BMW 変速比 最終減速比

BMWのカタログに書かれてる駆動装置欄の駆動方式・・後輪駆動

BMWの多くは

フロント/エンジン、リア/駆動となっているのはご存知だと思いますが

変速比や最終減速比となると・・・・・・？

そこで

変速比や最終減速比とは何か・・考えてみました



まず

トランスミッションはなぜ必要か・・・

モーターなどは

ゼロ回転からトルク(回転力)を発生することができ

トランスミッションがなくても発進、走行が可能ですが

エンジンは

400～500回転以下になると回転すら続けられないので燃料をタダ食いする金属の塊になり

また

基本的に逆回転もできず、トルクは使用回転域で山型になることが多く

騒音、燃費などを考えると使用できる回転ゾーンが限られてしまう特性があります


そこで・・・・・変速機=トランスミッション


トランスミッションは

歯車(ギア)を主役にしたトルク変換機で

タイヤが路面を蹴るエネルギー(駆動力)をコントロールし

車の発進、加速、後退させるなどの役目を受け持つ装置になり

車を発進させるには

大きな駆動力の源であるトルクが必要になりますが

エンジンは1分間に何千回転もしてるわりには、トルクが小さく

トルクを大きくするために

トランスミッションのギヤ等によって減速しているかと思います



変速比や最終減速比は

上図の歯数の少ない駆動軸の「ギアａ」と歯数の多い受動軸の「ギアｂ」をかみ合わせて

ギアａを回すとギアｂの回転は減速されますが、トルクはそれに反比例して増大され

この場合のギアａの回転速度とギアｂの回転速度の比を

「変速比(ギア比)」といい

変速比は

「ギアａ（ドライブギア・回す）回転速度／ギアｂ（ドリブンギア・回される）回転速度」

となり

「ギアｂ歯数/ギアａ歯数」

となるかと思います



上図のａ～ｄのギアがある場合、ギアａを回すとギアｄは二回減速され

「（ギアｂ歯数/ギアａ歯数）ｘ（ギアｃ歯数/ギアｄ歯数）」

もしくは

「（ギアｂ歯数ｘギアｄ歯数）/（ギアａ歯数ｘギアｃ歯数）」

になり

受動軸のトルク=駆動軸のトルクｘ変速比

受動軸の回転速度=駆動軸の回転速度/変速比

になるかと思います

また

ギアｃとギアｄの間にアイドルギアをかみ合わせると回転が逆になり

リバースギアになり、デファレンシャルのファイナルギアでもう一度減速させる

比率が「最終減速比(ファイナルギア比)」になるかと思います

例えば、BMW E60 525i だと

変速比は

1速4.171/2速2.340/3速1.521/4速1.143/5速0.867/6速0.691/後退3.403で

1速は、エンジンが4.171回転すればプロペラシャフトは1回転

2速では2.340回転にプロペラシャフト1回転

3速・・・4速・・・5速・・・6速では0.691回転に1回転となり

最終減速比3.909で考えると

プロペラシャフトが3.909回転するとタイヤが1回転となり

1速だとエンジン回転数はタイヤに伝わるまでに

1速4.171でファイナルが3.909なので、16.30分の1まで減速され

トルクは16.30倍に増大されることになるかと思います

ついでに

エンジン回転数を変速比と最終減速比を掛けた総減速比(1速なら16.30)で割ると

タイヤの回転数が分かるのが理解できると

タイヤの有効周長(外周)を掛ければだいたいの分速がわかり

60分掛ければ時速も分かり

同じ時速なら、1速と6速を比べると6速の方がエンジン回転が低いので

燃費が良いのが分かるかと思います

あと

タイヤの有効半径とトルクが分かれば

トルクに総減速比を掛け、有効半径で割ると駆動力も計算できたと思います



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