FFベースの4WDとFRベースの4WDでは部品構造的にどのような違いがあるんですか？

Question

多分FFはエンジンが横置き、FRは縦置きが多いと思いますがそのへんも含めて簡単にお願いします。

Answer 1

できる限り簡潔な説明に努めましたが、最低限の文章量でもこの長さになってしまいました。申し訳ありません。最後までお付き合いいただけましたら幸いです。

FFベースの4WDには、エンジン横置のものと縦置のものがあります。FRベースの4WDの場合はエンジン縦置のみです。

■ FFベースの4WD (エンジン横置)

いまや乗用車の多くがエンジン横置のFFなので、この世の4WD車もこのエンジン横置FFベースが多いです。エンジン横置なのでトランスミッションも横置。前輪を駆動するには効率的ですが、後輪の駆動系を追加するとなるとややメカも複雑で重たくなります。折角、軽量安価な設計にしているのに、4WD化で重く高くなるのを避けるため、四駆システムもできるかぎり軽量安価な装備で済む「スタンバイ式4WD」を採用するのが主流となっています。スタンバイ式4WDとは、通常はほぼ2WDで走行し、駆動輪が空転などすると自動で4WDになり、空転が収まると再び2WDに戻る仕組みです。

■ FFベースの4WD (エンジン縦置)

FFなのにエンジン縦置の車両もあります。スバルやアウディ(A4以上)などがそうなのですが、この2メーカーが乗用型4WDで世界をリードしてきたのはこのレイアウトの賜物です。前輪はトランスミッションと一体となった効率的なユニットで駆動します。また、エンジン縦置なのでFRのようにエンジンからまっすぐプロペラシャフトを介して後輪を駆動し、シンプルに本格的な4WDが作れます。前後輪共に強靭な駆動系をシンプルに組めるので、フルタイム4WDでも効率的で、最も4WDに適したレイアウトのひとつです。
同じエンジン縦置でも、FRベースの4WDよりもエンジンの搭載位置がより前になります。エンジン縦置FFは、エンジンとトランスミッションの間あたりから、前輪を駆動するドライブシャフトが突き出しています。効率的な反面、フロントヘビーになりやすく、その点コーナリング性能が不利なるのがマイナス点ですね。スバルは前後に短く重心の低い水平対向エンジンなので、その点も有利だったりします。また、最近のアウディは少しエンジンの搭載位置を後ろに下げてフロントヘビーを軽減しています。

■ FRベースの4WD

全てエンジン縦置で、ほとんどがエンジンの中心が前輪車軸より後ろにくる「フロントミッドシップ」です。これにより前後輪の荷重配分を均等に近づけます。ここがエンジン縦置FFとの大きな違いです。
FRベースの4WDは、後輪はプロペラシャフトを介して効率的に駆動しますが、前輪を駆動するためには、トランスミッションの後ろからカウンターシャフトを使って180度反対方向にある前輪のデフにエンジンの出力を伝えます。そのため、前輪の駆動系が簡素にした「スタンバイ式4WD」もあります。勿論、昔ながらの手動で4WDに切り替える「パートタイム式4WD」も、常時四輪を駆動する「フルタイム4WD」もあります。FRベースということもあり、商業トラックか比較的高額な車種に多いです。

また「パートタイム式4WD」か「センターデフ式フルタイム4WD」か「トルクオンデマンド型4WD」かによって四駆システムの構造が異なりますが、説明が長くなるので、まずはFRベ－スとFFベースの4WDの違いだけの説明に留めます。もしも必要でしたらご要望いただければ回答いたしますので、遠慮なく仰ってくださいね。長くなり失礼いたしました。

Answer 2

FFベースもFRベースもびっくりするほど違いはありません。2駆ベースの四駆ってのは普段は主駆動輪のみの2WDで走行して、4輪のどれかがスリップしたときに補助的に残りの2輪が駆動するスタンバイ式ですね。

Answer 3

エンジン横置きのFFベースの4WDの場合の多くは、ミッション部品の多くをFFと共通化が可能。
仮にミッションが車両左側に搭載される場合は、ミッションから右側に出力される動力を4WDの場合はトランスファ(動力方向変換機)を介して右ドライブシャフトとなる。
トランスファで動力の出力方向を右フロントとリヤ方向にし、リヤ方向の動力がリヤデフを介してリヤの左右へ。

FRの場合はミッション後端にトランスファを設ける形で、フロントの駆動出力は前方方向へ出力する様にしている。
そのためトランスファ～フロントデフまでの動力伝達の多くは、トランスファからデフまでの間をプロペラシャフトでミッション外部で接続。

スバル水平対向の場合は、エンジンが縦置きのFFベースレイアウト、そのためフロントデフもトランスファ&センターデフもミッション内に収めている形で、ミッション内部で動力伝達を行っている。

Answer 4

結果としておっしゃる通りのレイアウトになっています。
ものすごい紆余曲折があるので回答に困っています。
FFが基本の場合は、そこから後輪へ出力をデフを付けて持って行っています。
スバルも元々FFですが、縦置きエンジンレイアウトです。後ろへ出力を出しやすいレイアウトです。

Answer 5

参考までに
https://carview.yahoo.co.jp/ncar/catalog/bmw/x3/chiebukuro/detail/?qid=11152524046