4WD車のホイールサイズについて質問です。

Question

FRベースのフルタイム4WDで前後サイズ違いのホイールは履けないと思うのですが、例えばフロント8.5Jリア10Jで前後同じ195/55を履くのもデフにあまり良くないことでしょうか？

やはりタイヤサイズが同じだとしてもホイールの重さが4WDのシステム的に負担をかけることになりますか？

Answer 1

何がよくて何がまずいのか整理してお話ししますね。少し長くなりますが、最後までお付き合いいただけましたら幸いです。

■前後輪の回転差

四輪駆動車で重要なのは、前後のタイヤ外径を揃えることです。ホイールの重さなどはあまり関係ありません。タイヤ外径が最大の問題です。タイヤ外径が変わる要素は以下5つあります。

１ タイヤサイズ
→ 当然ですがタイヤサイズで外径は変化します
２ 空気圧
→ 空気圧が低いとタイヤが潰れて外径が小さくなります
３ 荷重
→ 荷重がかかるとタイヤが潰れて外径が小さくなります
４ 摩耗
→ 摩耗が進むとタイヤ外径が小さくなります
５ リム幅
→ 幅広いリム幅にタイヤを組み付けると外径が小さくなります

通常は前輪のみ摩耗したり、空気圧が減ったりして、4輪の外径が完全に揃うことはなかなかないです。人や荷物を載せただけでタイヤも潰れます。なので、メーカーも多少の前後輪の回転差程度では壊れないように設計しています。目安としては、前後輪の回転差は１％以内までともいわれますが、これは四駆システムの種類によっても異なりますね。今回の質問者様のご質問は上記「5」になると思います。

＜リム幅について＞

前輪が細いリム幅、後輪が太いリム幅に、前後同じタイヤサイズを組み付けた場合ですが、後輪は横方向に引っ張られる分、外径が小さくなります。
タイヤカタログにはタイヤ外径が記載されています。例えば「195/55R16」の場合は外径620mmですが、これは標準リム幅6インチに組付けた場合の外径です。リム幅7インチに組み付けるとリム幅は1インチ=25.4mm広がるので外径は620mmよりも小さくなります。
しかしながら、この例にあるような「195/55R16」はさほど偏平タイヤではないので、あまり問題にはなりません。例えば「225/35R19」のような薄いタイヤになるほど、組み付けるリム幅によって外径差が広がります。四駆システムの種類によっては、駆動系の寿命を縮めるリスクが出てきます。

＜前後でリム幅の異なる4WD＞

例えば、日産GT-R、ポルシェ911 カレラ4、ランボルギーニ･アヴェタドール、BMW X5等では、前後輪でリム幅もタイヤサイズも異なる4WD車が存在します。これは、基本的に前後輪のタイヤ外径が揃っているか、揃っていない場合でもその回転差を加味した設計になっています。例として、日産GT-Rの場合は以下のようになっています。前後輪の外径差は0.56％となっており1%未満に収まっています。

〇日産GT-R 前輪
・リム外径×リム幅＝20×9.5
・タイヤ=255/40R20 外径712mm
〇日産GT-R 後輪
・リム外径×リム幅＝20×10.5
・タイヤ＝285/35R20 外径708mm
〇前後輪の外径差＝0.56％

■どんなトラブルになるか？

前後輪の回転差が生じる原因は、既述のタイヤサイズや空気圧や荷重だけではなく、カーブを曲がっただけでも発生します。カーブを曲がると前輪よりも後輪の回転数が遅くなるからですね。話を分かりやすくするため、最も前後輪の回転差の影響が出やすい「パートタイム式4WD」で説明します。「パートタイム式4WD」は、ドライバーが手動で四駆に切り替えて前後輪を機械的に結合させます。そのためドライ路面で曲がると前後輪のグリップがケンカしてクルマが進まなくなる「タイトコーナーブレーキング現象」が発生します。カーブは当然としても、直進走行でも前後の回転数が異なる状態だと、同様に前後輪のグリップがケンカしてブレーキが掛かります。僅かな回転差でも、それが走行抵抗になって燃費の悪化、タイヤの摩耗、駆動系の負荷に繋がります。この状態で長距離走行するとデフ類がどんどん過熱していき、最悪の場合は車両火災にまで発展する恐れがあるというものです。それゆえ、パートタイム式4WDはグリップ路面では四駆で走行していけないとされています。

実際にパートタイム式4WDの車両はジムニーやハイラックス等の限られた車種で、乗用車の4WDのほとんどは、よりマイルドな「スタンバイ式4WD」になっています。スタンバイ式4WDとは、例えばFFベースの場合、通常はほぼFF走行で、前輪が空転するなど前後輪に回転差が発生したときのみ後輪が駆動4WDなるタイプのものです。この場合も、前後輪の回転数は揃えるのが基本で、回転差が生じても１％未満に留めるのが賢明です。やはり前後輪の回転差が大きいまま長距離を連続走行すると、デフ類が過熱していき故障しやすくなります。最近はセンサーが感知して電子制御で油圧クラッチを稼働させて4WDにするアクティブ型もののが増え、装置が過熱してくると強制的に2WDにしてシステムを保護する制御を行うものもあります。

■ ディーラー対応

ここまでお読みいただき、どうすれば問題が出ないかなどある程度ご理解いただけたとは思うのですが、前後でリム幅を変えて、それに合わせたタイヤサイズで外径を揃えたとしても、やはりディーラーには嫌がられます。例えば、メーカーの設計が原因で駆動系にトラブルが出たとしても、保証の対象にならないなどのリスクが生じる恐れがあります。その点自己責任になりますのでご注意ください。

長くなり大変失礼いたしました。ご不明な点などありましたら追加でご質問いただけましたら幸いです。

質問者からのお礼コメント

丁寧にご回答いただきありがとうございました。
また返信が遅くなり大変申し訳ありませんでした。

Answer 2

フルタイム4駆でも外径が『ある程度』合ってれば何も問題ありません。
そもそも前後が寸分違わず均等に摩耗する事なんてありません。

Answer 3

前後でタイヤの回転差が生じなければ問題はないです。

Answer 4

問題ないと思います。
仮に同じサイズでも、前後のタイヤは均等に減っていかないんだし。