燃費向上!アクスルフリー装置のメリット

燃費向上!アクスルフリー装置のメリット

車のことを知りたい

先生、「アクスルフリー装置」って、どういうものですか?

車の研究家

簡単に言うと、四輪駆動車が二輪駆動で走る時に、前輪を動かすための部品を切り離す装置だよ。パートタイム4WD車で使われるんだ。

車のことを知りたい

切り離すと、どんな良いことがあるんですか?

車の研究家

切り離すと、タイヤの回転による抵抗が減って燃費が良くなるし、振動や騒音も減るんだよ。部品の摩耗も少なくなるね。

アクスルフリー装置とは。

四輪駆動車を二輪駆動で走らせる時に、前輪を動かすための軸などを切り離す装置について説明します。この装置は『アクスルフリー装置』と呼ばれています。いくつか種類があり、軸を一つ切り離す『リモートハブ』、左右の前輪の軸の付け根に取り付ける『フリーホイールハブ』(手動と自動があります)、歯車の箱で切り離す『リモートデフ』などがあります。

この装置がない四輪駆動車の場合、二輪駆動で走らせるときは、変速レバーを使って動力の伝わる部分を切り替えます。しかし、タイヤの回転によって軸や歯車、プロペラシャフトなどの駆動部分は一緒に回ってしまいます。

二輪駆動走行時に、四輪駆動に必要な部分を切り離すと、走る時の抵抗が減り、燃費が良くなります。さらに、駆動部分の振動や騒音も減るという利点があります。

アクスルフリー装置とは

アクスルフリー装置とは

時おり悪路を走る機会があるけれど、普段は舗装路を走る機会が多いという方にとって、燃費性能は重要な選択基準の一つと言えるでしょう。そんなニーズに応えるのがパートタイム四輪駆動車です。通常は二輪駆動で走り、必要な時だけ四輪駆動に切り替えることで、燃費と走破性を両立しています。このパートタイム四輪駆動車の燃費をさらに向上させるための装置が、アクスルフリー装置です。

パートタイム四輪駆動車は、二輪駆動時には前輪を駆動する部品が不要になります。しかし、これらの部品はエンジンと繋がったまま回転し続けるため、抵抗となって燃費を悪化させてしまいます。アクスルフリー装置は、この不要な回転を止める役割を果たします。具体的には、前輪の車軸と駆動系を切り離すことで、エンジンからの回転が伝わるのを防ぎます。これにより、駆動に関わる抵抗が減り、燃費の向上に繋がります。

アクスルフリー装置には、手動式と自動式があります。手動式は、運転席からレバー操作などによって切り替えを行う方式です。一方、自動式は、四輪駆動と二輪駆動の切り替えに合わせて自動的に作動する方式です。自動式は利便性が高い一方、手動式に比べて構造が複雑で故障のリスクも高まる傾向があります。どちらの方式を選ぶかは、運転者の好みや車の使用状況によって異なります。

アクスルフリー装置は、四輪駆動時の性能には影響を与えません。あくまでも二輪駆動時の燃費向上を目的とした装置です。四輪駆動に切り替えれば、通常通り駆動力は前輪にも伝わり、悪路走破性を発揮します。パートタイム四輪駆動車の燃費を気にされる方は、アクスルフリー装置の有無も車選びの際に確認してみると良いでしょう。

項目 説明
対象ユーザー 普段は舗装路、時おり悪路を走るドライバー
目的 パートタイム四輪駆動車の燃費向上
仕組み 二輪駆動時、前輪の車軸と駆動系を切り離し、抵抗を減らす
種類 手動式と自動式
手動式 運転席からレバー操作で切り替え
自動式 四輪駆動と二輪駆動の切り替えに連動
四輪駆動時への影響 なし

装置の種類

装置の種類

車の駆動方式を切り替える装置には、いくつかの種類があります。大きく分けて、車軸の一部を切り離す方式、左右の前輪の軸に取り付けられる方式、そして差動歯車装置で切り離しを行う方式の三種類です。

まず、車軸の一部を切り離す方式は、遠隔操作で車軸の中心部分を切り離す仕組みです。この方式は「遠隔軸」とも呼ばれます。遠隔軸の利点は、構造が比較的簡単で、操作も容易なことです。主に四輪駆動車を二輪駆動に切り替える際に使用され、燃費向上に貢献します。しかし、切り替え作業は停止状態で行う必要があり、走行中に駆動方式を切り替えることはできません。

次に、左右の前輪の軸に取り付けられる方式は「自由回転軸」と呼ばれ、左右の前輪それぞれに装置が取り付けられています。この装置は、手動で切り替えを行うものと、自動で切り替えを行うものの二種類があります。手動式は運転席からレバー操作などで切り替えを行い、自動式は車速やエンジン回転数などの条件に応じて自動的に切り替わります。自由回転軸は、主に前輪駆動車を二輪駆動に切り替える際に使用されます。この方式も二輪駆動時には不要な部品の回転を止め、燃費の向上に繋がります。

最後に、差動歯車装置で切り離しを行う方式は「遠隔差動歯車装置」と呼ばれます。この方式は、差動歯車装置内部の歯車の噛み合わせを切り替えることで、駆動力を伝達したり遮断したりします。遠隔差動歯車装置は、他の方式に比べて複雑な構造をしていますが、走行中でも駆動方式をスムーズに切り替えることができるという利点があります。そのため、路面状況の変化に柔軟に対応できる四輪駆動車などに採用されています。

このように、駆動方式を切り替える装置には様々な種類があり、それぞれに特徴があります。車種や用途、そして求められる性能に応じて最適な方式が選択されます。

方式 別名 仕組み 利点 欠点 用途
車軸の一部を切り離す方式 遠隔軸 遠隔操作で車軸の中心部分を切り離す 構造が簡単、操作が容易、燃費向上 停止状態でしか切り替えできない 四輪駆動車を二輪駆動に切り替え
左右の前輪の軸に取り付けられる方式 自由回転軸 左右の前輪それぞれに装置を取り付け、手動または自動で切り替え 燃費向上 記載なし 前輪駆動車を二輪駆動に切り替え
差動歯車装置で切り離しを行う方式 遠隔差動歯車装置 差動歯車装置内部の歯車の噛み合わせを切り替え 走行中でもスムーズに切り替え可能 構造が複雑 路面状況の変化に対応できる四輪駆動車

燃費向上効果

燃費向上効果

軸を自由にできる装置を取り付けることで、燃料消費を抑える効果が期待できます。これは、二輪駆動で走る時に、四輪駆動で必要な部品を切り離す仕組みによるものです。四輪駆動では、常に全ての部品が回転しているため、エンジンが大きな抵抗を受けています。しかし、二輪駆動時は、全ての部品を使う必要はありません。軸を自由にできる装置を使うことで、使わない部品の回転を止めることができ、この抵抗を減らすことができるのです。

この抵抗の減少は、エンジンの負担を軽くすることに繋がります。エンジンの負担が軽くなると、使う燃料の量も減り、結果として燃費が良くなります。特に、長距離を走る場合や、二輪駆動で走る機会が多い場合は、その効果がはっきりと感じられます。例えば、高速道路で長距離移動する場合、ほとんどの時間は二輪駆動で走行するため、軸を自由にできる装置の効果が最大限に発揮されます。また、街乗りでも、信号待ちなどで停止する際に、四輪駆動から二輪駆動に切り替わることで、無駄な燃料消費を抑えることができます。

燃費が向上すると、燃料を入れる回数や費用を減らすことができ、家計にとって大きなメリットとなります。燃料代の節約効果は、装置の価格を上回る可能性もあり、長い目で見ると経済的と言えるでしょう。さらに、燃料消費が少ないことは、排気ガスの排出量削減にも繋がり、環境保護にも貢献します。地球環境への負荷を減らすという観点からも、軸を自由にできる装置は、将来に向けて重要な技術と言えるでしょう。

装置名 効果 仕組み メリット
軸を自由にできる装置 燃料消費を抑える、燃費向上 二輪駆動時に四輪駆動の不要部品を切り離し、抵抗を減らす
  • エンジンの負担軽減
  • 燃料代の節約(特に長距離・二輪駆動走行時)
  • 排気ガス排出量削減
  • 経済的
  • 環境保護

騒音の減少

騒音の減少

車の騒音減少は、快適な運転環境の実現に欠かせない要素です。騒音源は様々ですが、中でも駆動系から発生する騒音は大きな割合を占めます。従来の車では、エンジンからタイヤへ動力を伝える過程で、多くの歯車や軸が複雑に組み合わさり回転していました。この回転運動が振動を生み出し、それが騒音へと変わるのです。

アクスルフリー装置はこの問題に一つの解決策を提供します。この装置は、従来の駆動系とは異なり、動力を伝えるための回転部品を減らす、あるいは全くなくすことを目指した技術です。不要な部品の回転がなくなることで、振動の発生源そのものが減少するため、騒音を根本的に抑えることができます。

騒音減少の効果は、特に高速走行時に顕著に現れます。一般的に、車の速度が上がると共に風切り音やタイヤの摩擦音は大きくなりますが、駆動系からの騒音も同様に増加します。アクスルフリー装置を搭載することで、この駆動系騒音を抑えることができるため、高速走行時でも静かで快適な車内空間を実現できます。

静かな車内は、ドライバーの疲労軽減にも大きく貢献します。長時間の運転では、騒音はドライバーにとって大きなストレスとなります。騒音が小さくなることで、ドライバーの集中力を持続させることができ、疲労の蓄積を軽減できます。また、同乗者にとっても快適な移動空間を提供でき、よりリラックスしたドライブを楽しむことができます。

このように、アクスルフリー装置による騒音減少は、快適性向上だけでなく、安全運転にもつながる重要な要素です。ドライバーの疲労軽減は、安全運転に直結します。静かな車内環境は、ドライバーの集中力を高め、より安全な運転を支援します。また、周りの音を聞き取りやすくなることで、周囲の状況を的確に把握できるようになり、危険を察知する能力も向上します。

項目 説明
騒音源 車の騒音源は様々だが、駆動系からの騒音が大きな割合を占める。従来の車は、エンジンからタイヤへの動力伝達過程で、多くの回転部品が振動を生み出し、騒音となる。
アクスルフリー装置 動力を伝えるための回転部品を減らす、あるいは全くなくすことで、振動の発生源を減らし、騒音を根本的に抑える。
高速走行時の効果 速度上昇に伴い増加する駆動系騒音を抑え、静かで快適な車内空間を実現。
ドライバーの疲労軽減 騒音の減少はドライバーのストレスを軽減し、集中力の持続、疲労の蓄積を軽減。
安全性向上 ドライバーの疲労軽減は安全運転に直結。静かな車内は集中力を高め、周囲の音を聞き取りやすくすることで、危険察知能力も向上させる。

装置がない場合

装置がない場合

四輪駆動車は、通常、前後どちらかの車輪だけに動力を伝える二輪駆動と、前後すべての車輪に動力を伝える四輪駆動を切り替えられるようになっています。パートタイム四輪駆動車は、この切り替えを手動で行う方式です。

アクスルフリー装置を持たないパートタイム四輪駆動車の場合、二輪駆動に切り替えても、前後の車輪をつなぐ駆動系統は完全に切り離されるわけではありません。動力は伝わらなくなりますが、タイヤの回転は駆動軸、差動装置、プロペラシャフトなど、様々な部品に伝わり、これらが回転し続けます。

これはまるで、自転車のペダルを漕がずに惰性で走っている状態に似ています。ペダルは漕いでいないため、動力は伝わりませんが、車輪の回転はペダルとチェーンを介してクランクに伝わり、回転し続けます。

パートタイム四輪駆動車の場合も同様に、二輪駆動時には駆動系統が常に回転し続けるため、抵抗が発生します。これは「回転抵抗」と呼ばれ、燃費を悪化させる要因となります。何もしていないのにエネルギーを消費し続けるため、無駄が生じてしまうのです。

さらに、駆動系統が回転し続けることで、振動や騒音も発生します。これは、自転車のチェーンが回転する際にわずかな音が発生するのと同じ原理です。四輪駆動車では、この振動や騒音が大きく、運転の快適性を損なう可能性があります。長距離運転では特に、この振動や騒音が疲労の原因となることもあります。

このような回転抵抗や振動、騒音といった問題を解決するために有効な手段が、アクスルフリー装置です。アクスルフリー装置は、二輪駆動時に駆動系統と車輪を完全に切り離すことで、不要な回転をなくし、燃費の向上と静粛性、快適性の向上に貢献します。

駆動方式 アクスルフリー装置 駆動系統の回転 回転抵抗 燃費 振動/騒音 快適性
パートタイム四輪駆動 なし 回転し続ける 発生 悪化 発生 低下
あり 回転しない 発生しない 向上 発生しない 向上

まとめ

まとめ

自動車の駆動方式には、常に全ての車輪を駆動する方式と、状況に応じて二輪駆動と四輪駆動を切り替える方式があります。後者の方式を採用した車を、一般的にパートタイム四輪駆動車と呼びます。パートタイム四輪駆動車は、路面状況が悪い時などは四輪駆動で力強い走りができますが、舗装路を二輪駆動で走る際には、駆動していない側の車軸も回転するため、抵抗となって燃費の悪化や騒音の発生につながることがあります。この問題を解決するのが、アクスルフリー装置です。

アクスルフリー装置は、二輪駆動走行時に、駆動していない方の車軸を切り離す機構です。具体的には、車軸と車輪を繋ぐ部品の接続を解除することで、車軸の回転を止めます。これにより、駆動していない車軸の回転抵抗がなくなるため、燃費の向上と騒音の低減につながります。燃費が向上すれば、燃料代を節約できるだけでなく、二酸化炭素の排出量削減にも貢献できます。また、騒音が小さくなれば、車内はより静かで快適になります。

アクスルフリー装置にはいくつかの種類があり、代表的なものとして手動式と自動式があります。手動式は、運転席のレバー操作や車外での作業によって切り替えを行う方式です。一方、自動式は、車速や路面状況に応じて自動的に切り替わる方式です。自動式は操作が不要で利便性が高いですが、構造が複雑になるため、価格も高くなる傾向があります。それぞれの車種やドライバーの用途、好みに合わせて最適な方式を選ぶことが重要です。

アクスルフリー装置は、主にパートタイム四輪駆動車に搭載されます。普段は舗装路を二輪駆動で走る機会が多いドライバーにとっては、特にメリットが大きい装置と言えるでしょう。近年、環境保護の意識が高まる中、燃費向上は重要な課題です。アクスルフリー装置は、快適な運転環境の実現と環境負荷の低減に貢献する、優れた技術と言えるでしょう。

項目 内容
駆動方式の種類 常時全輪駆動、パートタイム四輪駆動
パートタイム四輪駆動の問題点 二輪駆動走行時に駆動してない車軸も回転し、燃費悪化、騒音発生
アクスルフリー装置 二輪駆動走行時に駆動してない車軸を切り離す機構
アクスルフリー装置の効果 燃費向上、騒音低減、CO2排出量削減、快適な車内環境
アクスルフリー装置の種類 手動式、自動式
手動式 レバー操作や車外作業で切り替え
自動式 車速や路面状況に応じて自動切り替え
アクスルフリー装置のメリットが大きいドライバー 普段は舗装路を二輪駆動で走る機会が多いドライバー