ギヤ比について

質問

かなり初歩的な質問なのですが、ギヤ比について疑問になっていることがあるので、質問させていただきます。
例えばギヤ比が３．５ならば、回転を受ける方が１回転する間に
駆動側は３．５回転します。
１速から順にギヤが上がっていくと、ギヤ比が低くなっていくのですが、
そこが疑問になっています。
なぜギヤ比が下がっていくのかということが１つと、
ギヤ比が下がる（シフトアップ）ということは、
すなわち回転数が減るということですよね？
ということは馬力が下がると思うのですが、違うのでしょうか？
でも、車は加速していくのですが、どうもよく理屈がわかりません。
間違った解釈をしている場合は指摘して頂けると嬉しいです。
すごく単純で簡単な質問だと思うのですが、よろしくお願いします。
もし良ければ、こういったことが詳しく載っているサイトを紹介して頂ける
だけでも結構です。

回答No.5

honiyon · ベストアンサー

こんにちは、honiyonです。

　ギヤ比が、3.0ならば、エンジンが3回転すると、タイヤが1回転します。
　1.0ならば、エンジンが一回転すると、タイヤも一回転します。

　もし、エンジンが毎分3000回転して走行した場合、どちらの方が早く走れるでしょうか？勿論より多くタイヤが回転する方が移動距離が多いので、ギヤ比1.0の方ですね。

　では、何故わざわざ3.0や4.0などなど、速度が落ちるような事をするのでしょうか？
　それについては皆さんが回答されていますが、簡単にいうと、1.0じゃエンジンは車を動かす事が出来ないのです。（パワーが足りない）そこで、ギヤ比を下げて、力を増しているのです。

　走行を開始すると、一速、二速、と切り替え、ギヤ比を3.0 -> 2.0 ...と上げていきますが、何故これで車は失速しないかというと、慣性の法則というもので、一度走り出してしまうと、走り始めより少ない力で動かす事が出来るためです。走り始めが一番力が要るのです。
　自転車でも簡単に試す事が出来ます。定速走行時は、走り始めより少ない力でこいでいられますよね。

　まとめると、
　　・走り始めは大きい力がいるから低いギヤ比で加速する。
　　・加速途中は、走り始めほど力が要らないからギヤ比を上げても大丈夫。
　　・定速走行中は、加速中ほど力が要らないから更にギヤ比を上げても大丈夫。
　となります。（詳しくは多少違う所があるかも知れませんが）

　因みに文中に出てくる数字は、説明上単純なものにしただけで、実際は全然違いますので、誤解のなきよう。

　参考になれば幸いです（．．

お礼

回答ありがとうございます。
わかりやすく解説して頂き嬉しく思います。
おかげさまで理解できました。
発進の時に一番力がいるのですね。
考えていたら当たり前ですよね・・・。
とても勉強になりました。

回答No.6

marotchi

４サイクル、４気筒エンジンの場合、駆動側が１回転するときに２回の爆発が行われます。

ギア比が１：１のときはタイヤを１回転させるのに２回の爆発力しか使うことができません。
これでは車を発進させるには足りないのです。

ギア比が 3.5：1 のときはタイヤを１回転させるのに７回の爆発力を使うことができます。
このとき、クラッチワークもあわせて大きな駆動力をタイヤに伝えることで初めて発車させることができるわけです。

タイヤが回転をはじめれば、タイヤの１回転に７回もの爆発力は必要ありませんから、ギア比を上げます。
例えば 2.5：1 に上げると、タイヤ１回転あたり５回の爆発で済むわけです。

こうして徐々にギア比を上げて、高速巡行時にはギア比を１：１くらいにします。
タイヤ１回転あたり２回の爆発におさえ、燃費を優先して走るのです。

お礼

回答ありがとうございます。
親切な回答ありがとうございます。
わかりやすかったです。
発進の時に一番力が必要なんですね。

回答No.4

h13124

既に書き込まれているように、内燃機関は、十分なトルクの発生する回転数が決まっています。しかも、経済的なつまり効率の良い範囲という限定がつきます。だいたい、１５００回転から４０００回転くらいが普通だと思います。

　発進するときには、たとえば２５００回転くらいに回転をあげなければなりません。ですから、１速は、ギア比が低いのです。ギア比は、むしろ１速から順に高くなっているのでは、ないですか。５速だと１を切ることが多いです。
　１速のギア比が低いとすぐに有効な回転数の限界に達するので、２速にあげます。もちろん回転数は、減ります。そのためにギアチェンジをするのです。

　加速に関しては、馬力よりもトルクが重要です。まあ、回転数が減れば馬力もトルクも減ります。でも、発進時ほどのトルクは、必要ないので加速するわけです。

　なお、馬力と言うことでは、６０キロでの平坦路で２リッタークラスの車で２０馬力程度しか使っていません。

お礼

回答ありがとうございます。
６０キロでの平坦路で２リッタークラスの車で
２０馬力程度しか使っていないというのは驚きです。

回答No.3

kan3

理解の度合いが、残念ながら初歩の初歩とお見受けします。
馬力とトルクの関係を十分理解されていません。

加速に必要なのがトルクであり、トルクを稼ぐため、ギアを使いトルクを上げる訳です。

回転を下げることがギアの目的ではありません、トルクを稼ぐためと考えてください。

単純に言って、馬力はエンジンの力の（表現）単位であり　回転数ｘトルク＝馬力と考えてください。

トルク＝加速力、　馬力＝最高速　と考えると　シンプルです。

お礼

回答ありがとうございます。
はい、残念ながらまだまだ初歩の初歩です・・・。
勉強不足でした。

回答No.2

drisil

＞ギヤ比が低くなっていくのですが
逆ですよ。
普通は数字が小さくなると"比が高い"と言いますよ
例：一速のギア比を3.0から2.9に上げる

＞でも、車は加速していくのですが、どうもよく理屈がわかりません
自転車と同じですよ
一度スピードに乗ってしまえば、後はそんなに力を出さなくても走れますよね？
ギア比が低いと力は出ますが、すぐにフケ切ってしまい速度が出ませんね
逆にギア比が高ければ力は出ませんが速度は出せますね
具体的に言えば100km/h定速時から加速競争をした場合に４速の場合と５速の場合(共にギアは固定)でそれぞれに比べてみると出だしは４速が勝ちますが、最高速では５速が勝ちますよ

こんな説明でわかりましたか？

お礼

回答ありがとうございます。
数字が小さくなるほど比が高くなるのですね。
ご指摘ありがとうございます。
勉強になりました。

回答No.1

shiojiri

エンジンはトルクの発生する回転数が決まっています。
普通の自動車なら実用になるエンジン回転数は１５００～８０００ｒｐｍ、
最大トルクは４０００～６０００ｒｐｍくらいでしょう。
車速に合わせてギアチェンジする必要が有るのです。
回転数が上がればうるさいし燃料消費量も増えますから、
加速の必要が無ければシフトアップします。

モーターは静止状態からトルクが発生します。
だから電車にはギアチェンジは有りません。

お礼

回答ありがとうございます。
モーターは静止状態からトルクが発生しているのですね。
知りませんでした。