フライホイールとは？役割と構造｜軽量化はなぜ有効？【動画で解説】

フライホイールとはエンジンの回転を維持するもの

自動車のフライホイールとは、マニュアル車においてエンジンの回転を維持するための円盤状の部品です。

クランクシャフトの端部に取り付けられており、エンジンをスムーズに動かしたり、シフトチェンジや加減速の素早さにも影響します。

フライホイールは慣性モーメントを利用しています。慣性モーメントとは、動いている物体がそのままの速度で動き続けようとする力です。

エンジンの回転を維持するためには、この慣性モーメントが必要になります。

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エンジンの回転を維持するパーツ

エンジンのパワーは、シリンダー内の爆発力がその源となります。シリンダーの爆発力でピストンを押し下げる「上下運動」は、クランクで「回転運動」に変換されます。

これは、自転車を漕ぐ足の上下運動によって、タイヤが回転する原理と同じです。

自動車のエンジンは最低でもシリンダーは2つ以上、すなわち2気筒以上あります。さらに、シリンダーは上下運動すなわち往復運動を行いますが、シリンダー内は常に爆発し続けているわけではありません。

シリンダー内で爆発してピストンを押し下げてパワーを出した後、ピストンは逆に上がってガスを排出します。

現代の自動車のエンジンは、「爆発」→「排気」→「吸入」→「圧縮」という4つの工程を行います。これを4サイクルと呼びます。表にまとめると以下のようになります。

ピストンの動き	工程
1往復目	爆発
	排気
2往復目	吸入
	圧縮

ピストンが2往復するごとに1度の爆発を行っています。爆発がない往復では、なんらかの力をどこかから借りてこないと、上下運動は止まってしまいます。

そこで、他のシリンダーの爆発力を借りるのですが、気筒数の少ないエンジンでは、4つもサイクルがあるので、必ずしも必要なタイミングで他の気筒が爆発しているとは限りません。さらに、気筒数が少ないと上下運動はギクシャクします。（気筒数が多いエンジンが滑らかと言われている理由がこれと深く関係する）

フライホイールがあると、シリンダーが爆発していないときでも、慣性モーメントを利用してエンジンの回転を維持することができます。

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フライホイールは弾み車の原理と同じ

弾み車とは、子供向けのおもちゃの車で、弾みをつけて走らせるものです。

内部に重たい円盤（動画では一番大きな銀色の円盤）があり、これを回転させ、しばらくその回転が維持している間におもちゃの車が走り続けるというもの。

弾み車の原理を利用すれば、回転力を一時的に溜め、シリンダーが爆発していないときもエンジンの回転を維持することができるのです。

フライホイールの役割と構造