トランスファー

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トランスファー

　フライホイールを軽量化すると、何故低速トルクが細くなるの？

【問】　レスポンス向上のため、フライホイールを軽量化しようと思ったのですが、低速トルクが細くなると言われました。
　エンジンを弄らないのに、何故低速トルクに影響するのでしょうか？
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【答】　手押し台車に重い荷物を載せて移動させると、慣性力が作用していますので、任意の場所で停止したくても、なかなか止まれませんね。
　フライホイールを軽量化すると低速トルクが細ると言われるのも、同じ理屈で、エンジンの出力トルクが細くなる訳ではありません。
　ニュートラルまたはクラッチが切られた状態でのエンジンは、フライホイールの慣性力でアイドリングを安定させています。
　特に少気筒エンジンの断続的な出力変動は、フライホイールの慣性力で緩和されていますから、フライホイールを軽量化するとアイドリングが不安定になります。

　また、フライホイールの慣性力がエンジンのアイドリングを安定させる分しか無かった場合、アイドリング状態でギアを１速に入れ、クラッチを僅かにミートさせただけでエンストしてしまいます。
　純正のフライホイールは平坦な道路での１名乗車なら、ギアを１速に入れ、アイドリング状態でクラッチをミートさせても発進可能な程、強い慣性力が得られる重量があります。
　それを軽くしてしまうのですから、高いエンジン回転数からでないと発進できなくなってしまうのです。

　また、極低速で走行している時も、路面の小さな凹凸などを乗り越える為に、車体重量に掛かる慣性力と、回転体の慣性力が使われます。
　フライホイールを軽量化していると、回転体の慣性力が減りますので、路面の小さな凹凸など微細な走行抵抗の変化に対して停止し易くなってしまうのです。

　さて、考え方を広げれば、停止状態から発進するときの『発進トルク』も低速トルクの範疇に入れることが出来るでしょう。

　停止している車体は、二つの『力』を使って発進します。
　ひとつは様々な損失を減算して残った燃焼圧力。
　もうひとつは、エンジン内部の回転部品やフライホイールなどの角運動量です。

　後者が停止している車体の発進に遣われるということは、エンジン内部の回転部品やフライホイールなどの角運動量の一部が、車両の運動量に振り分けられることを意味します。
　つまり、
[様々な損失を減算して残った燃焼圧力]＋[エンジン内部の回転部品やフライホイールなどの角運動量（車体が停止している時）]＝[エンジン内部の回転部品やフライホイールなどの角運動量（車体が発進した後）]＋[発進した車体の運動量]
ということです。
　この式に於いてフライホイールの重量は、[エンジン内部の回転部品やフライホイールなどの角運動量（車体が停止している時）]に影響します。
　フライホイールを軽くすることは、[エンジン内部の回転部品やフライホイールなどの角運動量（車体が停止している時）]を小さくしてしまうので、『発進トルク』が細くなります。
　発進トルクを低速トルクの範疇に入れるのであれば、フライホイールの軽量化は低速トルクを細くしてしまうと見做すことが出来るでしょう。

　という訳で、フライホイールの軽量化によってもたらされる弊害は、
１．アイドル安定性の低下
２．極低速でカーノック（クルマがギクシャクする）が起こり易い
３．エンジン回転数が低回転だと発進し難くなる
です。

　一旦走り出してしまえば、高いギアで低速走行するのでない限り、軽量フライホイールは、普通に言うところの低速トルクへ悪影響しません。
　クルマによっても違うので一概に言えませんが、平地の１名乗車（積載なし）の１速で時速１０キロ、２速で時速２０キロも出ていれば、フライホイールが軽くて低速トルクが不足するなんてことはないのです。
　むしろ重量物を加速しなくて済む分、加速性能は向上しますよ（ちょびっとですけどね）。