駆動方式がFRの車は車室が狭いという欠点がありますが、4WDの車はなぜ広い車室を確保できるのですか？

Question

ドライブシャフトがリアにつくという点では4WDも同じだと思うのですが

また、切り替え式4WDの欠点を教えてください

補足

「後輪を駆動させるためにプロペラシャフトを縦に通す必要がありますので、その空間の分、どうしても室内スペースが影響を受けることになります。」

Answer 1

既にご存じの内容も含まれると思いますが、その点ご許しください。

■ベース車両による違い

4WDは2WDをベースに開発されています。ベースとなるレイアウトは、後輪駆動ベースは、FR、MR、RRの3通り、前輪駆動ベースはFFのみですね。このうち、FF、MR、RRは駆動輪の上付近にエンジンがあるのに対して、FRはエンジンから離れた後輪をプロペラシャフトを通じて駆動します。なのでFRベースの4WDは前輪を駆動するための短いプロペラシャフトを追加します。車種によっては前輪を駆動するためのユニットが室内に出っ張り、助手席側のフットスペースが狭くなる等のケースもあります。しかしながら、もともと後輪用のプロペラシャフトを通すセンタートンネルは存在するので、基本的には4WD化によって室内が狭くなることはありません。
一方、FFベースの場合は離れた後輪を、MRやRRベースの場合は離れた前輪を駆動するためのプロペラシャフトを別途増設します。特にFF車の場合は、2WDであれば後席の床面はフラットにすることも可能ですが、4WDモデルにするにはプロペラシャフトを通すためのセンタートンネルが必要になります（除後輪モーター駆動）。この場合は確かに後席の中心に乗る人は足を置くスペースが狭くなります。とはいえ4WDとシャーシを共有していたり、シャーシ剛性確保のためにFFであってもセンターに出っ張りがある車両も多いです。その場合はFFでも4WDでも室内の広さに変わりはありません。

■質問者様の追記について

質問者様の書かれた「後輪を駆動させるためにプロペラシャフトを縦に通す必要がありますので、その空間の分、どうしても室内スペースが影響を受けることになります。」というのは、先にわたしの書いたセンタートンネルのある車両と、FF車でセンタートンネルのない車両との比較では適合しますね。しかしながら、それ以前にFFはエンジン横置が基本でフロントフードを短くして室内を大きくできます。FRはエンジン縦置なのに加え、エンジンをできる限り後輪寄りに載せるフロントミッドシップになるため、フロントフードが長くなり、室内長が狭くなってしまいます。現在、乗用車は室内を広くとりやすいFF車が主流ですから、4WDもFFをベースとしたものが一般的になりました。従ってこのFFベースの4WDとFRを比較すると、(FFベースの)4WDの方が広いという意味だと解釈しましたがいかがでしょうか？

■切り替え式4WDの欠点

4WDは大きく分けて以下の4種類です。
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）モーター式4WD
質問者様の「切り替え式4WD」とは、恐らくAかCのことではないかと思います。

A）パートタイム式4WD

かつては4WDといえば「パートタイム式4WD」でした。この仕組は欠点が多く危険すら伴う場合もあります。通常は2WDで走行し悪路を走る緊急時のみ、ドライバーの意思で手動で4WDに切り替えます。4WDに切り替えると前後輪は直結になり、低速でアスファルト上でステアリングを大きく切ると、前輪よりも後輪の方が回転数が低いために、前後輪がケンカをしてブレーキがかかる「タイトコーナーブレーキング現象」が発生します。それゆえ通常は2WDでしか走れません。走行中に突如滑りやすい路面が現れても4WDなのに四駆としての恩恵が受けられません。また、滅多に4WDに切り替えないのに普段から重たい四駆ユニットを背負いながら走らなければなりません。滑りやすい道ならば、直結四駆時でもタイトコーナーブレーキング現象が起きませんが、車輪が滑りながら曲がるため四駆グリップ状態で曲がれません（フルタイム4WDはほぼ4輪グリップ状態で曲がれます）。また、直結四駆状態はとにかく曲がりません。いつものつもりで曲がったらコーナーで膨らみガードレールに突っ込むなどのリスクが高まります。そのほか、直結四駆状態ではABSをはじめとする電子デバイスとの相性が悪いため、それらの機能の恩恵も限定されます。当然、直結四駆でも、前または後のデフを固定しなければ「片輪スタック」も「対角線スタック」も発生します。
パートタイム式4WDというのは、こうしたクセや危険な素性知る玄人向けのシステムといえます。かつて四駆といえばこのパートタイム式4WDでしたが、使い勝手が悪さから現在は絶滅に瀕しており、国産でも一部の車種(シムニーや軽貨物)に限られます。ランクル等のクロカンでも「フルタイム4WD」に移行しています。

B）フルタイム4WD

本来「フルタイム4WD」というのは常時4輪に駆動配分しながら走る4WDを意味しますが、軽メーカーを中心にスタンバイ式4WDであるにもかかわらず、カタログに「フルタイム4WD」と記載しているケースがありますのでご注意ください。
フルタイム4WDはその名の通り常時4WDで走行しますが、パートタイム式の欠点であるタイトコーナーブレーキング現象の発生を防ぐために「センターデフ」（またはそれに類する装置）を用いています。デフというのはデファレンシャルギアのことで、2WDであっても駆動輪の左右はデフギアでつながれており、エンジンからの出力は一度デフギアが受けて左右輪に分配されます。このデフギアの仕組みをそのまま4WD車の前後輪の間に設置したのが「センターデフ」。エンジンの出力は一度このセンターデフが受けて、そこから前後輪に分配されます。センターデフの他に前後輪にそれぞれデフがあるので計3個のデフギアが装着されます。また、フルタイム4WDでもセンターデフをロックしたら、パートタイム式4WDと同じ状態になり、タイトコーナーブレーキング現象が発生します。
フルタイム4WDは本格的な4WDなので文句ないのですが、コスト増や重量増の問題で採用できないメーカーが増えています。 現行国産常用型4WDではスバルとトヨタのエンジン縦置の車両等が中心で、GRヤリスは久しぶりのエンジン横置のフルタイム4WD車両となります。

C）スタンバイ式4WD

スタンバイ式4WDは、軽量簡素に4WD化できるため、現在、四駆では最も一般的なものとなっています。 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FFで走ります。前後輪をつなぐプロペラシャフトの間に油圧装置が挟み込まれており、前輪が空転などすると装置内の圧力を高めて後輪にも自動的で4WDになり、前後輪の回転差がなくなると自動で2WDに戻ります。滑らないための四駆なのに、滑ってからでないと四駆にならないので「なんちゃって四駆」とも呼ばれますが、これでも雪道等では助かります。四駆としての性能はミニマムなのですが、軽量安価に4WD化できるため燃費にも有利なので現在四駆の主流です。
このスタンバイ式4WDは色々な種類がありますが、最も原始的な構造はプロペラシャフトの間にビスカスカップリングを使用したもので、前後輪の回転差に対して機械仕掛けで4WDに切替わります。このような機械仕掛けの仕組みを「パッシブ･オンデマンド型4WD」とも呼びます。最近は機械仕掛けのパッシブ型ではなく、電気信号で装置内の直結率を変化させる「アクティブ・オンデマンド型4WD」が一般的です。「電子制御カップリング」等を使用することで瞬時に最適な駆動配分制御を行います。これに電子デバイスを組み合わせた統合制御により、スタンバイ式4WDであっても、かなり高性能な四駆になってきています。これまでのスタンバイ式4WDは生活四駆のレベルでしたが、電子デバイスとの統合制御を行うことにより、侮れない存在になってきています。軽量安価で高性能であればそれに越したことはありませんものね。

D）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。現在は、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ものが多いです。日産の「e-4WD」のような超簡易式のものもあり、これは質問者様のいう「切り替え式4WD」に該当すると思います。一方でモーターで高度に制御する4WDが主流になりつつあります。例えば三菱アウトランダーPHEVの「ツインモーター4WD」のほか、NSXやレジェンドの「Sport Hybrid SH-AWD」等は最先端の制御を行っています。モーターは発進時のトルクが最大でもあるので、燃費に貢献するだけでなく、岩場等のオフロードでも有利です。各社研究しており、今後はモーター式4WDが主流になる可能性あります。

長くなり失礼いたしました。何かご不明な点などござい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

疑問が全て解けました
詳しい解説本当にありがとうございました。

Answer 2

awdも狭いだろ。

Answer 3

同じ車で比べてます？

FFじゃないと
広さは変わらないと思うけど。

Answer 4

同じように狭いよ

今のリア駆動車じたいが少数だから、スポーティに振った車だからじゃない？

どのリア駆動車を狭いって言ってますか？

まさか86とかクーペと比較してないよね

FFベースの4WDは多いけどエンジン横置きだから、スペース効率がいい

BMWもリア駆動の3はエンジン縦置き、だから3の4WDもエンジン縦置き

BMWの2はFFだからエンジン横置き、それの4WDもエンジン横置き

だから2のほうが同じセダンでもスペース効率がいい

Answer 5

狭い？の根拠が解らない？

Answer 6

駆動方式がFRの車は車室が狭いという欠点がありますが、4WDの車はなぜ広い車室を確保できるのですか？

車輛型式に依存

車両型式次第では・・・・・・・・