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摩擦抵抗(フリクションロス)


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内部抵抗である摩擦抵抗と燃費の関係を解析して自動車の燃費向上をする方法について

■フリクションロスとは


最も解りやすく聞きなれているのが摩擦抵抗(フリクションロス)であると思いますが、エンジンの全出力の損失中の10~15%を占めるとも言われており自動車メーカーなどはフリクションロスを低減するために様々な加工技術を持ってして対策しています。

文頭の概要でも上げたとおり「内部抵抗」であるため使用状況や走行法方によって低減させることは連想されにくいかもしれませんがそんなことはありません。

もちろん内部の摩擦係数を減らすというようなことであればオイル添加剤などを用いなければ不可能ですが、フリクションロスを影響を最小限にとどめるような運転は可能です。

■フリクションロスが少ない運転方法とは


ここで説明することは物理的に「摩擦係数が低くなる運転方法」などという魔法のようなことを書くわけではなく、あくまで摩擦抵抗を上昇させない運転方法です。

方法はいたって簡単です。エンジンの燃焼圧力やエンジン回転数が上昇するとシリンダー壁にかかるスラスト(横方向の)力やピストン-シリンダ間のスピードが早くなるため摩擦抵抗も大きくなります。

特にエンジン回転数に関しては顕著で、ちょっと想像すれば解るかと思いますが、潤滑に使用しているのは粘度のあるオイルです。ピストンスピードが速ければ早いほど発生する摩擦力は大きくなりフリクションロスも増加します。

高回転でも油膜を極薄状態で流体潤滑するようなエステル系のエンジンオイルなどはこのような状態でも幾分フリクションロスを防げるでしょうが、ここで言いたいのは運転方法です。要は急加速やエンジン高回転の走行をしないことによってフリクションロスを最小限に抑えましょう、ということです。

■フリクションロスが発生するのはエンジンだけではない


上で挙げたフリクションロスはエンジン内部のシリンダーとピストン間の事を例に挙げて書きましたが、他にもカムやタイミングチェーンなども関係してきますしエンジン内部に限らず、トランスミッションやデファレンシャル、ドライブシャフトなどでも発生します。

フリクションロスの増加条件は共通して急加速やハイスピードの走行です。1つ1つは微々たる抵抗ですがこのような小さな要素の改善の積み重ねは燃費向上対策にとっては必要な行為です。


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