オートバイとCVT情報

オートバイとCVT情報

オートバイ

オートバイとは、二輪(三輪のものを含める場合もある)自動車のことである。auto-bikeから来た和製英語で正しくはモーターサイクル。2つの車輪を前後に配置し、エンジン、電動機などの動力で走る乗り物を指す。日本の法律上では、道路交通法においては大型自動二輪車、普通自動二輪車、小型自動二輪車、原動機付自転車の4つに、道路運送車両法においては、小型二輪自動車、軽二輪自動車、原動機付自転車の3つに、それぞれ区分される。 エンジン付き二輪車をベースとした三輪車(トライク)もオートバイに含める場合がある[1]。また、電動自転車であっても平地や上り坂で人力を使わずに走行出来るものもオートバイに含まれる。
オートバイは、日本では他にバイクや単車等とも呼ばれる。「単車」は、側車とも呼ばれるサイドカーと区別するために用いられた言葉だったが、サイドカーが希少なものとなった後も単車という言葉は生き残っており、オートバイ全体を指す言葉となっている。 1898年(明治31年)、日本に初めて自動車が輸入される。フランス製の「パナール」である。1902年(明治35年)にはアメリカ製のエンジン付自転車「トーマス」が輸入され、その呼び方は英語「モーターサイクル "motorcycle"」であった。ほかにもいくつか呼び方があり、「オートバイ」とう呼び方は1923年(大正12年)に発売された月刊誌『オートバイ』によって日本に広まった。「オートバイ」とう呼び方は「モーターサイクル "motorcycle"」の別の呼び方「自動自転車 "auto bicycle"」から作られた言葉である[2][3]。 オートバイという呼称は1920年代には既に用いられていた和製英語であり、英語圏では通用しない。英語圏では、motorcycle, motorbike, autobicycle と呼ばれるほか、moto や cycle という略称も使われる。英語では、一般に「バイク(bike)」というと「自転車(bicycle)」を意味する(ただしmotorbikeの短縮としてbikeを自動二輪車という意味で使用することもある)。 排気量が125cc以下のオートバイのことを、警察関係や報道関係では「ミニバイク」と呼ぶことがある。

CVT

歯車以外の機構を用い変速比を連続的に変化させる動力伝達機構である。多くはオートバイや自動車用を指すが、それらに限らず工作機械の軸回転速度を変える機構や発電機の出力を変える機構などにも広く使われている。動力の伝達に歯車を用いないため一般に大きなトルクの伝達が難しいとされ、古くはオートバイ(なかでもスクーター)などの小排気量エンジンと組み合わされ普及した。自動車用では許容トルクの問題から小型車向けの方式と見られてきたが、金属ベルトの改良により1990年代後半以降は排気量2000cc超の中型・大型車にも採用されるようになってきた。 21世紀初頭時点で自動車用として実用化されているCVTはベルト式CVTとチェーン式CVT、トロイダルCVTの3種類に大別できる。ベルト式CVTは比較的低トルクエンジンで軽量な車種に、トロイダルCVTは高トルクエンジンの重量車用に開発された経緯がある。

チェーン式CVT

チェーンの張力によって2個の可変径プーリー間で動力を伝達するCVT。スチールベルト式に似て見えるが、力学的には同じく張力で動力を伝達するゴムベルト式に近い。 スチールベルト式と比較すると、どちらかのプーリーの巻きかけ半径が小さくなる低速側・高速側での伝達効率が良いチェーンの方が、プーリーへの巻きかけ半径を小さく出来るためプーリー径を小さく出来るという利点がある。欠点はピンとプーリーが点接触して動力を伝達するため、面で接触するスチールベルト式よりも更に騒音が大きくなりがちなことである。

トロイダルCVT

フリクションドライブを高度に発展させた形態である。入力側と出力側の2枚のディスクが平行に配置され、その間に複数のパワーローラー(コマのようなもの)が強い力で挟まれている。パワーローラーの傾斜角を変化させるとそれに応じて2枚のディスクの回転数の比も変化し、可変変速比が得られる。着想自体は古くから存在したが極めて高い圧力の下で摩擦と潤滑を両立させての精密作動が要求されるため、実用化は極めて困難であった。

短所

熟成の進んだ従来型の歯車式有段自動変速機に対して現状での優位性は顕著とは言えず、従来型自動変速機を全面的に代替するまでには至っていない。 ・ 歯車ではなくプーリーやベルトなどの摩擦力によって動力が伝達されるため、大トルクが発生する大排気量車や4WD車には採用が少ない。
・ CVTは歯車式有段変速機に比べて理論上はメリットを備えているが現実には常に清浄な潤滑環境を求められる事や加圧のため複雑な油圧機構を動かすエネルギーロスの存在、ベルトとプーリーの大きな摩擦による発熱を伴った伝達ロスなどの短所をも持ち合わせている。即ち、ベルトとプーリーの摩擦熱はオイルによって冷却している。しかしオイルを用いれば滑る。その滑りを抑える為に高圧をかける。高圧をかけるためオイルポンプを駆動し動力が消費された上、摩擦熱が発生する。この熱を冷やす為にオイルを用いる。つまり、歯車のような噛み合いによらず摩擦力で駆動力伝達を図らねばならないという点がCVT最大の欠点であり矛盾点と言える。
・ 歯車式有段変速機に比べ歴史が浅くノウハウの蓄積が少ないことから、絶対的な耐久性・信頼性が確立されていない。そのため過酷な使用も想定される商用車に関しては採用例が少ない。
・ エンジン音、あるいはタコメーターの表示と車軸回転数(つまり車速)が比例しないため歯車式有段変速機と異なる走行感覚を運転者が不快に感じることがある。
・ 現在は改善されつつあるが特に小排気量車の場合、加速時やアクセルオフからの再加速の反応では歯車式有段変速機に劣る。また過度に反応速度を早めると、速度維持が難しくなるジレンマもある。
・ 金属ベルト式CVTの場合、走行時に金属的な音が生じる。静粛性の面で不利になる。
・ 整備を怠ると金属疲労によりベルトが切れる可能性がある。

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