることが出来るのです。

4WDとAWD

まず、4WDとAWDの呼び方の違いについて説明します。

雑な説明をすると、4WDはAWDの一部です。

AWDとは、All Wheel Driveの略称です。
つまり、全輪駆動という意味です。

4WDとは、4 Wheel Driveの略称ですので、
4輪駆動ということなのです。

普通自動車はほとんどが4輪なので、4WD=AWDなのですが、
トラックなどでは6輪以上のものも存在します。

つまり、普通車に関しては4WDはAWDと同じ意味です。

AWDという名称をあえて使うのは、
「すべてのタイヤに駆動力を伝える」を
より強調したい場合などです。

駆動力を伝えたいタイミングによる分類

パートタイム式4WD

パートタイム式4WDは、通常時は2WDとして振舞うのですが、
悪路走行やスタック時などで4WDにしたい場合に自分でレバーや
スイッチなどで4WDに切り替えることの出来る方式です。

他の4WD形式に比べて、通常時は2WDのみの走行になるので
駆動ロスが少なく、燃費が良くなりやすいです。

また、構造が簡単なので廉価や、重量の軽減、耐久性に有利です。

反面、前後輪を直結させることが多いために通常の走行には
4WD状態は適しません。4WD状態で舗装路を走行し続けた場合、
最悪の場合は車両の破損を招きます。

ダンプカーやジムニーなどの本格的なクロカン車に多い方式です。

フルタイム式4WD

特に高性能スポーツカーなどに搭載されやすい方式です。

常に4輪に駆動力をかけているために急なスリップなどに強く、
雪道や凍結路面、雨で濡れたスリッピーな状態の路面では
無類の安定性を誇ります。

反面、複雑な構造などから重量増を招き、4輪を常に駆動させる
ために駆動ロスが大きく、燃費の悪化を招きます。

インプレッサやランエボなどのラリーベース車両や、
寒冷地仕様のある車両にはラインナップのなかにモデルがあったりします。

スバルの自社開発した車両は現行では全てがフルタイムAWDです。

スタンバイ4WD

生活4駆とも呼ばれる方式です。

普段は2WDとして振舞うのですが、タイヤの空転を検知して
機械的、あるいは電子制御で残りの車輪に駆動力を伝えて
姿勢の安定や発進しやすくする方式です。

軽自動車やコンパクトカーの4WDモデルに採用されやすかったのですが、
最近では電子制御技術の向上により、より上位のモデルでも
採用が目立ってきました。

構造による分類

直結式

前輪と後輪をシャフトで直接繋ぐものです。
どちらかが空転することが無いので、
スタックした際の脱出力は最強クラスです。

弱点としては前後の回転差を吸収できないので、
深く旋回した際にタイヤがスリップする
「タイトコーナーブレーキング現象」が起こってしまうところです。

センターデフ式

前後輪の回転差を吸収するために、
デファレンシャルを間に挟んだ形式です。

これによって舗装路での4WDの快適性は格段に
上昇しましたが、代わりにスタック脱出性能は
低下してしまいました。

また、対角線上の車輪が設置していない場合、
設置している車輪に駆動力が伝達されないために、
自力での脱出が不可能になってしまう欠点がありました。

これを回避するために、
LSDという機構が搭載されていることが多いです。

トルクスプリット式

ビスカスカップリングというLSDの一種を組み込むことで、
高価で重いセンターデフなしでの4WD化を実現した方式です。

通常は4輪に回転差が生じないため、2WDとして振舞うのですが、
空転などで前後輪の間に回転差が生じた際にLSDが作動し、
残りの車輪に駆動力を伝えることが出来ます。

欠点は、空転してから作動するために
走行中はほとんど2WD状態であることです。

よって、ビスカスカップリング式でのスタンバイ4WDは
発進時のスタックを防止する、というのが主な存在理由です。

電子制御式

ビスカスカップリング式スタンバイ4WDの欠点を克服した
方式です。

電子制御式のクラッチを用いることで、
センサーのとらえた空転の予兆や、
走行のシチュエーションで
あらかじめ4WD状態にしておくことで、
タイムラグを無くすことに成功したものです。

現在のフルタイム4WDの多くを占める駆動方式となっており、
各メーカーがくそ長ったらしい気障なカッコいい名称で販売しています。

まとめ

4WDあるいはAWDは、自動車の安定性を高める方法として
非常に有効な駆動方式です。

しかし複雑で効果になりがちなため、様々な方法で
障害を排除しようと技術が開発されてきました。

簡単な紹介でしたが、この記事を通して4WDの世界に
興味を持っていただけたらと思います。

参考資料

グーネット「車のAWDと4WDの違いとは?」
https://www.goo-net.com/magazine/7201.html

ベストカーWEB「なんちゃって四駆はいらない?! ホンモノの四駆はコレだ!!!」
https://bestcarweb.jp/news/52896

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