クロール比とオフロードギアリング:あなたが知りたいと思ったことすべて!

ジープラングラールビコンの4対1(4:1)トランスファーケースとの取引は何ですか?それらの頑丈なダナ44アクスルの4.10ギアはどうですか?人々が自分の車に大きなタイヤを装着するとき、彼らは「再ギアリング」しなければならないのはなぜですか?さて、このギアリングのすべての目標は、車両がより多くの力を地面に伝達するのを助けることです。これがとても重要な理由です。

オブジェクトが加速するには、そのオブジェクトに作用する正味の力が必要です。同じことが、急な岩を登ろうとしている37インチタイヤのジャッキアップされたラングラーYJにも当てはまります。車両を障害物の上を移動させるには、これらのタイヤが力を岩に伝達できる必要があります。これにより、岩が反動力を生成して、車を障害物の上に押し上げることができます。その力を最大化することは、時間の初めからオフロード愛好家の目標でした。

おそらく、オフロードの信用について最も自慢するのが好きなブランドはジープです。「トレイル定格」の車両を導入するときに彼らが投げかけるのが好きな流行語の1つは、「クロール比」です。彼らは彼らの新しい車がどのように巨大な73:1のクロール比を持っているかをあなたに話します、そしてそれはそれをウィリスMB以来最高のオフロード車にします。しかし、クロール比は実際にはオフロードで重要なことではありません。本当に重要なのは、タイヤのトレッドが地面にどれだけの力を加えることができるかです。

もちろん、クロール比を大きくすると、地面に力を加えるのに役立ちますが、タイヤのサイズやエンジントルクなど、他の要因も関係します。他のすべての要因について説明しますが、最初にクロール率について説明します。

クロール比は、単にホイールのトルクとエンジンのフライホイールのトルクの比です。これは、実際の推進力が発生する場所に到達する前に、エンジントルクが何倍になるかを表します。車両のクロール比を決定するコンポーネントは、トランスミッション、トランスファーケース、ディファレンシャルの3つだけです(上の画像を参照)。

エンジンからの動力は、トランスミッション、トランスファーケース、そして最後にディファレンシャルを通過します(ファイナルギア減速であるため、「ファイナルドライブ」と呼ばれることもあります)。エンジンからのパワーは節約されます—ギアのセットを通過するだけではより多くのパワーを得ることができませんが、より多くのトルクを得ることができます。また、出力はトルクx RPM(馬力=トルク* RPM / 5252)に比例するため、ギアを下げて出力トルクを上げる場合は、同じ比率でRPMを下げて、出力を一定に保つ必要があります。

エンジンの出力がトランス、Tケース、およびデフを通過するときに、角速度(RPM)をトルクと交換します。つまり、ギア減速(トランスミッション、トランスファーケース、ディファレンシャル)を介してエンジン出力が送信されるたびに、出力速度は入力速度よりも低くなりますが、出力トルクは高くなります。

では、フライホイールよりもホイールの方がどれだけトルクが大きいかをどのように把握するのでしょうか。シンプル。エンジントルクに3つのギアセットのギア比を掛けることで、クロール比を得ることができます。方程式の形で:

τ、上記式において車輪の車輪でのトルクであり、τフライホイールトルクエンジンを出て、送信を入力され、nはTCはトランスファケースにおける低域のギア比であり、nはトランスは伝送における最初のギヤ比であります、およびndiffは車軸比です。

例:

1992年のジープチェロキーは、次のギア比(1番目から4番目)のAW4 4速オートマチックトランスミッションを搭載しています:2.80、1.53、1.00、.75。ジープには、2.72対1の「ローレンジ」リダクションと3.55アクスルレシオのNP231トランスファーケースが装備されています。

クロール比を計算するには、最短のトランスミッションギア比(トルクを最も大きくするもの、つまり1速)に低レンジギア比と車軸比を掛けるだけです。

比較すると、マニュアルトランスミッションを備えた新しいラングラールビコンは、4.46の1速ギア比、4対1のトランスファーケース、および4.10の車軸比を備えています。これは、73という巨大なクロール率に相当します。

写真提供者:ジープ

ローエンドトルク

しかし、クロール比自体は、エンジントルクに言及せずにほとんど意味がありません。車両がラフなものをどれだけうまく処理できるかを実際に理解するには、実際にどのトルクにクロール比を掛けているかを知る必要があります。上記でXJについて計算した27のクロール比は、4.0リッターがアイドル時に約200 lb-ftのトルクを生成するため、完全に十分です。そして、車輪のトルクは単にクロール比にエンジントルクを掛けたものであることがわかっています。したがって、XJの場合、低範囲でアイドル状態になります。

それは車輪の大きなトルクです。トルクを生成するためにエンジンを回転させる必要がないということは、ジープが岩の上をゆっくりとうまく移動できることを意味するので、それは良いことです。しかし、私のXJが貧血の2.5リッター直列4気筒を搭載している場合、同じクロール比27を使用すると、ホイールのトルクがはるかに低くなり、岩の加速がかなり哀れな経験になります。これが、4気筒XJに4.10ディファレンシャルギアが付属している理由です。

ですから、車輪のトルクは良いのですが、それだけでは全体像はわかりません。タイヤもギアリングに大きな役割を果たします。

タイヤ

スキニー30インチタイヤからノブビー37に移行することは、最低地上高とトラクションに最適ですが、車両の加速に影響を与える可能性があります。どうして?ニュートンの第2法則を再配置することにより、車の加速度は、車に作用する正味の力を車の質量で割ったものに等しいことがわかります。

あなたの車がまったく前進する理由は、地面が地面に対するあなたの車輪の力に反応することによって実際に車を前方に「押している」からです。これはニュートンの第3法則です。タイヤが路面に発生する力は、路面がタイヤに及ぼす等しく反対の力によって迎えられます。

上の画像に示されているように、車軸はホイールにトルクτホイールを生成します。ご存知のように、このトルクは単にエンジントルクにクロール比を掛けたものです。力に道路上のタイヤを付与を決定するには、F TRは、私たちは、トルクは力の倍の距離に等しいことをリコールする必要があります。これをレンチのように考えてください。長いレンチに力を加えると、短いレンチに同じ力を加えるよりも多くのトルクが発生します。

ホイールで発生するトルクは、トルクをタイヤの半径で割った値に等しい地面の力になります。これは、タイヤが大きいほど力が弱くなることを意味します。そして、質量は変化しないままなので、ニュートンの第2法則(上記の再配置された方程式を参照)は、加速度が低下すると述べています。あなたは大きなタイヤを持っている場合regearしたい理由です:あなたがτ増やしたいホイールを力を保つために、Fは室温まともな加速を提供するために十分高いが。

上記の原理は非常に単純化されており、大きなタイヤの慣性モーメントの増加を考慮していないことにも注意してください。しかし、タイヤが大きいほど慣性モーメントが大きくなります。つまり、回転するにはより多くのトルクが必要になります。これについては詳しく説明しませんが、再ギアリングが非常に重要であるもう1つの理由があります。

単に地面により多くの力を加えることに加えて、適切なギアリングのもう1つの大きな利点は、障害物をよりゆっくりと、より制御された方法で横断できることです。エンジンは、回転数範囲で最大出力を生成する傾向があります(これは、出力=トルクx rpmとして意味があります)。低速で急勾配を横断するために車両に多くのトルクを提供するには、車輪がゆっくりと回転している間、エンジンが速く回転できるようにする必要があります。これにより、車両が低速で制御された速度にある間、エンジンはピークパワー近くに保たれます。

これは、クロール比が大きいことの利点です。エンジントルクが増加するだけでなく、低速の車速で回転範囲を高く保つことで、エンジンが実際により多くの出力を生成できるようになります。この力はその後、多くのギア減速を経て、最終的にホイールに多くのトルクを生み出すことができます。

障害物をゆっくりと通過するのに十分なパワーがあることは1つのことですが、アイドル時に十分なパワーがある場合でも、エンジンをストールする前に物理的に運転できる速度に制限がある場合があります。また、オフロードでゆっくりと運転することは、複雑な障害物をナビゲートすることと車軸をせん断することの違いになります。低速制限は、ホイールがエンジンとしっかりと結合されているマニュアルトランスミッションを搭載した車両では特に問題になります。エンジンには特定の最小アイドル速度があり、通常は約600〜800rpmです。このアイドル速度ωエンジンは、次の式によって最小ホイールRPMに直接関係しています。

これは、クロール比が高いと、最小回転ホイール速度が低くなることを意味します。これは理にかなっています。ギアが本当に短い場合、ホイールはクランクシャフトに比べて非常にゆっくりと回転します。また、回転タイヤ速度が低いということは、車速がタイヤ半径rによってタイヤRPMに関連しているため、車速が低いことを意味します。

したがって、タイヤが巨大な場合、最低運転速度はかなり速くなります。つまり、そのクロール比を再認識して上げない限りです。

クロール速度が速すぎると、タイトで毛むくじゃらの場所にいるときに問題が発生する可能性があります。もちろん、適切にギアが調整されていない場合は、マニュアルでゆっくりと運転する方法がありますが、スターターモーターを使用して車を動かすか、タイヤやクラッチを滑らせる必要があります。両側に100フィートの崖がある場合、必ずしも優れたオプションではありません。

この「最小クロール速度」は、オートマチックではそれほど問題にはなりません。古き良きトルクコンバーターのスリップのおかげで、エンジンがストールすることなく、好きなだけゆっくりと運転できるからです。これにより、ホイールがまったく回転していなくてもエンジンがアイドリング状態に保たれますが、かなりのオイルせん断が発生するため、トランスミッションでかなりの熱が発生する傾向があります。しかし、適切なサイズのトランスミッションクーラーはそれを処理できます。実際、トルクコンバーターが流体を滑らせてせん断しているとき、実際にはエンジントルクを最大2倍にします。そして、より多くのトルクはより良いことに等しい。

車をギアリングするときに考慮すべきもう1つのことは、それが路上走行にどのように影響するかです。ギアリングを短くすると、ホイールのトルクが大きくなり、加速が向上しますが、最高速度が制限される場合があります。クロール比が高い(つまりギアが短い)ということは、エンジンのRPMが非常に高い間、タイヤの回転が非常に遅いことを意味します。タイヤのサイズを適切に設定しないと、最高速度が低下する可能性があります。車両の速度は、単にタイヤの半径にタイヤのRPMを掛けたものであることを思い出してください。そのため、クロール比が大きい場合でも、タイヤが大きいほどエンジン速度が低下し、高速道路の運転がうまく機能する可能性があります。

背の高いギアリングは燃費を向上させる傾向がありますが、最小クロール速度を上げ、加速に影響を与えます。ただし、背の高いギアリングは、必ずしも高速道路のRPMが低く燃費が良いとは限りません。多くの場合、人々は彼らのジープに巨大なタイヤを投げて、気にしないでください。タイヤが大きいほど、車を前進させる推力が減少し、その前進力が抗力に打ち勝つことができない場合、トランスミッションはシフトダウンしてホイールにより多くのトルクを提供する必要があります。その結果、燃費が悪くなり、高速道路の運転が大きくなります。

スイートスポットは、すべての世界で最高のものを提供するクロール比です。優れた加速と低いクロール速度を提供するのに十分短いが、エンジンが高速道路の速度でRPMを低く保つのに十分な高さです。ギアリングとタイヤサイズのバランスを理解することは、オフロードで成功するための鍵です!

Geeking Outは、元フィアットクライスラーのエンジニアであり、現在のJalopの筆記者であるDavid Tracyは、自動車について非常に技術的なことすべてについて毎週執筆しています。彼はdavid.tracy@jalopnik.com連絡することができます

写真提供者:トヨタ

提案された投稿

$ 8,400で、この1980年のホンダプレリュードで美しい音楽を作ることができますか?

$ 8,400で、この1980年のホンダプレリュードで美しい音楽を作ることができますか?

音楽では、前奏曲は一般的に長い作品を紹介します。自動車の世界では、今日のニースプライスやノーダイスの初版のようなホンダのスポーツクーペを紹介しています。

そのルイスハミルトン-マックスフェルスタッペンのクラッシュはまだ正しく感じていません

そのルイスハミルトン-マックスフェルスタッペンのクラッシュはまだ正しく感じていません

ルイスハミルトンは日曜日にイギリスGPで優勝し、シャルルルクレールをチェッカーフラッグから3周通過させてリードと勝利を収めました。しかし、ハミルトンがオープニングラップでチャンピオンシップポイントのリーダーであるマックスフェルスタッペンと接触し、彼をレースからクラッシュさせた後、これには論争のヒント以上のものがありました。

関連記事

7,000ドルで、このV8エンジン搭載の1985ポンティアック6000は、他に類を見ない取引ですか?

7,000ドルで、このV8エンジン搭載の1985ポンティアック6000は、他に類を見ない取引ですか?

製造されて間もなく、今日のナイスプライスまたはノーダイスポンティアック6000は、ポンティアック愛好家誌の「寝台車」として紹介されました。現在の価格があなたを夜更かしするかもしれないかどうかを調べる必要があります。

3人の女性が同じ男性と付き合っていることを発見し、スクールバスのロードトリップに向かう

3人の女性が同じ男性と付き合っていることを発見し、スクールバスのロードトリップに向かう

私は女の子の力が少しだけ動いているのを目撃する以外に何も好きではありません、そしてこれほど多くのことを象徴する状況はありません:3人の女性は彼らがすべて同じ男性と付き合っていて、経験を結びつけて、そして今ロードトリップしていることを発見しましたスクールバスに乗ったアメリカモーガン・ターボル(21)、アビ・ロバーツ(19)、ベカ・キング(18)は、約7か月前、ABC6で、同じ男性を共有していることを発見しました。フィラデルフィアのレポートで。

23XIのSPEEDインスティテュートはモータースポーツの多様性を奨励することを目指しています

23XIのSPEEDインスティテュートはモータースポーツの多様性を奨励することを目指しています

モータースポーツの多様性を求める動きは、この1年で雪だるま式に増えました。これは、NASCARの23XI Racingが推進する、SPEEDInstituteと呼ばれる新しいイニシアチブを含む多くの機会が有色人種に開かれていることを意味します。専門教育、エグゼクティブデベロップメント、および研究所全体は、モータースポーツに参加したい学生や求職者にさまざまな新しい機会を提供するように設計されています。

ジョージラッセルは、オールシーズンで最も楽しいラップの1つを入れました

ジョージラッセルは、オールシーズンで最も楽しいラップの1つを入れました

ジョージ・ラッセルは、多くの人が彼の将来にチャンピオンシップを持っていると言う種類のドライバー、彼の体重を超えてパンチする種類のドライバー、群衆が崇拝する種類のドライバーです。彼はシルバーストンでの予選で大きな金曜日にやってきた。

MORE COOL STUFF

スティーブン・スピルバーグがジョージ・ルーカスにこれまでで最高の褒め言葉を支払った

スティーブン・スピルバーグがジョージ・ルーカスにこれまでで最高の褒め言葉を支払った

スティーブンスピルバーグとジョージルーカスは何十年もの間親しい友人でした。しかし、スピルバーグはかつてルーカスに究極の褒め言葉を支払った。

「ロキ」監督のケイト・ヘロンは、「感情聖書」を使用して、ディズニー+シリーズの直接登場人物を支援しました

「ロキ」監督のケイト・ヘロンは、「感情聖書」を使用して、ディズニー+シリーズの直接登場人物を支援しました

「ロキ」監督のケイト・ヘロンは、「感情的な聖書」を含むシリーズを完成させるためにさまざまなリソースに依存していました。

「ロキ」監督のケイト・ヘロンがシーズン2で彼女が最も興奮していることを明らかにする

「ロキ」監督のケイト・ヘロンがシーズン2で彼女が最も興奮していることを明らかにする

ケイト・ヘロンは、マーベルのヒットシリーズ「ロキ」のシーズン1で見事な仕事をしましたが、シーズン2がどのようなものになるかを見て興奮しています。

デイモン・ダッシュがジェイ・Zとの「合理的な疑い」NFT法廷闘争について語る—「なぜ彼は私に私の3番目を売ってほしくないのですか?」

デイモン・ダッシュがジェイ・Zとの「合理的な疑い」NFT法廷闘争について語る—「なぜ彼は私に私の3番目を売ってほしくないのですか?」

Damon DashとJay-Zは、「ReasonableDoubt」NFTを販売する権利をめぐる緊迫した法廷闘争の真っ只中にあります。

ビーチの所有者は誰ですか?場合によります

ビーチの所有者は誰ですか?場合によります

ほとんどの米国の海岸線では、一般市民はビーチへの「横方向」のアクセスに対する昔ながらの権利を持っています。しかし、その砂地は激しく争われています。

東京2020は他に類を見ないオリンピックになります

東京2020は他に類を見ないオリンピックになります

1年の遅れと現在も続いている世界的大流行の間で、東京2020(または必要に応じて2021年)は誰もが予想したオリンピックではありません。しかし、それは私たちが決して忘れないものになるはずです。

火事、森林破壊はアマゾンを「反転」させて炭素の放出者にする

火事、森林破壊はアマゾンを「反転」させて炭素の放出者にする

Nature誌に掲載された前例のない10年間の研究では、森林破壊と火災により、大気からの炭素排出を吸収するアマゾンの熱帯雨林の能力が大幅に低下したことがわかりました。

宇宙旅行はそれだけの価値がありますか?

宇宙旅行はそれだけの価値がありますか?

今日、ブルーオリジンはビリオネアの創設者であるジェフベゾスと他の3人を宇宙に飛ばしました。ヴァージンギャラクティックが同じミッションでビリオネアの創設者であるリチャードブランソンを飛ばした1週間後のことです。宇宙旅行は億万長者の趣味以上のものになるのでしょうか?

妊娠中の12歳の少女が病院に運ばれた後、男が逮捕されレイプで起訴された

妊娠中の12歳の少女が病院に運ばれた後、男が逮捕されレイプで起訴された

フアンミランダジャラさん(24歳)は、12歳の少女をオクラホマ州の病院に連れて行き、出産した後、逮捕され、レイプで起訴されました。

リンゼイ・ボンとディエゴ・オソリオがニューヨークで一緒にステップアウトし、さらにアナ・ケンドリック、ラルサ・ピッペンなど

リンゼイ・ボンとディエゴ・オソリオがニューヨークで一緒にステップアウトし、さらにアナ・ケンドリック、ラルサ・ピッペンなど

リンゼイ・ボンとディエゴ・オソリオが一緒にジムを襲い、アナ・ケンドリックが彼女の新作映画のセットで見られ、ラルサ・ピッペンがマイアミビーチを襲った。星が何をしているのか見てみましょう。

シューターのキム・ロードが第7回オリンピックに向けて:「ピンチミー」

シューターのキム・ロードが第7回オリンピックに向けて:「ピンチミー」

世界で7回オリンピック選手になった人はほとんどいません。キム・ロードではない

東京オリンピック第1週:シモーネ・バイルズ、ミーガン・ラピノーなどが金メダルを争う時期と方法

東京オリンピック第1週:シモーネ・バイルズ、ミーガン・ラピノーなどが金メダルを争う時期と方法

東京夏季オリンピックの開会式は金曜日ですが、チームUSAが金の探求を開始するにつれ、すでに競争が始まっています。

ジョリビーC3の食事は最高です—忘れた場合に備えて

ジョリビーC3の食事は最高です—忘れた場合に備えて

再び2019年になると想像してみてください。これは、食品配達の利便性と、パンデミックと呼ばれるこの究極の不便がない時期です。あなたは仕事で残業をしていて、突然あなたの同僚があなたに近づき、「夕食?」と言います。

事実は信仰と論理に依存します

トゥールミン三段論法が明らかにすること。

事実は信仰と論理に依存します

哲学者スティーブン・トゥールミンは、非常に詳細な形式の三段論法を開発しました。私はトゥールミンの三段論法が大好きです。それは、最もありふれた事実でさえ信仰に依存していることを明らかにしているからです。

比較と対比:NextJSのCSR、SSR、およびSSG

比較と対比:NextJSのCSR、SSR、およびSSG

NextJS v9.3のリリース以降、Reactアプリには3つの異なるレンダリングオプションが提供されています。

皇帝ニコライ2世の愛人の生涯

ほとんどの王室の愛人とは異なり、彼女は恋人の結婚の結果として廃止されました

皇帝ニコライ2世の愛人の生涯

本質的にロシアの最後の本物の皇帝としても知られている皇帝ニコライ2世が、妻のアレクサンドラを深く世話したことは誇張ではありません。実際、彼らのつながりは非常に強かったので、将来の皇帝が彼の注意を向けるために使用した女性は、ニコラスの花嫁を支持して奪われました。

Language