今回は、車のエンジンの部品の1つである「フライホイール」の役割について解説していきます。
フライホイールは、それなりに重みのある円盤なので、この重い円盤を軽量化すれば、走りが軽くなのでは？という考えに至ることも多いようですが、当然ながらフライホイールの軽量化を行うことで生じるデメリットもあります。
大切なことは、フライホイールを軽量化する前に、そのメリットとデメリットを知ることがポイントになります。
それでは、そもそもフライホイールが、何のためにあるのか？フライホイールの役割から確認していきましょう。
フライホイールの役割
フライホイールとは、クランクシャフトの端に付いた円盤のことを言います。クランクシャフトは、エンジンのピストン運動を回転運動に変えるための軸です。フライホイールをその軸の端に装着することで、エンジン動力を平均化する役割があります。
エンジンは混合気の爆発によって動力を得ています。しかし、この爆発は瞬間的なもので、そのままの動力を伝えてしまうと、乗り心地が悪くなってしまいます。そこでクランクシャフトの端に重い円盤のフライホイールをつけることで、回転のムラを無くし安定させる役割があるのです。
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特にアイドリング時のように回転速度が低い場合は、エンジン動力が安定しないとエンストの原因になります。フライホイールは、クランクシャフトの回転運動につられて回るので、低速回転の状態でも安定させる効果があります。
ただし、トルクコンバーター（変速機）付きのAT車では、トルコン自体が回転を安定させる役割があるので、フライホイールは装着されていません。最近のAT車はトルコン付きが主流です。
フライホイール軽量化のメリット・デメリット
フライホイールは、ある程度は重い方が一度動き出したら止まりにくく安定しやすいので、本来のフライホイールの役割から考えると、効果を発揮していると言えますが、重いフライホイールはレスポンスが悪いとも言えます。
クランクシャフトに重い円盤が付いているので、走り出しは重たく加速しにくい、かつ減速しにくいというデメリットがあるのです。
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一方、フライホイールを軽量化すると、レスポンスが良くなるというメリットがあります。走り出しが軽くなり加速しやすい、かつ減速しやすくなります。しかし、アイドリング時や低速走行時には回転が不安定になるというデメリットもあります。
たとえば、レースに使用する車の場合は、レスポンスを良くする必要があるので、フライホイールを使用する場合はできる限り軽量化します。軽い素材を採用したり、円盤に穴を空けたりすることもあります。
しかし、通常の車は、それぞれの車両性能を十分に発揮するために、最適な部品としてフライホイールが設計されています。そのフライホイールを安易に軽量化するということは、回転が不安定になることで、乗り心地に問題が生じる可能性があります。
フライホイールを軽量化する場合は、低速回転時の安定性と加速性能のバランスを十分に考慮したうえで行うことが重要です。フライホイールの的確な軽量化は車両によって異なるので、軽量化する前にプロの技術者に相談すると理解が深まります。
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