あなたは普段日常の中、車はご使用になりますか？車は移動手段や娯楽、趣味、レジャー等のツールとして、欠かすことのできない存在となっています。
免許さえあれば、誰でも気軽に乗れてしまう便利なものですが、以外と車に乗る多くの人は、ただ乗ることは好きなだけで車に関する知識がなかったり、車の細かな部品などはわからないという方が多いのではないでしょうか？
しかし、いざという時に車の知識がないとタイヤが交換できなかったり、思わぬトラブルに遭遇した時にどうしたらわからなくなってしまいます。
しかし、少しでも車に関する知識があれば、トラブルに悩まずに済んだり、解決することができる場合もあります。
そのため、少しでも車に関する基礎知識を学んで、理解していただき、より良いカーライフにお役立て頂ければ幸いです。それでは、車の基礎からご紹介していきましょう。
車のタイプ
車の型式もしくはタイプには大きく分けて、10個のタイプに分かれます。
ハイブリッド、セダン、ミニバン、ステーションワゴン、クーペ、SUV、ハッチバック、ピックアップ、オープン、ミッドシップがあります。
- ハイブリッド
【トヨタ プリウス http://toyota.jp】
ハイブリッドの意味は「組み合わせる」です。
ガソリンで動くエンジンと、電気で動くモーターを搭載しているのが特長です。
モーターがエンジンをサポートして走るため燃費がよく、ガソリン仕様車と比べて排出するCO2が軽減されるため、環境への影響も小さくなります。ガソリン代を節約したい人や環境への負担が気になる人に特にオススメです。
- セダン
【レクサス LS https://lexus.jp】
一般的な車のタイプで、４枚のドアとエンジンルーム、居住スペース、トランクルームで構成されています。3BOXとも言われています。
- ミニバン
【トヨタ アルファード http://toyota.jp】
居住スペースの広さと実用性の高さが特徴のこのタイプは、軽自動車、普通乗用車の多くに採用されています。
- ステーションワゴン
【スバル レヴォーグ http://www.subaru.jp/】
簡単にいえば、セダンのトランクスペースを屋根まで上げて、後部座席との仕切りを無くし、荷物の積める量を最大にした実用性に優れたタイプです。
- クーペ
【日産 GT-R http://www2.nissan.co.jp/】
スポーツカーの代名詞とも言ってもいいスタイルのクーペは、低姿勢なボディを持つのが特徴です。ただし、居住性は犠牲になります。
- SUV
【マツダ CX-5 http://www.mazda.co.jp】
スポーツ・ユーティリティー・ビークルの略。
4WDを採用し、車高が高くて悪路を走破するイメージが強いですが、現在は悪路よりも街中を走るために乗り心地や装備を充実させていて、都市型4WDといわれています。
- オープン
【マツダ ロードスター http://www.mazda.co.jp】
ルーフの部分を持たないタイプで、他の車では味わえない解放感が魅力です。
メーカーによっていろいろな呼び方があります。
- ハッチバック
【トヨタ オーリス http://toyota.jp】
ランクがなく、上下に開くハッチを使用することで、居住スペースを犠牲にすることなく、後部に十分なラゲッジスペースを確保しています。
- ピックアップ
】簡単にいえばトラックの事ですが、大きな特徴はボンネットがあるということで、一部のユーザーには人気があります。
- ミッドシップ
【ホンダ NSX http://www.honda.co.jp】
車のパーツでいちばん重いエンジンを、車体の中心に配置した車で、コーナーリングにはベストバランスとなるため、スポーツカーに採用されます。
駆動方式ではMRと呼ばれます。
このように、車は大きく分けて10個のタイプに分かれます。
車の構造について
それでは、車はどう言った部品構成から成り立っているのか、その仕組みをお伝えしていきましょう！
車は大きく分けて、「ボディ」「エンジン」「トランスミッション」「ドライブトレイン」「ブレーキ」「ステアリング」「マフラー」の7つで構成されています。
- ボディ：全体を支える部品
- エンジン：動力を作り出す部品
- トランスミッション：動力を伝える部品
- ドライブトレイン：トランスミッションの動力をさらにタイヤ等に伝える部品
- ブレーキ：静止させるための部品
- ステアリング：曲がるための部品
- マフラー：エンジンから排出されるガス排気処理を行う部分
車の頭脳ともいえるエンジン！このエンジンによって、その性能は大きく変化します。
しかし 決して車はエンジンだけでは走行することはできません。
車そのものを支えるボディ、動力を作り出すエンジン、動力を伝えるトランスミッション、それを伝えるドライブトレイン、止まるためのブレーキ、曲がるためのステアリング、その他の電子部品、排気ガス処理など、様々な工業技術によって構成された部品が組み合わされた精密機器なのです。
車の頭脳とも言われるエンジンについて
それでは、まず車の頭脳とも言われるエンジンについてみていきましょう。
エンジンは、大きく分けて5つの駆動方式と合わせて次のように呼ばれています。
FF（フロントエンジン・フロントドライブ）
FFは現在の自動車の駆動方式の主流となっています。
特にコンパクトカーでは、FF以外の駆動方式の方が珍しくなります。
FFはフロントが重たいため、車を引っ張るような走行特性となり、直進安定性に優れ、室内空間も広く取れるメリットがありますが、スポーツ走行を目的とする場合にはデメリットが多くあり、スポーツカーは、FRかMRの（ミッドシップ）が多く採用されています。
FR（フロントエンジン・リヤドライブ）
自動車文化の始まりのころからの定番の駆動方式です。
現在では大型セダンやスポーツカーを中心に採用されています。
前輪は操舵、後輪は駆動と役割分担がされているため、ハンドリングは軽快で運転する楽しみがあることがメリットですが、トランスミッションやデフ、プロペラシャフトなどが室内空間を犠牲なることと、リア・サスペンションが複雑化することなどから小型車ではデメリットとなってしまいます。
MR（ミッドシップエンジン・リヤドライブ）
後輪側にエンジンが置かれていますが、前輪側に置かれるフロントミッドシップという駆動方式があります。
FRとよく似ていますが、フロントミッドシップは前輪車軸より後ろ側に位置するため、前輪と後輪の荷重配分は50：50に近くなります。 運動性能に優れるためスポーツカーで多く採用されています。
RR（リヤエンジン・リヤドライブ）
車の最後部にエンジンを配置して、後輪で駆動する方式のことを言います。
主に大型バスなどに採用され、乗用車ではほんの一部の車種にしか採用されていません。
FFでは操舵輪と駆動輪が同じ前輪になることからドライブシャフトのジョイントに工夫する必要があり、当時はその開発が難しくコスト高になったことと、パワーステアリングが普及する前であったことからハンドルが重たくなるなどデメリットが多く、RRが好まれる傾向がありました。
4WD（4輪駆動）
４つの車輪が駆動輪となり、エンジンのパワーを効率よく路面に伝えることで悪路走行や雪道で抜群の性能を発揮します。
エンジンの排気量 エンジンの排気量は、車の大きさにも比例して大きくなります。また、車の税金も高くなります。FRベースの4WDの場合にはセンターデフ（前輪と後輪の回転数を調整する部品）が車の中央部分に位置していますが、FFベースの場合は、センターデフが前になります。悪路の走行性能の高さのメリットの他、高出力エンジンでは、4輪すべてにパワーを分配できるメリットがあります。
トランスミッション仕組みとは
続いて、トランスミッションについて詳しく解説していきましょう。エンジンは、動力を作り出す部分でしたが、トランスミッションは、動力も各部品に伝えなくては、何も意味がありません。
モーターの付いたミニカーでいうなら、歯車からねじを回転させるような、この歯車からねじの部分を言います。
そもそもトランスミッションとは、日本語に直訳すると、自動車の分野で言うと「変速機」で、一般用語で「伝達や伝動」という意味をもちます。
この自動車におけるトランスミッションの仕組みは、全部で5つの種類に分けられます。
- MT（マニュアル トランスミッション）
- AT（オートマチック トランスミッション）
- CVT（コンティニューアスリー ヴァリアブル トランスミッション）
- DCT（デュアル クラッチ トランスミッション）
- AMT（オートメーテッド マニュアル トランスミッション）
それでは、この5つのトランスミッションについてご紹介していきましょう！
MTについて
マニュアルトランスミッションとは、手動でギアチェンジを行う変速機のことをいいます。
マニュアル車・MT車と呼ばれています。
現在のMT車は、ギアチェンジのとき1回クラッチを踏むだけの操作ですが、この操作が可能となったのは、「フルシンクロメッシュ・マニュアルトランスミッション」というものが発明されたからです。
フルシンクロメッシュ・トランスミッションについて
フルシンクロメッシュトランスミッションとは、常時噛み合い式の歯車のことを言い、 古い車では、「1-2速シンクロメッシュ」という方式のものがあります。
これは、1速と2速がシンクロメッシュ機構でダブルクラッチ操作は不要、という意味になります。
すべてのギアでシンクロメッシュ機構が働くものを「フルシンクロメッシュ」といいます。
現在のマニュアル車が、このフルシンクロメッシュとなります。
スリーブが2速ギアにはめ込まれてエンジンの回転をタイヤ側に伝えています。
マニュアル車のギアチェンジというと、歯車と歯車を繋げたり離したりするイメージが強いですが、実際には、スリーブというものでギアチェンジを行います。
高速で回転する歯車と歯車を入れ替えるのは、エンジン側の歯車とタイヤ側の歯車をタイミングよく噛み合わせないと、ギアが入ってくれません。
歯車を常時噛み合わせたままにしておき、スリーブで回転の伝達経路を変更させることで、スムーズにギアチェンジができるようにしているのです。
ATについて
オートマチックトランスミッションとは、機械的な意味においては、ギアチェンジを自動で行う機構の変速機のことをいいます。現在ではオートマチック、オートマ、ATと呼ばれています。
自動車免許においてのAT車は、クラッチのない車のことを言います。
上記5つのうち、クラッチペダルがないにもかかわらず、マニュアル車と同じような仕組みを持っているDCTは、運転免許上においては、AT車に分類されることを覚えておきましょう。
現在、オートマ車のトランスミッションは、大きく3つに分けられます。
- AT（トルクコンバーター式）
- CVT
- DCT
トルクコンバーターは、オイルの流れを利用したクラッチの機構で、マニュアル車での半クラッチは、オイルの流れの滑りを利用した仕組みで、1980年代に使用されていたトランスミッションです。
また、オートマチックトランスミッションのギアチェンジは、主に2つの方法があります。
- 油圧式
- 電子制御式
油圧式は、様々な油圧を感知して、シフトアップのタイミングを判断する方法で、電子制御式は、マイクロコンピューターがセンサーからの情報を制御する方法になります。
CVTについて
CVTは、無段変速機のことをいい、Continuously Variable Transmissionの略になります。
歯車を用いず金属製の特殊なベルトとプーリー(滑車)で変速する仕組みになっています。
CVTはエンジン側とタイヤ側にプーリーがあり、このプーリーがベルトを挟み込む力を調節してプーリーの外径を変化させることで、変速を行うことができる仕組みです。
もう少し詳しくいうと、二つのプーリーの間にベルトを掛け、このベルトがかかる谷間がV字構造になっています、油圧でV字の谷間を狭めたり広げたりすることができ、ベルトの掛る位置が変化することで有効径が変化します。
回す側と回される側両方のプーリーの有効径を変えることでふたつのプーリーの回転速度を変えて変速する仕組みになっています。
特に国産の小型車に多く採用されており、このCVTが主流になっています。
このCVTのメリットとして、パワーロスが少ない点や速度に応じた最適なギア比を確立し、高効率で高燃費という特徴があります。
小型車の燃費がいい理由としてこのCVTを採用している点が挙げられます。
CVTには大きく分けると以下の3つのベルトの方式があり、歯車を使用していません。
- ベルト式
- チェーン式
- トロイダル
CVTにはこれらの様々なタイプが存在しますが、ハイブリッドに使われているものを除けば、そのほとんどがベルト式となっています。
CVTは、連続的に変速することができるトランスミッションです。
歯車ではなく自由に径を変えることのできるプーリーと、それにかけられたチェーンを用いることで無段階に変速することができ、いつでも最適なギア比を選択でき、しかも駆動力を途切れさせることなく走行できる利点があります。
DCTについて
DCTとは、デュアルクラッチトランスミッションともいい、クラッチが2つあるトランスミッションのことをいいます。
Dual Clutch Transmissionの略語であり、 基本的な仕組みは、マニュアルトランスミッションと同じとなります。
DCTには、クラッチが2つあり、1つのクラッチが奇数ギア、もう1つが偶数ギアにそれぞれ分けられています。
このDCTのメリットとして、ギアを変えるとき予め次のギアが、接続状態になっているため、シフトチェンジのタイムラグを少なくすることができる点にあります。
クラッチ操作は、電子制御で行うため、運転席にはクラッチペダルがありません。
日本の運転免許では、AT限定でもDCT車が運転できます。
AMTについて
AMTとは、MT車のシフトチェンジを自動化したオートマチックのことで、基本的な機構はマニュアルトランスミッションと同じになります。
仕組みは、マニュアルトランスミッションのクラッチ操作とシフトチェンジを電子制御、自動化したもので、「セミオートマチック」とも呼ばれています。
マフラーについて
車のマフラーというのは、排気パイプのことをいい、エンジンからの排気パイプを通して車体の後ろへ導くように配置されており、ガスが、運転者への被害や視界を遮らないような排出に様々な工夫が施されています。
又マフラーには、車の各シリンダーから同時にガス排気するのではなくて、少しずつタイミングをずらして排気されるように作られており、排気がスムーズにパイプを流れて行くことがとても重要です。
排気同士が干渉して停滞を起こしたり、乱気流を起こさないように正確に外へと導かなければなりません。
マフラーの機能には、大きく2つの機能があります。
- 有害物質の除去
- 消音効果
有害物質の除去
エンジンから排出される排気ガスには、人体や環境に悪影響を及ぼす有害物質が含まれています。
それらの有害物質を減少させるためにガソリンエンジン搭載の乗用車のマフラーには、必ず、排出ガスを吸着するためのマフラー内部にはキャタライザーがついています。
このキャタライザーの内部は、ハチの巣構造（ハニカミ構造）になっていて、その各通路の壁面には白金、ロジウムをはじめとする貴金属がコーティングされています。
その通路を有害物質が通ることにより化学反応を起こし、NOx等の有害物質を害の少ないものへと変化させる効果があり、こうした機能がマフラーの中間点に設置されており、マフラーはただのガスを排気するためのものではありません。
消音効果
マフラーには、もう一つ機能があり、それが消音効果を持っており、別にサイレンサーとも言います。現在車の多くにはサイレンサーが、2つついているのが一般的です。
パイプの終端近くについているのがメインサイレンサーで、パイプの途中のついているのがサブサイレンサーと言います。
このサイレンサーによって排気吐出音や吸気音を低減することができ、排気騒音を低減するこれらを総称して、マフラーと呼んでいます。
車を楽しむ為に知っておきたい基本構造と豆知識のまとめ
このように、自動車は、様々な技術を搭載した精密機器です。その技術は今でも進化を続け、より快適で、安全安心な未来の生活を実現するために日々進化し続けています。
少しでも車がどのような仕組みで構成されているのかを理解し、その車の楽しさを見出してみてはいかがでしょうか。
（ライター：タム）
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