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フルタイム4WDとパートタイム4WDの違い、または性能面におけるメリット、デメリッ...

nick1984diazさん

2012/3/2820:03:40

フルタイム4WDとパートタイム4WDの違い、または性能面におけるメリット、デメリットについてご存知の方がいましたら教えていただけますでしょうか?
よろしくお願いします。

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e60fuenfer1さん

2012/3/3118:38:35

じつは,最近の4WDは,「フルタイム式」でも「パートタイム式」でもなくなっています。

●4WDの方式とは?
下記の5種類があります。あわせて採用例を示します (添付したFF駆動をベースにした場合の図をご覧ください)

(1) 選択式(パートタイム式) … 昔のオフロード車 ~ 運転者が4WDと2WDを手動で切り換える
(2) センターデフ+パッシブ式 … トヨタのビスカスカップリング式フルタイム
(3) センターデフ+アクティブ・トルクスプリット式 … トヨタのi-Four
(4) 直結+パッシブ式 … トヨタのVフレックスフルタイム
(5) 直結+アクティブ・トルクスプリット式 … トヨタのアクティブ・トルクコントロール

●駆動力配分
前後輪の駆動力配分は下記のようになります。ここではベースをFF駆動とした場合です。

(1) 選択式(パートタイム式) … 100:0 か 50:50
(2) センターデフ+パッシブ式 … 50:50(ベース)で30:70~70:30(例)
(3) センターデフ+アクティブ・トルクスプリット式 … 同様
(4) 直結+パッシブ式 … 100:0(ベース)~50:50
(5) 直結+アクティブ・トルクスプリット式 … 同様

ここで,フルタイム4WDと称しているのは,上記の

(2) (3) (4) (5)

が多いです。「多い」というのは,車両メーカで勝手に「フルタイム」を定義しているからです。

●どういう構造か?
(1) 手動クラッチでたとえば前輪への動力をカットします
(2) エンジンからの動力を前後輪に分割し,もし後輪がすべると,前輪への駆動力を増やします。この時,差動制限機構としてビスカスカップリングやトルセンを使います。つまり機械的に前後輪の回転数差を検出し,回転数差が大きくなると,差動制限して,回転数が遅い方へ駆動力を回します(正確な表現ではありませんが)
(3) 動力を前後輪へ分割するのは(2)と同じ。差動制限には,電子制御の湿式多板クラッチを使います。前後輪の回転数をセンサで検出し,回転数差が大きいと,クラッチをつないで,回転数が遅い方へ駆動力を回します
(4) FF駆動車をベースにする場合,エンジン駆動力を前輪に配分し,さらに前輪デフの上流側から後輪への駆動力を取り出します(トランスファで)。プロペラシャフトで後輪へ伝達するのですが,後輪デフの上流側に機械式の差動制限機構(ビスカスカップリングなど)を使います。こうすると,前後輪がほぼ同じ回転数の時には,2WDで走行できます。これにより燃費が良くなります
(5) 構成は(4)とほぼ同じで,機械的差動制限機構の代わりに電子制御の湿式多板クラッチを使います。これにより,加速時のように,前後輪の回転数差がない条件でも2WD→4WDにでき,安定した加速が可能になります。これが現在の主流の方式です。

●もともとの「フルタイム4WDの定義」とは?
もともと上記の(2),(3)を「フルタイム4WD」と呼んでいました。つまりセンターデフ付きの4WDです。しかし富士重工が自社の4種類ある4WD方式のうちの「アクティブトルクスプリットAWD」(上記の分類では(5))まで「フルタイム4WD」と言いたかったため,混乱を招いています

●パートタイム式の定義は?
もともとパートタイム式は,上記(1)選択式のことでした。一部のオフロード車のみに採用されています。
ところがフルタイム式の「反対語」として誤用されるようになり,上記(4)(5)を指す場合もあります。

●現在,一番多い方式は?
上記(5) 直結式+アクティブ・トルクスプリット式 がほとんどです。

●なぜか?
下記2つの理由からです。

<1> 燃費 … 2WDを選べるのは,上記(1)(4)(5)です。(1)は旋回時,タイトコーナブレーキ(前輪と後輪の回転数差により,最悪,車両停止に)が起きるので,現在はほとんど使われません
<2> 応答性 … 上記(2)(4)は,駆動輪がすべったことを機械的に検出して,駆動力配分比を変えます。つまり遅れがあります。ところが(3)や(5)は,駆動輪がすべる前により最適な駆動力配分比にできます。たとえば(5)で,加速するとき,通常は燃費の良い2WDにしておき,加速状態を検出すると,4WDにして,前後輪の駆動力を50:50に近づけます。こうすると,FFなら前輪(駆動輪)がすべる限界動力が大きくなり,より安定した加速が可能になります

以上の理由から,自動的に(5)が最良ということになります。

●まとめ
・燃費が良いのは … 2WDが選択できる(5)です
・運転しやすいのは … 駆動輪の駆動力配分を積極的に変えることができる(3)(5)です
・雪道に強いのは … 常に前後輪駆動力配分比を50:50近辺にしている(2)(3)です。ただし通常の雪道走行であれば,(4)(5)でも問題ありません

●気をつけて欲しいこと
4WDは2WDより安定した雪道走行が可能です。しかし万一,アイスバーンになったばあい,4WDも2WDも同じになります。つまり全輪がすべるとどうしようもないのです。このため4WDで速度を出しすぎたり,急な旋回をやると,大きな事故になります。慎重な運転をしてください。

ご参考になれば幸いです。

じつは,最近の4WDは,「フルタイム式」でも「パートタイム式」でもなくなっています。

●4WDの方式とは?...

質問した人からのコメント

2012/4/4 10:34:24

降参 皆様わかりやすいご説明本当にありがとうございました!

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blues297619さん

2012/3/2908:22:36

>フルタイム4WDとパートタイム4WDの違い

フルタイム式は3つのデファレンシャルがあり
切り替えの必要性がありません
前輪用ディファレンシャル
後輪用ディファレンシャル
前後輪回転吸収用 センターデフ

図入りで、わかりやすいかも
http://monoist.atmarkit.co.jp/fmecha/articles/chassis/06/chassis06_...

>フルタイム4WDとパートタイム4WDの違い

フルタイム式は3つのデファレンシャルがあり...

2012/3/2820:44:35

フルタイムの場合は、高いスピードでの安定感を目的にしたものが多いです。
スバルや日産のGT-Rがフルタイムで高いスピードでの安定を目的にしたものです。
だから、高いスピードでも安定して走ることができます。
ただし、燃費は悪いです。

パートタイムの場合は、必要なときに四輪駆動になることを目的としたものが多いです。
SUVには、切り替えスイッチ(レバー)付きのパートタイム式が採用されています。

一般の乗用車などで、切り替えスイッチがないパートタイム式が採用されてます。
これは、センサーや油圧などで、二輪駆動と四輪駆動を瞬時に切り替えてます。

これらは、燃費が悪化するのを防止する目的と、
高いスピードで走ることが少なく常時四輪駆動にする意味がないということで
パートタイム式になったのです。

一時期は、フルタイム式が主流でしたが、
今は切り替えスイッチのないパートタイム式が主流です。

中には、エンジンの駆動に電動モーターの駆動力で四輪駆動としている
「e-4WD」という日産が開発して実用化したシステムがあります。

bkey0906さん

2012/3/2820:25:03

なるべく分かりやすく書きます。フルタイムとは常に4輪駆動状態にあるという事です。パートタイムは状態に応じて2駆と4駆を使い分けるという事です。フルタイムのメリットは常に4輪に駆動が掛かっているので、扱いが楽である事。パートタイムは大概こちらで「切り替える」必要があるので、煩わしくなく扱えます。短所はその為に燃料を余計に使う事です。パートタイムのメリットは選べば2駆で扱えるので、余計に燃料使わなくて済むこと。短所は、切り替えが面倒な事です。ただ、今は電子制御で通常時は2駆でやってしまうシステムが存在しますので(日産のアテーサET-S等)、パートタイムシステムは使われなくなりつつあります。ご理解いただけたでしょうか?。

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