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藤の屋文具店

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自動車マニア実践講座 11~15

【自動車マニア実践講座】

              馬力

 エンジンの性能を表わす数値のひとつに、馬力という単位が
あります。馬の力というわけですが、現実の馬が1馬力に相当
するかというと、そうでもないようです。最近はkwという単
位に変わってきましたが、ようするに、決められた時間にどれ
だけの仕事をする能力があるか、そういうものを表わす単位で
す。物理的な数式については、飲み屋のおねーさんに自慢して
うんざりされる程度の意味しかないので触れません。自動車工
学の本を立ち読みすれば、かなりのぱぁでも暗記できますから、
自慢したい人はそうしてくださいね。

 今ここに、たとえば百馬力のエンジンがあるとします。これ
はどういう意味かというと、このエンジンは、どんなに頑張っ
ても百馬力以上のちからは出せないという意味です。よく勘違
いされるのは、百馬力のエンジンはいつでも百馬力を発揮して
いて、二百馬力のエンジンはいつでも二百馬力を発揮している
というふうに、最大出力の数字が見られることです。いずれの
エンジンも、0.5馬力とか10馬力とかという出力の運転も
ありますし、40馬力50馬力という状態もあります。きちん
とした整備を受けて予測された条件のもとで全力を振り絞った
場合に到達する最高の出力が、最大出力と呼ばれる数字である
だけで、カール・ルイスはタバコを買いに行くにも時速36キ
ロで全力疾走するわけではないということです。

 さて、ここまでは誰にでもなっとくできることなのですが、
じつは本当の誤解はこの先にあります。多くのドライバーは、
たとえばステレオのボリュームのようにアクセルペダルを考え
て、床まで踏めば最大出力、離せば最低出力、その間のポジシ
ョンでは、必ずしも比例はしないものの、踏みこむ位置が同じ
ならその出力は一定というか、アクセルペダルとエンジン出力
の間には、安定した関連があると、漠然と考えていることが多
いのです。

 これは、間違いです。

 アクセルペダルは、本来はスロットルペダルとかガスペダル
と呼ばれていたもので、エンジンが空気を吸うところを塞いだ
り開けたりするバルブを動かすペダルです。従って、ペダルの
動きと吸入管のバルブは一定の関係なのですが、エンジンの出
力は、それだけでは決まりません。まだ別の要素が絡むからで
す。
 たとえばニュートラルでアクセル全開にした場合、そのエン
ジンは最大出力を出してはいません。重量挙げの選手が天突き
運動をしているようなものです。よいしょおっ! と、掛け声
かけてバンザイしているだけですね。逆にまた、時速20キロ
でトップギヤに入れてアクセル全開にしても、最大出力を出し
てくれたりはしません。銅メダルの選手に世界記録のバーベル
を持たせるようなもので、顔を真っ赤にしていつまでもしゃが
んでいるでしょう。
 エンジンが馬力を発揮するには、それにふさわしい負荷が与
えられることが必要で、それは、減速装置によって調節されま
す。いちばん理想的なのは、エンジンは常に最大出力を発揮す
る回転数で回りながら、減速装置がそれを無段階に変換して駆
動輪に伝えることで、これが完璧にできるならば、最高の加速
が可能になるか、あるいは、小さなエンジンで大きなクルマを
スムーズに動かせるようになります。
 CVTやハイブリッドシステムの効率が良いと言われるのは、
実はそれ単体の効率のことではなくて、エンジンを含むパッケ
ージとして、エンジンの出力を効率良く使いきることができる
点にあるわけなのです。

         【自動車マニア実践講座】

              トルク


 ギリシャだかローマだかの学者で、長いテコと適切な支点さ
えあれば地球だって動かして見せると言った人がいたそうです
が、原理はみなさんおわかりですよね。ガソリンスタンドなん
かでタイヤ交換をしてもらうと、インパクトレンチでがんがん
締め付けてくれたりして、パンクの時に車載工具のレンチでは
はずれずに往生こきますが、長いパイプをつないでふんっとま
わすと、簡単にはずれますね、おなじ腕力でも、中心から遠い
ところを持って大回りさせれば、強い力を与えることが出来る
という原理です。
 シーソーに座る時、ちびは端っこに、でぶは真ん中よりに座
ればバランスがとれることはご存知ですね、でぶが少し上下す
る度にちびはぶんぶん振り回されて、両方の力は、真ん中の軸
で釣り合っているわけですが、どちらかにワリバシを一本持た
せれば、そちらを押し下げる力が増加して下がり始めるわけで、
クルマが走るということもまた、タイヤの軸を回そうとする力
が、回させまいとする抵抗よりも大きくなって、初めて可能に
なるわけです。

 さて、アルトのエンジンとセルシオのエンジンをふたつ並べ
て、6000回転で回してみましょう。回っているシャフトを
見ているだけでは、ふたつとも同じですね。でも、同じように
回るアルトのエンジンをセルシオに積んだら、240キロのス
ピードはでません。どうしてかというと、タイヤを回してクル
マを前進させようとすると、いろいろな抵抗があって、アルト
のエンジンではもう、6000回転まで回らなくなってしまう
からです。
 今度は、アルトのエンジンを6個、縦につないでセルシオに
積んでみましょう。アクセルをふかすと高周波のうなりを上げ
てセルシオはすっとんでいきますね。同じ6000回転でも、
シャフトをまわす力は6倍になったので、いろいろな抵抗に打
ち勝ってタイヤをぶん回し、セルシオは1メートルも長くなっ
たノーズを持ち上げて加速していくわけです。
 このように、同じように回るけれども、負荷が大きくなって
もその回転を維持できるような底力のことを、専門用語で「ト
ルク」と呼びます。昔はkg・m(キログラムメートル)とい
う単位で表わしましたが、今は違う単位(N・m)を使うよう
になりました。 

 トルクの大きさは、どんな回転数の時でも同じ、同じ回転数
ならいつでも同じ、というわけではありません。吸いこんだ空
気とガソリンを圧縮して点火し、その燃えて広がる圧力がトル
クを生むわけで、吸いこむ空気の量や燃え方が変われば、発生
する圧力も変わるからです。

 昔の高性能エンジンでは、小さいエンジンで大きな馬力を出
すために、速くまわして何度も爆発させる方法がとられていま
したが、7000回転で馬力がたくさん出るように設計すると、
3000回転では力が出ない、そんな気難しい性格だったりし
ました。これは、吸いこむ空気の勢いを利用してたくさん吸い
こんだり、膨張する排気ガスの圧力を利用してガスを吸い出し
たりといった工夫が、装置の設定によって特定の回転でしか作
用しなかったための弊害です。
 現在は、給排気弁の開く量やタイミング、点火時期、ガソリ
ンの噴射量などをきめこまかくコントロールする技術があるた
め、高性能エンジンであっても、誰でも簡単に運転できるよう
なトルク特性になっています。

 速く走ること、競技に勝つことが目的であるレーシングカー
においては、トルクは回転数の全域で常に大きいことが有利で
すが、腕自慢の曲芸のような技を競いたがる自動車マニアにと
っては、彼らが差別化したいと願う「普通のレベルのドライバ
ー」に差をつけることが可能な、少しだけ運転の難しいトルク
特性のほうが、喜ばれたりしますし、難しいものを努力して制
御する楽しみは、趣味には欠かせないものです。でも、昔のレ
ース用エンジンのようなシビアな特性では素人は運転できなく
なりますから、市販のスポーツエンジンは、マニアの征服感を
満たす程度に計画された、ちょうど良い難しさを設定するわけ
です。テレビゲームに設定される難易度と同じようなもので、
これがユーザーのレベルにマッチすると、とても高い評価をも
らえるわけですね。


         【自動車マニア実践講座】

             ブレーキ


 速度を殺す装置です。昔は、路面に棒を突きたてて引きずっ
たり、車輪に何かを押しつけたりして止めていましたが、現在
は、車軸の回転を止める構造のものが主流です。その中でもい
ちばん普通なのは、タイヤと一緒に回る円盤をペンチでつまむ
みたいな感じではさむ「ディスクブレーキ」と、円盤の代わり
にファミレスの灰皿みたいのを回して、内側から縁に物を押し
つける「ドラムブレーキ」のふたつです。使用して熱くなった
ブレーキを冷えやすくするように、中空にした「ベンチレイテ
ィッドディスク」や、表面に放熱フィンをつけた「アルフィン
ドラム」といった種類もあります。

 もちろん、ブレーキの種類はこれだけじゃなくて、変速機か
ら出てくるシャフトを締め付ける「センターブレーキ」や、排
気管に栓をする「排気ブレーキ」、発電機で電気に変換する「
回生ブレーキ」などがありますし、ブレーキを取りつける位置
によって、タイヤの内側につけるものを「アウトボードブレー
キ」、ボディの中の駆動シャフトのデフ側につけたものを「イ
ンボードブレーキ」と呼びます。
 現代の乗用車のほとんどは、フロントがディスク、リヤがデ
ィスクまたはドラムで、いずれもアウトボードタイプというの
が一般的です。理想の設計というより、コストと性能の妥協点
といった程度の理由だと思います。

 ブレーキの性能は、ディスク又はドラムの大きさと、押しつ
けるパッドの能力によって決まります。回転するディスクにパ
ッドを押しつけて、その摩擦によって回転運動を熱に変換して
発散するのが、物理学的な原理ですから、温度が高くなった時
にも摩擦が小さくならないか、あるいは温度がある程度高くな
ったらそこで安定するか、そういう能力も必要になります。
 パッドは、たとえば自転車ですと、ゴムの塊が使われていま
す。車体が軽くて、冷えやすい大きなリムに押しつけるから、
これでも大丈夫なわけです。クルマでこれをやるとどうなるで
しょう。一発でぬるぬると溶けて、滑走路のような制動距離が
必要になってしまいますね。したがって、クルマには、かなり
の高温になっても溶けない材質が使われます。で、そういう材
質だと、低温の時にはうんと押しつけないと滑りやすかったり
するので、おおきな増幅装置で、締め付ける力を補助するよう
になっています。
 この他にも、ペダルからブレーキまでの間に入っている伝達
システムの要である、ブレーキオイルも、ブレーキの能力を左
右します。気体は液体と違って圧縮できるので、配管の中にガ
スが発生すると大変なことになりますから、そうならない性能
が必要なのですが、液体であるブレーキオイルは高温になると
気化してガスになろうとしますので、なりにくい性能が求めら
れるわけです。

 ブレーキの基本は、摩擦と放熱ですから、単純な仕組みなの
ですが、物理学をきちんと学んだ人なら誰でも知っているよう
に、これらは温度によってめまぐるしく変わる性質を持ってい
ますから、人間の感覚と制動する力との関係を一定に保つため
には、非常に微妙な設定を必要とします。物理学的に高性能な
システムが、必ずしも優秀なものであるということにはならな
いわけです。
 どういうことかというと、ブレーキのここが悪いあそこがダ
メだと言うのは誰にでも言えるけれど、そのような素晴らしい
ブレーキを作るのは、東京工大を出てメーカーで何年も真剣に
修行を積んだ人にだって、ちょちょいのちょいとできるような
ものではないということです。わたしやあなたがチェックでき
る程度の欠点なら、メーカーは承知の上でやってるわけで、そ
の原因は、コストであるにせよ技術の低さであるにせよ、簡単
には改まらないということですね。


         【自動車マニア実践講座】

           ヒールアンドトゥ


 踵とつま先、という意味の、運転操作のテクニックのひとつ
です。右足の踵でアクセル、つま先でブレーキペダルを操作す
ることから、この名前がつきました。もっとも、こんなたいそ
うな名前なんぞ知らないおじさんおばさんが、昔の出来の悪い
クルマを運転する時には、誰でもやっていた簡単な、でも、め
んどくさい操作です。

 今は国産車も馬力が大きくなり、軽自動車ですら昔のコロナ
以上のパワーがあるので、ATに乗る人がほとんどですが、昔
は、MTのクルマが一般的でした。しかも、材料の品質や加工
の技術がいまひとつだったせいか、当時のギヤボックスは操作
が難しく、ギヤが噛みついてシフトできなくなったり、あるい
は振動でするっと抜けてニュートラルになったり、シフトしよ
うとするとガリガリ音を立てて抵抗するしょぼいシンクロナイ
ザーしかついてなかったりしました。
 当時の運転手は、カーブの手前なんかで減速をしたとき、そ
のままのギアでは馬力が小さくて加速が難しいので、一段下の
ギアに切り替えるのですが、スムーズにギヤを切り替えるため
に、アクセルをがおんとふかして回転を合わせてからシフトし
ていたわけです。さらに昔のクルマですと、一度ニュートラル
に入れてクラッチをつなぎ、回転を上げてからまた切って、下
のギアに入れてからもいちどつなぐ、なんて曲芸みたいな操作
もやっていたりしました。
 これらのテクニックはレーシングカーでも使われていました
が、それは、ヒューランドなどのレース用のギヤボックスは、
ギヤの歯の設計などのために、シフト時の回転あわせを必要と
する構造になっていたためで、コストではなくて重量やスペー
スなどのためでした。

 近年、レース用では、このような無駄な操作を省いて少しで
も速く走るために、コンピューターでミッションを操作するシ
ステムなんかが開発されてきましたし、市販車では、クラッチ
を入れたままでもシフトできるくらいに強力なシンクロ装置が
搭載され、ヒールアンドトゥという操作は、普通の人はもう、
やらなくなってしまいました。パソコンにメモリーを増設する
時に、アース線をハンダ付けしたアルミホイルのエプロンをす
る人がいなくなったようなものです。
 しかし、あなたがクルママニアとして認めてもらうためには、
ぜひともこれは習得しておかねばならないテクニックです。馬
鹿馬鹿しいと笑ってはいけません、ざあますおほほのプチブル
のお付き合いでは、お葬式の焼香の作法のように、何の役にも
たたない作法が、その人の社会的な評価を左右する場合もある
わけで、真夏にスーツを着こむことから比べたら、害がないだ
けでもましというものです。

 では、実践に入ります。まず、カーブの入り口でブレーキを
踏みます。そしてクラッチを切ってギアをひとつ下へシフトし
てクラッチをつなげば、運転操作としてはおっけいなのですが、
クラッチを切ってから次につなぐまでの間に、ブレーキを踏ん
でいる右足の踵をそっと上げて、アクセルペダルをがこんとけ
っとばします。あとはいつもと同じです。おもいっきり回転を
上げたほうが、見栄えもしますし回転合わせの点でも正解です
が、失敗してもどうということはありません。気をつけるのは、
クラッチがつながっている時に、間違ってアクセルをけとばさ
ないことです。山道なんかで、太いタイヤをはいた後輪駆動の
MTのクーペなんかが、カーブの手前でタコ踊りしているのを
たまに見ますが、そういう恥ずかしいことになります。年配の
ドライバーには何が起きたのか丸見えですから、気をつけてく
ださいね。

 基本的に、意味の無い技法ですので、周囲にマニアがいる時
にかっこよく披露するのが有効です。ぐぃーんと減速してばぉ
ーんと空ぶかし、ぎゃうんとテールを沈めてコーナーを抜けて
いけば、助手席のおねーさんは、ぱんつを下げる日も近いかも
しれません。


         【自動車マニア実践講座】

          ドリフトとカウンター


 かっこいいレーシングドライバーに憧れるマニアの多くが、
習得、あるいはそうしたいと願っている操縦技術です。イメー
ジとしては、まがりくねった山道、ここではハイカラにワイン
ディングロードと言ってみましょう、そのカーブから、横っと
びにすっとんで出てきて、前輪は妙なとこへ向いたまま綺麗に
曲がり終えて素晴らしい速さで視界から消えていく、そういう
運転のための技術です。

 道路で運転するための技術は、操縦に関しては教習所で十分
習っていますから、あとは、周囲の乗り物や歩行者などとの関
係について自分で学習することが、良いドライバーになるため
の、ほとんど唯一といっても差し支えない条件です。言いかえ
れば、教習所で教えなかった操縦技術は、必要などないものば
かりというわけです。その中でも、もっとも無意味で不必要な
のが、ドリフトと呼ばれるものです。
 では、そんな無意味なことをどうしてマニアは習得したいと
願っているか、それは、かっこよくて楽しいからです。このふ
たつの要素は、何かとてもいけないことのように思いこんで、
ヘンな理屈を貼りつけて弁解しようとする人が多いのですが、
かっこよさや楽しさというのは、人類にとってとても大切なも
ので、これがなかったら、人間とオケラやミミズを区別するも
のなどありません。安全運転のための技術の鍛錬のためにドリ
フトの稽古をする、なんて言う人がいたら、それは、心の貧し
い、サルからあまり進化していない人かも知れません。かっこ
よくて楽しいから稽古する、と胸を張って言える人こそが、心
豊かな万物の霊長ですね。

 厳密な物理現象のはなしをしても無価値ですので、ここでは
自動車マニアにとってのドリフトについてだけ考えることにし
ます。ドリフトというのは、ふつう、後輪駆動のクルマでカー
ブを回る時に、後ろの車輪がすべって外に振り出されることで
す。ようするに運転に失敗した状態です。
 ところが、この状態になると、クルマはすごい早さで向きを
変えて、行きたい方向を向く瞬間がやってきます。そこで、そ
の瞬間に後輪の横滑りを止めてやることができれば、なんとい
うか、ころんだおかげで一万円拾ったみたいな、失敗がかえっ
て素晴らしい結果を生み出すことになるわけですね。

 後ろの車輪を指名して横滑りさせるには、その車輪にだけ強
くブレーキをかけるか、あるいは、突然大きな駆動力をかけれ
ば簡単にできます。パーキングブレーキを使うのが前者で、ア
クセルをばおんとあおるのが後者です。慣れれば体育が「2」
だった人でもできますが、問題は、それを狙ったタイミングで
止めることですね。うまくいかないと、どこかの自動車評論家
のようにぼとんと道から落っこちて、口づてに伝えられて、マ
ニアの笑いものにされるといううすら恥ずかしいことになった
りします。ころんだおかげで一万円拾うどころかウンコつかん
じゃったわけですね。

 では、どのようにしてドリフトをコントロールするか、それ
が、カウンターステアという匠の技です。カウンターというの
は、バーやすし屋のあの長いテーブルで、客とバーテンが向か
い合う場所ですね。ようするに、クルマがくるりんと回ってし
まおうとする時に、それに対抗するようにハンドルを切ること
から、「逆ハン」とか「カウンターステア」とか呼ばれるわけ
です。雑誌なんかの説明では、曲がりたい方向と逆にハンドル
を切る、なんて書いてあったりしますが、それは、写真やビデ
オを見て理屈を考えるからそうなるんで、実際は、「もっとこ
っちへ行きたいんだよー」っていう方向へハンドルを切ってい
るわけで、別に特別な技法というほどでもないのです。特別な
のは、狙った通りにこれらのテクニックを駆使してクルマをコ
ントロールできる、ドライバーの腕のほうですね。






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