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フライホイールとは?原理と構造はどうなっている?軽量化は有効か?

フライホイールとは?

フライホイール
100yen CC 表示 – 継承 3.0 / CC BY-SA 3.0
出典 : https://ja.wikipedia.org/

エンジンのパーツのひとつとしてよく名前を聞くフライホイール。
フライホイールとはクランクシャフトに取り付けられる円盤で、エンジンの動力を平均化して安定させる働きがあります。

フライホイールの原理と構造

フライホイール
Andrew Eaton CC 表示 – 継承 2.0 / CC BY-SA 2.0
出典 : https://www.flickr.com/

フライホイールは動力の安定機構

エンジンは動力を生み出すため、ピストン内で爆発を起こしエネルギーを生み出します。
エネルギーはクランクシャフトに伝わり、回転の力ひいては自動車の推進力になります。
爆発が連続して行われるので自動車は進んで行きます。
ところが爆発は瞬間的なものなので、そのまま動力を伝えるとガタガタとした乗り心地になってしまいます。
爆発の動力を平均化する働きを担うのがフライホイールです。

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フライホイールの構造

フライホイールは最適な重さになるよう設計され、エンジンのピストン運動を回転力に変換するための軸であるクランクシャフトに取り付けられています。
フライホイールが取り付けられたクランクシャフトは慣性の法則によって回転力を維持しようと働き、エンジンの瞬間的な爆発エネルギーを平均化します。

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フライホイールの軽量化の効果

フライホイール
Jamison Hiner CC 表示 2.0 / CC BY 2.0
出典 : https://www.flickr.com/

質量によってエンジン回転の安定性を保つフライホイールですが、それを軽量化するのはどのような意味があるのでしょうか?
メリットとデメリットをあわせてご紹介します。

フライホイール軽量化のメリット

運転 女性ドライバー
©iStockphoto.com/ Georgijevic

レスポンスがよくなる

フライホイールを軽量化することによって慣性の法則の働きが弱まるため、アクセルを踏み込んだときの回転数の上昇を妨げにくく、結果としてレスポンスが向上します。

加速性能が上がる

アクセルのレスポンスの向上にともない、自動車の加速もよくなります。
走りにメリハリがつき、発進時やカーブの後の加速では恩恵を感じることができるでしょう。

エンジンブレーキの効きがよくなる

エンジンの回転数も下がりやすくなるので、エンジンブレーキの効きもよくなります。
フットブレーキの負担の軽減になります。

フライホイール軽量化のデメリット

デメリット

アイドリングが不安定になる

フライホイールを軽量化するとエンジンの回転数の安定性は少なくなり、結果としてエンジンが低回転になるアイドリング時の不安定性につながります。
操作によってはエンストを起こす可能性も上がるので、運転初心者は不安に思うことがあるかもしれません。

アクセルの加減が難しくなる

フライホイールを軽くした分だけエンジンの回転数が変化しやすく、アクセルを踏むとすぐに回転数が上がり、離すとすぐに回転数が落ちます。
「レスポンスがいい」ということでもありますが、わずかなアクセル操作で回転数が変化するため運転技術が必要になります。

軽量化が有効なケース

ビジネスマン 運転
©iStockphoto.com/ Geber86

レースに使うなら軽量化

メリットとデメリットがあるフライホイールの軽量化ですが、頻繁な速度変化のあるレースのような運転をするときには有効なカスタマイズといえます。
レスポンスの向上は発進やコーナーからの立ち上がりの加速に大いに貢献することでしょう。

普段の街乗りに使うには、技術が必要になってきます。

フライホイールは走りに大きく関わる重要なパーツ

ドライブ 晴れ

フライホイールの交換は上級者向けの作業といえます。
フライホイールに限らず、エンジン内の部品はメーカーの厳密な計算によって設計されているので、安定性が減るなど交換にはリスクを伴うこともあります。
理解した上でカスタムを楽しめるのであれば、カーライフの楽しみは無限に広がっていくでしょう。

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この記事の執筆者
MOBY編集部 第4グループ