回答ありがとうございます。間違って回答してる人がいると言われましたので一つ一つ確認をしていきますね。前輪駆動車4wdで前輪の片輪が浮いた時は前デフロックで動くのはわかりますが前デフロ

Question

ック使わなくてもセンターデフロックで後輪の左右と前輪の片輪が動かせますか？それとも前輪の片輪はセンターデフロックしても動かないから後輪の左右が動きますか？次に前輪駆動車4wdで前輪の左右が浮いた時はセンターデフロックで動く。次に前輪駆動車4wdで後輪の片輪だけが接地してる時はセンターデフロックとリアデフロックを使って動く。前デフロックとセンターデフロックとリアデフロックが付いた車の場合で教えてください。まだ聞きたいことがありますがまずはここまででお願いします。

Answer 1

ご質問ありがとうございます。

今回、前輪駆動ベースの4WDについてご質問をいただきましたが、センターデフロック機構を持つ4WDが対象ということですので、ロック状態での前後輪のトルク配分に優劣はありません。つまり、前輪駆動ベースの4WDも後輪駆動ベースの4WDも同じというわけです。わたしの説明でも、センターデフを持つフルタイム4WD、つまり「センターデフ式フルタイム4WD」で説明していますが、これも前輪駆動ベースと後輪駆動ベースがそれぞれ存在しますが、この説明においては、どちらも同じです。

これが「センターデフ式フルタイム4WD」ではなく、古典的な「パートタイム式4WD」や簡素な「スタンバイ式4WD」だった場合は説明が異なりますし、ここでこれらを混ぜるとややこしくなります。特に前輪駆動ベースの4WD車のほとんどが簡素な「スタンバイ式4WD」となっています。これまでのご回答者様の中にはそれを混同して説明している方もおりましたのでご注意ください。以下、引き続き「センターデフ式フルタイム4WD」を基本に説明しますね。

■ 質問１

前輪駆動車4wdで前輪の片輪が浮いた時は前デフロックで動くのはわかりますが、前デフロック使わなくてもセンターデフロックで後輪の左右と前輪の片輪が動かせますか？ それとも前輪の片輪はセンターデフロックしても動かないから後輪の左右が動きますか？

＜タイヤの状態＞
・左前 →浮
・右前 →接地
・左後 →接地
・右後 →接地

＜デフの状態＞
・前デフ →オープン
・中デフ →ロック
・後デフ →オープン

エンジンの出力はセンターデフを経由して前後輪に分配されますが、センターデフをロックしているので、前後輪に均等にトルクが分配されている状態です。つまり前後輪に何があろうとも、直結した状態で強制的に回されています。
センターデフから前輪側へ分配されたエンジン出力はフロントデフに送られ、ここで左右前輪に分配されます。しかし、前輪はオープンデフです。右前は接地していても、左前は浮いているので、左前は空転してしまい右前には駆動力は伝わりません。つまり、センターデフをロックし、強制的に前輪の駆動系に出力が送られていても、トラクションには一切貢献できないということです。
一方、センターデフから後輪側へ分配されたエンジン出力は、リアデフに送られ、ここで左右後輪に分配されます。リアデフもオープンデフですが、左右後輪は接地してグリップがある状態なので、しっかりとトラクションは確保されています。

従って答えは・・・
前デフロック使わなくてもセンターデフロックで後輪の左右と前輪の片輪が動かせますか？
→ ＮＯ
後者の「前輪の片輪はセンターデフロックしても動かないから後輪の左右が動きますか？
→ ＹＥＳ
・・・となります。

■ 質問2

前輪駆動車4wdで前輪の左右が浮いた時はセンターデフロックで動くのか？
→ 前輪駆動ベースでも後輪駆動ベースでも同じなので以下の問いに置き換えます。

「センターデフ式フルタイム4WD車で前輪の左右が浮いた時はセンターデフロックで動くのか？」

＜タイヤの状態＞
・左前 →浮
・右前 →浮
・左後 →接地
・右後 →接地

＜デフの状態＞
・前デフ →オープン
・中デフ →ロック
・後デフ →オープン

エンジンの出力はセンターデフを経由して前後輪に分配されますが、センターデフをロックしているので、前後輪に均等にトルクが分配されている状態です。つまり前後輪に何があろうとも、直結した状態で強制的に回されています。
従って、前輪が浮いてしまっても、後輪にはエンジンの出力が届きます。後輪はオープンデフですが、後輪は左右ともに接地してグリップしている状態なので、左右後輪のトラクションだけでクルマを動かすことができます。

■ 質問３

前輪駆動車4wdで後輪の片輪だけが接地してる時はセンターデフロックとリアデフロックを使って動くのか？
→ 前輪駆動ベースでも後輪駆動ベースでも同じなので以下の問いに置き換えます。

「センターデフ式フルタイム4WD車は、後輪の片輪だけが接地してる時はセンターデフロックとリアデフロックを使って動くのか？」

＜タイヤの状態＞
・左前 →浮
・右前 →浮
・左後 →浮
・右後 →接地

＜デフの状態＞
・前デフ →オープン
・中デフ →ロック
・後デフ →ロック

エンジンの出力はセンターデフを経由して前後輪に分配されますが、センターデフをロックしているので、前後輪に均等にトルクが分配されている状態です。つまり前後輪に何があろうとも、直結した状態で強制的に回されています。

前輪は、浮いていても回りますが接地していないのでトラクション能力はありません。センターデフがロックされていますから、後輪にもエンジン出力が伝わります。さらにリアデフもロックされていますから、左後輪が浮いていても、右後輪にはエンジン出力が届きます。よって、右後輪のトラクションによりクルマは動きます。

これで回答になっておりますでしょうか？
ほかにも疑問ございましたら、追加でご質問ください。
以下、余談ですが4WDの種類について触れておきます。避けては通れない説明なのでお読みいただけたら幸いです。

■ 4WDの種類

4WDを大きく5つに分類します。

Ａ パートタイム式4WD
Ｂ フルタイム4WD
Ｃ スタンバイ式4WD
Ｄ セレクティブ4WD
Ｅ モーター式4WD

＜Ａ パートタイム式4WD＞

通常は2WDで走行し緊急のときのみドライバーが手動で4WDに切替える仕組。昔の四駆はみんなこれでした。4WDに切替えると前後輪は直結状態になり、前後輪とも優劣なく強靭な駆動力を発揮。一方で「タイトコーナーブレーキング現象」等の欠点も多く、使い勝手も悪いことから絶滅寸前。現行国産車でも以下の車種程度しか採用されていません。ハイラックスには★がついていますがリアデフを手動でロックすることが可能です。

→ 現行国産パートタイム式4WD
・スズキジムニー
・トヨタハイラックス★
・一部軽貨物車両 等

＜Ｂ フルタイム4WD＞

「フルタイム4WD」は最も本格的な四駆システムで常時四輪に駆動配分された4WDのことです。しかし簡素な「スタンバイ式4WD」(後述)であるにもかかわらず、カタログに「フルタイム4WD」と背伸びした記載をしているケースがあります(スズキ・ダイハツ等)のでご注意ください。本式の「フルタイム4WD」は性能文句ないのですがコスト増や重量増の問題で採用できないメーカー増えています。現行国産車ではトヨタとスバルのエンジン縦置4WDのみです。★の車種は手動でセンターデフをロックする機構を備えます。

→ 現行国産フルタイム4WD
・トヨタ ランクル系(LX/200/プラド)★
・レクサスLS/GS/IS
・トヨタ クラウン/マークX
・トヨタ ハイエース
・トヨタ タウンエース/ライトエース★
・スバル WRX STi★
・その他スバルオリジナル4WD車

＜Ｃ スタンバイ式4WD ＞

「スタンバイ式4WD」とは、通常は2WDで走行し必要な時のみ車両側で自動で四駆に切替える仕組の総称。軽量簡素に4WD化できるため現在最も一般的な四駆です。
例えばFFベースのスタンバイ式4WDの場合、エンジンの出力は前輪が受け止め、通常の直進走行ではほぼ前輪駆動で走ります。前後輪をつなぐプロペラシャフトの間に接続装置が挟み込まれており、前輪が空転等すると装置内の圧力が高まり後輪にも駆動力が伝わる仕組です。滑らないための四駆のはずが、滑ってからでないと四駆にならないものが多かったため「なんちゃって4WD」と呼ばれたりもしますが、それでも雪道では頼りになります。最近では高度なものも多く「なんちゃって4WD」と呼べないものも増えています。現行国産車では ｢A｣｢B｣｢D｣をに登場する車種を除くほぼ全ての国産4WD車が「スタンバイ式4WD」です。センターデフはありませんのでセンターデフロックはできませんし、前後デフにデフロックを標準装備する車種はありません。

＜Ｄ セレクティブ4WD＞

四駆走行中は「フルタイム4WD」で2WDにも切替えられるシステム。本格的ですが複雑で重たくなります。日本では「三菱パジェロ★」のみで、センターデフロックもできます。

＜Ｅ モーター式4WD＞

電気モーターを利用した四駆システムで、電子デバイスとの相性もよくキメ細かい制御ができます。以下、メインの駆動輪2輪がエンジン主力の駆動で、残りの2輪をモーターの駆動で補う仕様です。プロペラシャフトもセンターデフもありません。スタンバイ式4WDの亜種ですが、今後これが主流になる可能性あります。

→ 現行国産モーター式4WD
・レクサスRX/NX Hybrid
・トヨタハリアーHybrid/プリウス4WD
・三菱アウトランダー PHEV
・ホンダレジェンド/NSX
・日産マーチ/ノート4WD など

■ 本題での取り扱い

上記のうち、わたしが説明の題材としているモデルは「Ｂ フルタイム4WD」となります。フルタイム4WDにも種類がありますが、質問者様より「センターデフロック」というお話がありましたのでセンターデフのある「センターデフ式フルタイム4WD」のみとしています。

その他の4WDはデフロックに代わる機能を備えます。車軸を直結させるデフロックほど強い直結率に至らなくても雪道では十分だからです。油圧式LSDや、ブレーキLSDが一般的ですね。それをクルマ側で自動制御するのでドライバーが特別なことをしなくても高い走破性を発揮します。特にスタンバイ式4WDは電子デバイスとの組み合わせで、最近では十分な雪道性能を備えたものが出てきています。マツダのi-Active AWD等は好例ですね。クルマ側では、ここで説明してきたような走破性の確保を自動的に行います。何でも自動の時代になってしまい寂しいですが、それが技術革新なのですね。