変速機と性能曲線

　性能曲線と絡めて、変速機の効用を説明しようとして困っています。
　スタート時は力が必要だから駆動側が小さい歯車、高速時は回転数が必要だから駆動側が大きい歯車、ってのはあたってますよね？
　「出力曲線でいいとこの回転数を使いたいから変速機で調整する」という感じですか？
　機械系の学生のくせして車に無知ですみません・・・

No.1 回答者： santana-3 回答日時： 2005/06/12 00:22

この件に関して説明するのはややこしいですから参考ＵＲＬを見てください。

車の場合は走行性能曲線でエンジン性能とギヤの関係が表されています。（昔はカタログに記載されていましたが、最近では無いですね、）

説明　↓

http://www.jaf.or.jp/qa/answer/base/base7.htm

関係　↓

http://www.geocities.co.jp/MotorCity-Circuit/169 …

例　↓　

http://people-power.jp/hup0801/kyusha/March/Perf …

No.2 ベストアンサー 回答者： alsas 回答日時： 2005/06/12 07:36

走行性能曲線から先ず最初に分かることは、その車の平坦路における最高速度。

各ギヤの山型になっている線は各ギヤの駆動力で、エンジンのトルク曲線と似ているのが分かります。
最も低い線がトップギヤあるいはオーバートップ。
この右端が0%の勾配の時の走行抵抗との交点が最高速度となりそのまま下の速度を読みます。
そのときのエンジンの回転数はエンジンの回転数と速度の右上がりの線に当てはめて求めます。
この線からは60km/hや100km/hの時のエンジンの回転数が求められます。
100km/hで3000rpmを超えている様な場合、かなりウルサイ車だろうと予想ができます。

AT車ではエンジンの回転数が低い時はトルクが大きくなるのでMT車と異なった駆動力の曲線になりますが最高速度は同じように求められます。

各ギヤの駆動力のピークを結ぶと右へなだらかに下がっていく仮想の線が見えてきますが、これが理想的な変速線です。
AT車の一つのギヤはこの曲線に似てはいますが全ての速度をあるいは駆動力をカバーできず2ATから3AT、4ATへ、更に5AT、6ATとなって増えて行き、少しでも近づけようと言う訳です。
それに伴って変速ショックが伴う訳ですからあまり多いのも考え物です。
究極はCVT、トロイダルCVTの様な物になるのでしょう。

ただしここで大きな間違いをしてはいけないのはこれらはエンジン全開時の性能であって現実では殆ど使用しない回転数や速度域であることです。

エンジン性能曲線における燃費効率の最も良いのが3000rpmだから高速道路を120km/hで走るのが燃費が良いと言う物ではなく、50～60km/hくらいで停まらないのが燃費向上には良いと言えます。
最近はカタログにあまり載らないのは全開と言う特殊な条件と読み取って理解するのに苦労するので一般的ではない為に少ないのでしょう。
　

No.3 回答者： shin163 回答日時： 2005/06/12 15:42

あまり性能曲線は説明時に使わないほうがいいかもしれません。

変速機は、限られた入力駆動力を、使用状態に適した駆動力に変換するためのものです。変速機であると同時に、変駆動力機でもあるわけです。

なお、この性能曲線だけでは、あまり意味がありません。

これでわかるのは、各勾配における机上の最高速度だけです。
走行抵抗曲線と、駆動力曲線が交われば、そこがおのおのの購買と変速比での最高速度となりますが、変速比が大きい場合は交わらずに先にエンジンの限界回転数に達してしまいます。つまり、そこが、このときの最高速です。

この性能曲線図、全開時のエンジン性能曲線の発生トルクを元に、タイヤ動半径や変速比、変速機の伝達効率等のパラメーターを用い、計算値をグラフにしているだけです。タイヤスリップ率は未考慮です。
実際には、タイヤは走行中に数％のスリップ率があるため、この図のようになるとは限りません。

これは、官に提出する際の、最高速度を計算値で表示するために添付するので、メーカーは必ず仕様毎に作成します。
これが、昔はカタログにも利用されていたのですが、現実には何の役にも立たないため、現在はよほどのことがない限り掲載されないようになってしまったのです。

No.4 回答者： nekoppe 回答日時： 2005/06/12 16:02

Ｎｏ２解答者さんの答えが正解です。

書き加えると
「変速機」という日本語訳が間違っていて誤解を招いているのです。「変力機」と解釈すれば解り易いと思います。止まっている車を動かすのは大きな力が必要で（蒸気機関車や電気モーター車では容易）力がないガソリンエンジン車は変速機が必要になってくるのです。Ｎｏ２解答者さんが言われている様に、これは全負荷性能曲線で、一般の運転では高速道路でも部分負荷です。全負荷とは、定員乗車でトランクに荷物を満載し、きわめて急な登り坂を走行するような状態です。