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ギヤの、ロックアップするATの伝達効率について教えて下さい。 普通のATは滑り...

yam********さん

2011/6/1820:42:14

ギヤの、ロックアップするATの伝達効率について教えて下さい。

普通のATは滑りが多過ぎて最悪です。
アクセルを幾ら踏んでも中々動力に結び付かなくて。

マツダが発進時以外は常にロックアップする変速機を開発したと出ていますが、トルコンを介さない状態のATはMTと伝達効率は同じですか?

同じだとすると、MTの優位性はほぼ無くなりますか?

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e60********さん

2011/6/1916:00:10

●変速機の構成
変速機はトルコンや湿式多板クラッチなどの「スタートアップデバイス」と多段の変速をおこなう「変速手段」から構成されます。この2つにわけて考えてみましょう。

●スタートアップデバイス
トルコンの伝達効率を改善するため,ロックアップがあります。これは1950年代の米国車から始まりましたが,制御時の振動の問題とと信頼性不足があり,すぐになくなりました。復活したのは,1970年代のクライスラー車からです。
ロックアップにより,スタートアップデバイスとしての伝達効率は100%になります。しかし押しつけ油圧が必要なので,変速手段の前部にある油圧ギアポンプ分のロスがあります。
ロックアップは,一般に高負荷,高回転側でつかわれます。これは低負荷や低回転側ではクラッチを切断する確率が高く,振動があるからです。このためロックアップ領域を広げるというのが,変速機開発のおもな仕事になりました。また振動を吸収するのにトルコンを使わず,ロックアップクラッチをすべらせて使うことで振動吸収が可能です。しかし接続面(摩擦面)の劣化があるため,摩擦面材料に課題があります。これはATF(変速機油)を交換しなくてもすむように,摩擦面からの摩耗粉発生をできるだけ抑えたいからです。

マツダが来年,発売するSKYACTIV-DRIVEに装着されるスタートアップ・トルクコンバータ(エクセディ製)は,ロックアップ領域を従来の50~70%くらいから80%を超えることにより,時間平均の伝達効率を改善しています。ちなみにトルコンでトルクコンバータ領域(=流体継手領域ではなく)の瞬間的な伝達効率は,通常40~80%くらいですから,MTのクラッチにくらべるとトルコンをいくら改良してもMTの効率には追いつきません。

●変速手段
ATには,いくつかの滑り要素があります。たとえば4速ATであれば,後退分をいれて,クラッチ要素が4つ,ブレーキ要素が2つ,ワンウェイクラッチ要素が2つくらい使います。これらの隙間部にはオイルがあり,摺動抵抗になります。もっと多段のATでは,遊星ギアだけではなく,これらの要素も増えます。一般にこれらの要素を減らす(=ルペルチェのスケルトンなどを使って)と,構造的に大きくなります。

ATはMTより多くの滑り要素があるため,伝達効率がMTにかないません。つまり数%の差はあります。

●MTへの優位性は?
MTでの操作段数は最大6段です。補助変速機をつかって,もっと多く使うこともできますが,そうなると操作が複雑になり,トラックなどにしか使えません。また8段にすると,3~6速での操作間違いが増えます。
一方,ATは最大9段程度になります。段数が増え,変速比幅が増やせますので,高速道でのエンジン回転数が下がります。さらにエンジンとの協調制御が可能になると,MTより,最適効率点近傍を上手に使うことができます。このためATの方が,燃費が良くなります。より正確に言えば,上手なMTの人にはかないませんが,一般の方の運転のMTより燃費は良くなります。
そうなると一般的には,MTより多段ATの方が,すぐれた燃費になります。

●マツダのSKYACTIV-DRIVEの場合
スタートアップ・トルコンと6速ステップATの組み合わせなので,上手なMTの人より少し悪い燃費になるでしょう。しかし一般の方の操作のMTより,燃費は良くなるのは間違いありません。

簡単ですが,ご参考になれば幸いです。

質問した人からのコメント

2011/6/22 00:51:12

降参 やはり根本的にMTよりはロスが出る構造ですか。

私もMTの操作が上手い方ではありませんが、少なくとも同じ車種のCVTよりはずっと良い燃費にはなります。

改良型ATは、少なくともCVTなんかよりは遥かに燃費も加速力も良さそうですね。

金銭的にDCTやAMTを使えない状況でも、腐らずにATの改良をするマツダは一番良心が感じられます。

CVTが一番嫌いですね。
機械のプログラムから外れた様な急加速とか、融通が利かない感じで最悪です。

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mov********さん

2011/6/1900:51:25

微妙・・・伝達効率は近いと思いますが、高負荷でのロックアップは大きな油圧を必要としますので、その油圧を発生する内部損失は結構大きいのではと思います。
効率ではVWのDSGやインサイトの湿式多板クラッチの方がイイと思います、もちろん制御の緻密さが必要ですが。

amo********さん

2011/6/1823:57:24

あえてMTの優位性をあげるなら
部品数が少なく構造が簡単な為、同じ使用条件での故障が少ない。
上記の理由により軽量。
上記の理由により材料費又生産工程数が少なく済むため人件費、設備投資費用が安価。
と無理に御託を並べましたが好きな方に乗って下さい。
そうなんでも競べ無くても大概の物事は価値観の違いで片付きます

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