こんにちは、車についての質問です。 4wdにはffベースとfrベースがありますが、ffベースはトルクステアが出るからfrベースがいいとよく言われますよね。 でも、frベースのカットモデルなんか

Question

を見ていると、ドライブシャフトの左側から動力をフロントに伝えていたりします。これってトルクステアは出ないのでしょうか？
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※三点リーダ(....)は空白です
ちょっと荒いですけど、こんなかんじで途中から左にドライブシャフトを出して前に伝えているので左にトルクがかかるんじゃないかなと思います。

これだったら、スバルやアウディの様に縦置きffベースの4wdの方がいいんじゃないかなーと。

どうでしょうか？

Answer 1

以下の3通りに絞ってご説明しますね。

（A） FRベースの4WD (エンジン縦置）
（B） FFベースの4WD (エンジン横置）
（C） FFベースの4WD (エンジン縦置）

■ A） FRベースの4WD (エンジン縦置）

まず、FRベースの4WDですが、もともと後輪を駆動するための構造ですから、エンジン縦置きで、トランスションからそのままリアまでプロペラシャフトを伸ばしたシンプルな設計になっています。しかし、このFR車の前輪を駆動するのが一苦労なのです。特に今時の常用タイプのFR車は、重量バランスのためにエンジンの搭載位置がエンジンルームの後方で、かつ低い位置にマウントされているためスペースが限られています。従って、前輪のドライブトレインは糸を穴を通すような作業で増設されます。どのように前輪を駆動するのかというと、エンジンからきた回転力が後方のトランスミッションに伝わりますが、そこからまた逆方向に前輪までカウンターシャフトを伸ばして前輪のデフにつなげて駆動します。左ハンドル用の設計の場合、トランスミッションの右側からカウンターシャフトが飛び出して前輪まで伸びていることが多いです。従ってV型エンジンを真っ直ぐ搭載している車両でも左右対称ではありません。フロントドライブシャフトも左右等長ではありません。また、前輪に伸びるカウンターシャフトには細いシャフトが使われます。つまり太いプロペラシャフトは後輪駆動のため、細いプロペラシャフト（カウンターシャフト）は前輪駆動のためというわけです。これでわかるとおり、後輪は強靭な剛性を持ちますが、前輪駆動用のカウンターシャフトは弱いです。もしも後輪の駆動系が壊れて、前輪駆動だけで走行しようとすると壊れてしまいます。前輪駆動は補助的な役割というわけですね。多くのFRベースの4WDが後輪偏重トルクですが、それはFRらしいハンドリングを得る目的のほか、できるかぎり前輪の駆動系を簡素化して軽量化とコストダウンをはかる目的もあります。

■ B） FFベースの4WD (エンジン横置）

この世のほとんどのFF車はエンジン横置です。前輪を駆動するにはパーツ点数が少なく、フロントフードを短くできるので大変合理的なレイアウトです。構造的にフロントドライブシャフトは等長ではありません。問題は、これを4WD化するときですね。FFのメリットは軽さにありますが、重たいプロペラシャフトとリアデフを増設しなければなりません。また横方向の車軸から後方に重たいプロペラシャフトを増設するため走行抵抗が増え、結果燃費が悪化することになります。しかし、今や世の中はエコの時代。クルマの軽量化は大きな課題です。なのでFFベースの4WD車は、ギア類含めて後輪の駆動系をできる限り簡素につくるようになりました。結果、今やFFベースの4WDのほとんどが簡素な「スタンバイ式4WD」が主流になっています。
エンジンの出力は前輪に直結しており、通常の直進走行では単なるFF車です。それで前後輪をつなぐプロペラシャフトの間に油圧式カップリング等を装備しているのですが、この装置は前後輪で回転差が発生すると装置内の油圧を高めて直結に近づけようと頑張ります。なので前輪が空転などすると、装置内の油圧が高まり後輪にもトルクが」伝わりはじめる仕組みとなっています。滑らないための四駆のはずが、滑ってから出ないと四駆にならないので、「なんちゃって4WD」とも呼ばれますが、これでも頼りになるため一般的な使用では事足りてしまいます。最近は、横滑防止装置などの電子デバイスも発達しているので、これらのセンサーと組み合わせて、より反応を早く、空転を防ぐ制御などを行うようにもなっています。

■ C) FFベースの4WD (エンジン縦置）

通常FF車はエンジン横置なのですが、FF車でもエンジン縦置の車両が存在します。スバルとAUDI(A4以上)が有名ですね。この2社に関しては、乗用型4WDでは圧倒的なアドバンテージがありますが、それは、このエンジン縦置のFF車であることが大きく関係しています。
エンジン縦置のFF車の場合、もともと前輪だけで走るための駆動系を持っています。一方、後輪はFRのようにまっすぐプロペラシャフトを伸ばして、シンプルに本格的なフルタイム4WDがつくれてしまいます。装備は簡素なのに、前輪の駆動系も後輪の駆動系も強靭な剛性を確保しやすいということです。
同じエンジン縦置のFRベースの4WDとの違いは、エンジンの搭載位置です。FR車がエンジンルーム後方にエンジンをレイアウト(フロントミッドシップ)しているのに対して、エンジン縦置ＦＦ車は前輪の車軸よりも前にエンジンをマウントします。従って、エンジンとトランスミッションの間からいきなり前輪のドライブシャフトが突き出しています。前輪のデフもセンターデフもトランスミッショと一体化しているので、前輪の駆動系もシンプルなのです。
しかし、アウディのフロントドライブシャフトは左右等長とは限りません。FRベースと同じ構造だからです。一方、スバルのフロントドライブシャフトは左右等長です。これはスバルが水平対向エンジンであることと関係しています。このエンジンはご存時じの通り、軽量低重心で左右対称という特徴があります。エンジンの前後長が極端に短いことも運動性能に有利に働いています。それゆえ左右対象にレイアウトできるようです。これをスバルでは「シンメトリカルＡＷＤ」と呼んでいますが、これは他のフロントエンジン車には真似のできない構造です。他社からしたら反則ともいえるようなアドバンテージがあります。
同様に、水平対向エンジンを積む4WD車としてポルシェ911カレラ4やターボがありますが、こちらはRRベースの4WDです。レイアウトとしてはスバルをそのまま前後ひっくり返した構造で、シンメトリカルAWDと呼べるものです。しかもポルシェはドライサンプ式ですからスバルよりもさらに低い位置にエンジンがマウントされています。RRという危険なレイアウトでも高い戦闘力を持つのは低重心の賜物ですね。

やや横道に反れましたが、エンジン縦置といっても、FFベースの4WDが構造的にはシンプルであり、有利というのがご理解いただけたかと思います。この他、MRベースの4WDもありますが、考え方は同じで、前輪を駆動するのはシンプルではありません。なので、新型NSXのようにモーターで前輪を駆動する仕組は理にかなっています。

＜AUDI クワトロシステム＞
https://www.youtube.com/watch?v=MjaCbpw84kw

＜スバルシンメトリカルAWD＞
https://www.youtube.com/watch?v=9Pi581ii7qA

添付図はアウディA5の透視図です。フロントドライブシャフトが左右等長でないことがご確認いただけると思います。
だからといってトルクステアが出るわけではないです。

質問者からのお礼コメント

詳しい説明ありがとうございます！
アウディ乗っているんですが、まさかドライブシャフト不等長だったとは…w

Answer 2

スバルやアウディの様に、
縦置きffベースの4wdの方がいいんじゃないかなーと思います。

Answer 3

＞4wdにはffベースとfrベースがありますが

路面のミューが低い場合の
停止時からの～発進の比較

滑りやすい坂道登板
https://www.youtube.com/watch?v=0_MXK2nzt2Y

滑りやすい鉄板坂道登板(雨想定)
https://www.youtube.com/watch?v=RCuvwYd9JuE

３輪スリップ状態(人工的)
https://www.youtube.com/watch?v=FOmZIu_y1js