車が発進する仕組み

質問

こんにちは。
最近車が好きになってきたのですが、一つ疑問が。

車が停車している状態、つまりクランク軸が動いていなくて、トルクモ発生していない状態(でよろしいのでしょうか？)から、発進するには、まずどこに、どんな力がかかってどう動くのでしょうか？

お教え下さい…。

回答No.3

KonnaMonde · ベストアンサー

>このときにもセルモーターを使って回転数を上げる
セルモーター はエンジンをかけるときにのみ必要で、自動車の発進、加速には全く無関係です。　勘違いしないようにしましょう。

>トルクってのは、回転数から得られるの思うのですが、そうなるとアクセルを踏み、速度をあげるには回転数がまず上がらなくてはいけませんよね？
アクセルを踏み込むと、エンジンに燃料がより多く送られるので、エンジンの回転は上昇します。

エンジン自体の回転を上げても、車輪にエンジンの力、つまり馬力、車輪の回す力、すなわちトルクは、発生しますが、役に立っていません。

エンジンと車輪とを繋いだ時に、エンジンのシャフトを回す力 (ねじる力) 、トルクが車輪に伝わります。

回転数とトルクの関係は、回転数が上がるにつれトルクも上昇しますが、ある回転数を超えるとトルクは逆に減ってきます。　馬力は回転数とトルクの積ですので、普通、最高回転数付近で最大の馬力が得られます。

>回転数とトルクを上げるやり方がわからんのです…
難しく考えないで、アクセルを踏むと、エンジンの回転が上昇し、それに連れて自然にトルクも上昇してくると考えればいいのです。

だから、「回転数とトルクを上げるやり方」 はアクセルを踏むことだけです。　強く踏み込むと、強いトルクが得られ、強い加速が得られます。

>進するには、まずどこに、どんな力がかかってどう動くのでしょうか？

停車中でもエンジンは回っていますので、アクセルを踏めば、いつでもエンジンの回転は上がります。　しかし、車輪には力が伝わらないので、何らかの方法で、エンジンと車輪とをつながなくてはなりません。

MT車では、エンジン→トランスミッション→クラッチ→プロペラシャフト→デフ→車軸→車輪　
AT車では、エンジン→トランスミッション→トルクコンバーターまたは流体クラッチ→プロペラシャフト→デフ→車軸→車輪　
とトルク (回転力) が伝わり、車が加速します。
AT車にはエンジンから車軸まで、上記以外にいろいろな方式の伝達方式があります。

お礼

ありがとうございました！！
理解できました！！

回答No.6

rgm79quel

＞トルクってのは、回転数から得られるの思うのですが

全く逆なんですよ。
馬力は回転数からですが
トルクは回転数は関係有りません。
１回転あたりの力の事です。

＞このときにもセルモーターを使って回転数を上げる

セルモーターは使いません。

お礼

ありがとうございました！！
理解できました！！

回答No.5

gorisansei

混乱させてしまいましたか・・・？
車で言うトルクとはクランク軸を回す力のことです。
kg・mで表されます。
例
1メートルの棒の先に1kgの重りを吊るして、重りを付けていない方の先に発生する「棒が軸を中心に回転しようとする力」が1kg・m
同じトルクを得ようとして棒の長さが50cmだった場合2キロの重りを吊るさないといけません。
野球のバットの先端をそれぞれ持って相手と自分の力比べをしようとした場合どちらが勝つでしょうか？（力がほぼ対等だった場合）

セルモーターを使ってクランクを回すと言ったのは「エンジンが停止している状態」からエンジンをかける場合です。
エンジンが掛かればセルモーターは使いません。

エンジンが発生するトルクはエンジンの特性によって変わり、高回転でのピークパワーを重視した車は低回転のトルクが細く、街乗りでは不向きです。
逆に、低回転のトルクを重視した車は扱いやすいですが高回転でトルクが細くなるので（馬力が出ない）サーキットで不向きです。
じゃぁ大きなトルクが発生する低回転でサーキットを走ればいいじゃないかと思われるかもしれませんが
「馬力＝トルク×回転数」なので同じトルクを発生させるエンジンでは
高回転で大きなトルクを出したほうが馬力が高いのです。
F1カーの回転数が常時10000回転以上なのはそんな理由です。
普通の市販車では10000回転も回りません。
最大トルクは自然吸気のエンジンではエンジンの排気量でほとんど決まり排気量1000ccあたり10kg・mも発生させれば良い方です。
ターボチャージャーやスーパーチャージャー搭載のエンジンはもっと大きなトルクを生み出せます。

「性能曲線図」と検索するとエンジンが発生するトルクとその発生回転数が分かるグラフが出ます。

ちなみに・・・
車のカタログスペックの　最大出力100PS/6500rpm　やら　最大トルク10kg・m/4000rpm　という表記の意味は分かりますか・・・？
エンジン回転数が6500回転の時に最大出力の100PSを発生し、最大トルクは4000回転の時に発生しますという意味です。
最近ではPSの表記がkwになったり、kg・mがN・mになったりしてますが。

回転数とトルクを上げる方法
1000回転のアイドル状態では負荷がほとんど掛かっていません。
エンジンが動き続けるだけのトルクが得られればいいので。
回転数を上げるにはアクセルを踏んで燃料をシリンダー内に送ればいいのです。
燃料を多く送る⇒発生するトルクが増える⇒エンジンが動き続ける最低限のトルク＋回転を上げるためのトルクとなり回転数が上昇します。

回転数が上がると送り込める燃料の量も増えますし、エンジンの燃焼効率が上がっていくので発生するトルクも増えていきます。
エンジンから発生したトルクをギアを介して増幅していって最終的に車輪に伝わるのです。

お礼

ありがとうございました！！
理解できました！！

回答No.4

santana-3

エンジンのトルクを駆動軸に伝達する。

つまり途中にクラッチと言う機構が無ければならない。

例えば10の力が発生しているエンジンの回転力を、0の駆動軸に伝達させるには、クラッチを用いて、10の力を徐々に伝えて行かなければならない。

この時10の力を一気に伝えようとすると、エンストするか、タイヤが空転する場合がある。

お礼

ありがとうございました！！
理解できました！！

回答No.2

opechorse

クランク軸ということは
エンジンの起動という話でいいのでしょうか

補足

あ！ハイそうです！！

しかし今は加速の原理についての疑問が…
回転数とトルクを上げるやり方がわからんのです…
どっちが先？ん？あれ…

回答No.1

gorisansei

停車している状態でもエンジンは回っていてクランクも回っています。
その回転速度は毎秒15回転前後（アイドリング時の回転数が900rpmなら）
rpm＝レボリューションパーリミッツ　回転/分
アイドリングはエンジンを停止させないアイドル状態のことですから最低限のトルクは発生しています。

アクセルを煽り発進に必要なトルクをエンジンが発揮するようになってからクラッチを繋いで発進。
オートマならトルコンが勝手に動力を伝達して発進。

エンジン停止からの発進はまずセルモーターでクランクを回し、インジェクターから燃料が送られ、スパークプラグで点火してエンジンをかけます。

ウィキペディアで「内燃機関」と検索するとレシプロエンジンや他のエンジンの詳しい構造が分かりますよ。

補足

ありがとうございます！！
確かに速度０のときにもエンジン鳴ってますね。

しかしそこで疑問が。
トルクってのは、回転数から得られるの思うのですが、そうなるとアクセルを踏み、速度をあげるには回転数がまず上がらなくてはいけませんよね？(違ってたらご指摘下さい)

このときにもセルモーターを使って回転数を上げる
→トルクを上げる？

ん？
でもトルクってのは回転軸を回すためにあるわけで…？
あれれ…