『ボヘミアン・ラプソディ』はなぜ人々を魅了したのか >>

下記諸元の自動車が100km/hで走行している。

 エンジン    : 4サイクル4気筒
 駆動方式    : FRドライブ
 エンジン回転数 : 3000rpm
 変速比     : 0.8
 最終減速比   : 5.0

1) エンジンのトルク変動により発生するクランク2次振動(クランク1回転で2回発生する振動)
   周波数を求めなさい。計算式と単位も記入しなさい。

2) プロペラシャフトのアンバランスによって発生する振動周波数を求めなさい。計算式と単位
   も記入しなさい。

3) タイヤのアンバランスによって発生する振動周波数を求めなさい。計算式と単位も記入しな
   さい。


と言う問題なのですが、どなたか詳しい方がいらっしゃれば教えていただけないでしょうか?

                                   宜しくお願い致します。

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A 回答 (2件)

1)クランクシャフトの1回転で2回発生する振動なので、振動周波数=3000[rpm]×2/60[s/min]=100[Hz]


2)プロペラシャフト回転数=3000[rpm]/0.8=3750[rpm]、振動周波数=3750[rpm]/60[s/min]=62.5[Hz]
3)タイヤの回転数=3750[rpm]/5.0=750[rpm]、振動周波数=750[rpm]/60[s/min]=12.5[Hz]
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この回答へのお礼

とてもわかりやすいご説明ありがとうございました、
大変参考になりました。

お礼日時:2015/08/25 22:17

常識的に自動車のスペック値と考えて回答します。

各々の部分の回転数と、その振動の振動モードが分かれば解ける問題です。
 自動車の「変速比」と「減速比」は、「ギアの歯数の比」に相当します。
↓ 参考まで。
http://www.carlifesupport.net/etc_gear-ratio.html

1) エンジンのトルク変動により発生するクランク2次振動(クランク1回転で2回発生する振動)周波数

 エンジンの回転数は「3000rpm」(rotation per minute)ですから、1秒当たり

   3000 ÷ 60 = 50回転/s

となります。従って、エンジンのトルク変動により発生するクランク2次振動は、この回転数の2倍の周波数であり、

   周波数 = 50(回転/s) × 2 = 100(Hz)

2) プロペラシャフトのアンバランスによって発生する振動周波数

   プロペラシャフト回転数 = エンジンの回転数 / 変速比
              = 50(回転/s) / 0.8
              = 62.5(回転/s)

 プロペラシャフトのアンバランスによって発生する振動周波数は、プロペラシャフト回転数に一致するので

    周波数 = 62.5 (Hz)

3) タイヤのアンバランスによって発生する振動周波数

 タイヤの回転数 = プロペラシャフト回転数 / 最終減速比
        = 62.5(回転/s) / 5.0
        = 12.5(回転/s)

 タイヤのアンバランスによって発生する振動周波数は、タイヤの回転数に一致するので

    周波数 = 12.5 (Hz)
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この回答へのお礼

大変参考になりました、ありがとうございました。

お礼日時:2015/08/25 22:16

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参考車種は、タクシーなどでよく使われているトヨタのクラウンコンフォート。
http://toyota.jp/comfort/index.html
タイヤサイズは195/65-15のワンサイズ。
まずはタイヤ外周の計算。
ホイール15インチなのでホイール直径は25.4*15=381mm。
タイヤのハイトは195*0.65=126.75mm。
それを2倍してホイール直径に足してタイヤ直径を出す。
381+126.75+126.75=634.5mm
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また、スタッドレスのように山が高いタイヤを入れても変わるのは言うまでもなし。
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したがって、v=fλより
 
f=(n/2l)√(E/ρ)

振動の波長が次数nを用いて 2l/n のように書けるというところは
下記URLの
§5 開管楽器と閉管楽器における倍音の発生の仕方 
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参考URL:http://www.geocities.co.jp/NatureLand/4379/

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↓は一例です。

参考URL:http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/c_support/tech_term/cf_fft/cf3_2.htm#mark3


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