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ギヤレシオって何?ギヤ比が分かると車の速度が計算できるってホント?

ギヤレシオって何?ギヤ比が分かると車の速度が計算できるってホント?

ギヤレシオを知ることで車の速度を割り出せるってご存知ですか?

世にある車にはトランスミッションが装備されており、そのミッションのギヤにはギヤ比と呼ばれる値が車種ごとによって決まっています。

普段はあまり目にすることのない難解な数字ですが、これを知ることで車速を計算できカスタムやチューニングに役立つのです。

そもそもギヤレシオって何?

トランスミッションギヤギア出典:http://monster-sport.com/

自動車のスペックや主要諸元表に必ず記載されている歯車比こと「ギヤレシオ」。変速比とも言われ、その車にとっての適切なギヤレシオを設定することで適切なパワーとトルク、効率の良い燃費を得ることができます。

「3速の3000rpmだから60km/h」、「100km/h巡行するときはトップギヤで2,500rpm」などギヤ比の値は把握していないけど、使用しているギヤポジションとエンジン回転数で車速を割り出すなど、ドライバーは自然と把握しており、最適なギヤを選択して運転を行なっています。


では、そもそもその車速に関与しているギヤレシオって何なのでしょうか?

諸元表には以下のように表記されています。

諸元
これだけ見ても何が車速に影響しているのか分かりにくいですよね?

1速の方が速度が遅いはずなのに値が大きいのか。最終減速比って何?って疑問符だらけになるのではないでしょうか?
 

車の速度って何で決まっているの?

ランボルギーニウラカンスーパートロウェオ©️Motorz-Garage

車の車速を決める上で必要な要素は、大きく分けて以下の4つがあります。

エンジン回転数(rpm)
エンジンのクランクシャフトが1分間に回転する値です

タイヤの外周長 = (タイヤの横幅×扁平率×2+タイヤサイズ×25.4)×円周率
タイヤの円周、タイヤが1回転して進む距離です

トランスミッションのギヤレシオ
前述のトランスミッションの各ギヤに割り当てられた値です

最終減速比(ファイナルギヤ)
エンジン回転数とタイヤの回転数の比で、この値が大きいほど出力先のタイヤの回転数は少なくなります。小さいほどタイヤの回転数が多くなります。

上記の各値を把握することで、エンジンの回転数に対しての車の速度を計算することができます。どのような計算式になるのでしょうか?
 

ギヤレシオから車速の計算ができる

NewMINIF56JCWチャレンジカー©️Motorz-Garage

エンジン1回転で進む距離はタイヤの外周長をトランスミッションのギヤレシオと最終減速比で除することで計算でき、あるエンジン回転数での車速はそれにエンジン回転数を乗じることで割り出せます。

また[mm/m]から[km/h]に単位を変更するために60を乗ずることと、1,000,000で除することを忘れてはいけません。



もちろんこの方程式を利用して車速以外の数値も割り出すことができるので便利な方程式です。覚えておいて損はないでしょう。
 
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トヨタ86を例に計算してみる

トヨタ86を例にして実際に計算をして、最高速度を求めてみましょう。


86後期型 GTグレードの純正タイヤサイズは215/45R17です。

ちなみにタイヤ表記ですが、「215」がタイヤ幅、「45」が扁平率、「R」がラジアルの記号、「17」がタイヤ内径のインチです。

搭載されているエンジンのレブリミット(最高回転数)が7,600rpmですので、仮に6速(0.767)でレブリミットまで回った場合、86の最高速が理論上何キロまで出るのか、数式に値を代入して見ると、


時速271.6kmというトップスピードが計算できました。

空気抵抗や様々な要素を無視すれば、86は理論上271.6km/hで走行することが可能というわけです。


ここで、サーキットユーザーがよく使うサイズ265/35R18というタイヤサイズに変更した場合、最高速度はどれくらい変わるのか検証してみましょう。


時速279.1kmとなり、実質約8km/hほど最高速が伸びています。タイヤ外径が広がることでタイヤ外周長が伸び、同じエンジン回転数でも車速が伸びる計算になります。

メリットが多いように見えますが、タイヤ外径が広がるということはテコの原理により極僅かにトルクをロスする方向に進みます。またインチアップによる重量が増えることで、加速性能が低下することも有り得ますので注意しましょう。


例として最高回転数で計算しましたが、日常でよく使う3,000rpmや、逆に100km/hの時に何回転なのかも計算できますので、活用してみて下さい。
 

もっと簡単に計算できる?

車速計算ができるソフトがある

ピレリタイヤ©️Motorz-Garage

今までのことをまとめると、タイヤのサイズとギヤレシオ、最終減速比が分かると車速を割り出せることが分かりました。

しかし、いちいち式に代入して値を計算していたのでは面倒ですよね。また、自分でエクセルなどを使用して数式を組み込んで計算するのも面倒です。

チューニングパーツメーカーとして有名な東名パワード社のWebページに、ギヤ比計算ツールが公開されており、誰でも簡単に車速の計算を行うことができるのをご存知でしたか?

ギヤ比計算ツールを見る

エクセルシートに数字を入れるだけで簡単に各ギヤでの車速を計算できます。自分の車の数値を入力してみて、どれくらいの数字になるのか試してみて下さい。

 

車速が計算できる利点って何?

全日本ジムカーナシティ©️Motorz-Garage

車速が計算できることでどのような利点があるのでしょうか?

日常的な利用方法としてはタイヤ交換をする際、今まで履いていたタイヤと違うサイズのタイヤに交換する時です。タイヤ外径が大きくなれば進む距離が増え、逆に小さくなれば進む距離が短くなり、計算式を用いればその比較を事前にすることが可能です。

また競技的な利用目的としてはファイナルギヤ(最終減速比)を交換した時や、クロスミッションを組む時などトランスミッションのギヤそのものを交換した時で、交換後に車速とエンジン回転数、ギヤポジションなどが一目で確認することができます。
 
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まとめ

タグチカズヤ被害者の会S15©️Motorz-Garage

ギヤレシオを知ることで車速を導き出す方法を紹介いたしました。

車のスペック表や諸元表を熱心に確認するユーザーさんがいらっしゃれば、難解な用語ばかりな為あまり見ないユーザーもいらっしゃるのではないでしょうか。

ご興味あれば一度ご自身が乗ってる車のギヤ比やタイヤサイズを確認し、車速を計算して見ると新しいカスタムの方向性や向き合い方が見えてくるはずです。
 
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