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なぜＡＴ車は燃費が悪いのか？
こんばんは。 タイトルの通りなんですが、なぜＡＴ車は燃費が悪いのでしょうか？ 最近の車はどんどん燃費がよくなってきて、ＡＴ車の割合も増えましたが、車のカタログなんかを見ても、同車種のＭＴより燃費がいいっていうのは見たことないです。 構造的にパワーロスが多い？のでしょうか。 ＡＴって、エンジンのおいしいところを追いかけるように変速していくと思うのですが、あれが逆によくないのでしょうか？ 教えてください。
- basiclife
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通常のＡＴではまず、トルクコンバーターの存在がロスにつながります。トルクコンバーターとは一種の流体継手で、ポンプインペラーと呼ばれる羽根車でオイルを押し出し、それをタービンインペラーと呼ばれる羽根車で受けて、動力を伝達する仕組みです。簡単に言ってしまえば扇風機の前に風車を置いたような構造です。実際にはその間にステーターと呼ばれる部分があり、このため単なる流体継手と異なりトルクの増大作用（ポンプインペラーの回転数がタービンインペラーの回転数より高い場合はポンプインペラーに与えられたトルクよりタービンインペラーをまわすトルクのほうが大きくなる）があるので、単にフルードカップリング（流体継手の意味）と呼ばずにトルクコンバーターと呼びます。トルクコンバーターでは動力の伝達の仲立ちをするものとしてＡＴフルードと言う液体を用いますが、いったんエンジンの発生したエネルギーをこのＡＴフルードに移し、タービンインペラーで回収すると言う動作をしているわけです。この際にエネルギーの移動が１００％の効率で行われることはありませんので、必ずロスが発生します。そのため、トルクコンバーターのトルク増大作用の必要のない領域ではトルクコンバーターをロックして、ポンプインペラーとタービンインペラーを直結にする機構（ロックアップクラッチ）を持ったものが多いのが事実です。またＡＴのギアボックスは通常ＭＴのギアボックスより噛み合うギアの数が多く、構造も複雑で、部分的には非常に高速で回転する部分もあります。実はギアというのは非常に大きな摩擦の発生源で、できることならば使いたくない、できる限り数を減らしたい存在なのです。これらの組み合わせが複雑なＡＴではこの面でもフルなのです。最近使われだしたＣＶＴ（無段変速機の意味で、自動車用としてはスチールベルトによるベルト式と金属ディスクとローターによる方式があります）なども、単に無段変速の利点のためだけではなく、このギアのロスを減らすためでもあるのです。 もしロスの問題を解決できるのであればＣＶＴを用いたＡＴではＭＴの段階的な変速よりも燃費がよくなる可能性があります。確かスバルのＥＣＶＴではかなりよい結果が出ていたと思います。このＣＶＴでは通常のＡＴのようにトルクコンバーターを使用せず、パウダークラッチ（鉄粉と電磁石を用いた一種の電磁クラッチ）とベルト式のＣＶＴ（１７段階の制御）を採用していました。また、いすゞのＮＡＶＩ５（６）というＡＴではＭＴと同じクラッチとギアボックスを用いて、クラッチの操作とギアの切り替えを自動化したもので、燃費はＭＴと殆ど同値のはずです。ただ、カタログデーターは熟練したテストドライバーが運転した値ですので、機械制御ではわずかに劣る結果が出ています。もし、普通のドライバーが運転したのであればこの差はないか、クラッチやシフト操作のラフなドライバーよりもよい可能性もあります。
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- hitsujicom
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勉強になるな～と思いながら読んでました。 皆さんギア比には触れておられないようですね。 ＡＴとＭＴのギア比を見比べてください。 一般的にＡＴで多いのは４速ですね。ＭＴは５速。 そうなると１つのギアが受け持つ速度の守備範囲はＡＴの方が広くなります。 なので加速は鈍いが同じギアで高い速度までカバーします。 それをＭＴと同じように運転しようとすると、アクセルを踏み込む量が増え当然燃費も悪化します。 だからＡＴは燃費が悪いと理解してました。 そういう理由で最近の車種ではＡＴとＭＴのエンジン特性を変えてＡＴのほうが低回転で力が出るようなセッティングになってるようです。 同じエンジンで比較をすればＡＴが燃費が悪いとなるのでしょうが、車種によってはＡＴとＭＴではエンジンが違うので直接比較は出来ません。 もう新しいモデルが出たので一つ古くなってしまいましたがスバルのレガシィですがＣＡＲトップと言う雑誌のテストでＡＴの方が燃費が良かったと言う結果が出ていました。 ＡＴが燃費が悪いと言うのは、構造的にはそうなのかも知れませんが車のある車種に限ってと言う場合には言い切れない場合もあるという事です。
お礼
ありがとうございます。 なるほど～勉強になります。
- satopyon
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詳しい説明は他の方の回答を読んでいただくとして、簡単に言えば一般のAT車についている「トルクコンバーター」というものが（流体クラッチの一種）馬力をロスしているために燃費が落ちます。 乱暴な表現ですが、常に半クラで走っているようなものです。 それに以前はMT車に比べてギヤ数が少ない物がほとんどだったので、＞エンジンのおいしいところを追いかけるように変速＜はできて無いんですよね。 ちなみに、それを解決しようとしているのがCVT（無段変速機）です。 実際には走り方によってはAT車の方が燃費が良くなる場合もあります。 なぜかというとトルクコンバーターによるトルクの増加が見込めるのか、MT車より高いギヤ比の物が多いので、同じ速度ではMT車より回転数を低く抑えられるので、可減速の少ない走り方では燃費が良いこともあるようです。
お礼
ありがとうございます。 ＣＶＴってある意味、ＡＴとＭＴの欠点を補うような構造になっているんですね。
- twin_ring009
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ＡＴ（オートマチック・トランスミッション）は、アメリカで 開発された構造で、文字通り、すべて自動の変速機です。 トルク・コンバータという機構は、油圧の力で駆動を伝え、 エンジンの回転と車輪の回転の差で、自動的に変速します。 従って、エンジンと車輪は直接、機械的に繋がってはいません。 しかしこの構造は、アメリカの広い国土を移動するには まったく何の問題もなく、非常に便利なのです。 欧州では運転環境の違いから、トル・コンは使っても 変速は自らの手で行い、電磁クラッチを兼用したものが 最初のうちは多かったものです。故障も多かったですが・・・ 一定の速度で巡航している限り、ＭＴとほとんど差は無く むしろＡＴの方が、より高速で低いエンジン回転のギヤを 使っている場合が多いので、燃費が良いほどです。 しかし市街地では、頻繁な加速・停止が必要となってしまい、 逆にトル・コンの油圧が高くなるまで駆動力が発生しない、 スリップ現象が、無駄なガソリンの消費を招いています。 これに対して「ＣＶＴ」というＡＴ機構が生まれました。 これはプーリーとベルトを用いて、ベルトの掛かる位置を プーリーの幅を変化させることによって、作動半径を変えて 回転差を利用して自動変速にする仕組みで、この機構には 変速のための段階ギヤはありません。 ほぼ完全なオートマチックと言えるものです。 まさしく「エンジンのおいしいところ」を利用出来ますし、 トル・コンのような、スリップも少なくて良いのですが、 機構そのものが大きく重いのと、金属ベルトの駆動騒音や 耐久性の問題など、まだまだ開発途中の方式と言えます。 これが普及する前に、電気自動車になってしまうかも知れませんね。
お礼
ありがとうございます。 やっぱり電気的に制御した方が、手動ではかなわないようなシビアなラインでの性能が引き出せると言うことでしょうか。
トヨタ ヴィッツ 自動無段変速機(Super CVT) は23.5km/Lで５速マニュアル仕様より燃費がいいので コンパクトカーではとっくに逆転してます。 プリウス（ハイブリッド車31km/L）も出てきているので燃費が悪いとはいえません。
お礼
ありがとうございます。 コンパクトカーではＭＴを越えていたんですね！知りませんでした！
- kankkun
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これは構造上しょうがないです。 ただ同車種のＡＴとＭＴで、ＡＴが車の構造をよく知った人が省燃費運転、対ＭＴがド素人の運転手さんの場合は、ＡＴの方が燃費がイイと思います。 ＞ＡＴって、エンジンのおいしいところを追いかけるように変速していくと思うのですが、あれが逆によくないのでしょうか？ いえこのおかげで、運転手による差が付き難いんだと思います。
お礼
ありがとうございます。 こういう意味では、ＡＴはかなり多くのユーザーに対して一定の性能(燃費)を維持できる、と言うことですね。
MT車とは異なり、半クラッチ状態が長いからではないでしょうか。（つまり、加速の際、MT車よりもエンジンの回転数が高くなってしまう・・・。） 確か、こんなような理由だったと思うのですが、自信がないので、もっと詳しい回答がありましたら、そちらを優先して下さい！
お礼
ありがとうございます。 参考にします。
- PAPA0427
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ＭＴ（マニュアル）でしたら、クラッチで一端ギアを切り離してから変速します。クラッチが繋がった状態ではエンジンからギア、駆動輪まで直結されているのと同じになります。 ＡＴはこのクラッチ部分がＡＴＦというオイルで構成されてます。扇風機を２台向き合わせて片方のスイッチを入れると、向かい合った扇風機も回ります。この場合は空気が動力の伝達を行います。 ＡＴはオイルが回って、向かい合っている羽も回って動力の伝達を行っています。 同じエンジンなら、オイルを回す分がロスとなり、燃費は悪くなります。
お礼
ありがとうございます。 やっぱり、構造上仕方のないことなのでしょうか…
お礼
ありがとうございます。 なるほど…やっぱり構造的にロスが出ちゃうんですね。 ＭＴの燃費を越える日もそう遠くないですね。