「当たり前じゃん」と思いつつも説明できない人だらけ! クルマはなぜ走るのか?

「当たり前じゃん」と思いつつも説明できない人だらけ! クルマはなぜ走るのか?

この記事をまとめると

■自動車とは文字通り、「自」分で「動」く「車」

■ではなぜクルマは走るのか?

■クルマの基本的なメスニズムを解説する

クルマのメカニズムをわかりやすく解説!

 自動車はどうやって走るのか? いまさら誰にも聞けない自動車の基本的なメスニズムを、この場を使って説明することにしよう。

 さて、日本語では「自」分(の力)で「動」く「車」と表記する自動車だが、発祥の地であるヨーロッパでの表記を見ると、フランス語が「automobile」、イギリス英語が「motorcar」、ドイツ語が「kraftwagen」と、やはり日本語と同じ意味で単語が作られている。というより、これらの語を直訳して自動車という日本語が作られている。

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 さて、エンジンを動力源とし、タイヤを回して進む自動車の、走るための基本メカニズムを並べて紹介するとにしよう。まず、スタート地点となるのがエンジンだ。燃料を燃やし、その燃焼力を直接動力として活用する内燃機関が、自動車の動力源として活用されてきた。その起源は1877年のオットー・サイクルに遡る。

 エンジンで発生した力(回転力)は、トランスミッション(変速機)に伝えられる。変速機を組み合わせる理由は、内燃機関は発生する力が回転域に応じて変動するため、もっとも効率よく力を発生する回転域の力をタイヤに伝えることを目的に、走行速度に応じて複数のギヤを切り替えて使う方式が採られている。なお、ギヤを切り替えるためには、いったんエンジンとトランスミッションの動力接続を切り離す必要があり、このために設けられたメカニズムがクラッチだ。これは手動切り替え式(マニュアルミッション)の場合で、クラッチによる動力の断続作業とギヤの切り替えを自動的に行う変速機がオートマチック・トランスミッションだ。

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 トランスミッションを経たエンジン動力は、駆動輪(エンジン動力で回る車輪)に伝えられ、路面上を転がることでクルマを進めることになる。この駆動輪が、前輪の場合は前輪駆動、後輪の場合は後輪駆動と呼ばれて実用化されている。現状は大半のクルマが前輪駆動が選ばれ、後輪駆動は大きなサイズのセダンやスポーツカーで採用されている。

 ちなみに、クルマはステアリング機構によって進行方向を変えるが、旋回運動中は内側と外側のタイヤで走行距離(タイヤ回転数)が異なり、そのまま動力を伝えるとギクシャクして走れなくなるため、内輪と外輪の回転数を調整する機構としてデファレンシャルギヤ(差動ギヤ)が設けられている。

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 自動車は、エンジンで発生した回転力を走行速度に応じてトランスミッションのギヤで適切に調整し、その力を左右輪の回転差を調整するデファレンシャルギヤを通してタイヤに伝えて前に進む。自動車が動くメカニズムを、簡単に説明するとこんな感じになる。

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