トヨタ MR-S のみんなの質問

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車についてです。
AT・MTとCVTの違いを教えて下さい。
CVTがよくわかりません。

よろしくお願いします。

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ベストアンサーに選ばれた回答

最初にいろいろな変速機の種類について,説明し(細かくて済みません),その後,「MT」,「AT」,そして「CVT」の説明をいたします。

●変速機の分類
ちょっと細かいのですが,以下に変速機の種類について分類いたします。ここで,「★」は現在の乗用車(マスプロ)に採用されていることを示します。

手動変速機(MT)
|- 手動クラッチ(マニュアルクラッチ)付き手動変速機 … (ふつうの)MT ★
|- 自動クラッチ付き手動変速機 … トヨタMR-Sなどに採用。クラッチとシフトレバーを油圧駆動

自動変速機(AT:広い意味での)
.|- 多段(ステップ)式AT
.|.|- 遊星ギア式 … (ふつうの)AT ★
.|.|- 2軸ギア列式(平行軸歯車式)
.|... |- シンクロメッシュ式
.|....|..|- シングル・クラッチ … BMWのSMGやアルファロメオのセレスピードなど ★
.|....|..|- デュアル・クラッチ(DCT) … VWのDSG,AUDIのS-TRONIC,日産GT-RのGR6など ★
.| .. |- 油圧多板クラッチ式 … ホンダ・マチック … 他社のAT特許を回避するため ★
.|- 無段変速機(CVT)
.|.|- プーリー式
.|.|..|- ゴムベルト式 … 自動車用は耐久性が無く失敗(DAF600)。スクーター用として現存
.|.|..|- 金属ベルト式 … (ふつうの)CVT。初期のCVTは電磁クラッチだったが,現在は大半がトルクコンバータ付き ★
.|.|..|- チェーン式 … ボルグワーナ社など開発。AUDIのCVT(マルチトロニック)などに採用 ★
.|.|..|- 乾式複合ベルト式 … 愛知機械が開発。少量,スズキ車に採用されていた
.|.|- トロイダル式
.|.|..|- ハーフ・トロイダル式 … 日本精工が開発。日産車に採用例あり(エクストロイドCVT)。現在はないが,改良版を日本精工が開発中
.|.|..|- フル・トロイダル式 … トロトラック社と光洋精工が開発したものの製品化できず
.|.|- トヨタ・ハイブリッド用動力分割機構 … 下記のような構成になっており,発電機回転数を調整することで,エンジンと出力軸(モータが係合)との変速比を調整できます。 ★

サンギア=発電機
プラネタリーギア=エンジン
リングギア=モータ=出力軸→車輪

●簡単にまとめると
MT … 人間が変速操作をする(F1のようにクラッチ操作がなく,変速操作だけをするものもあります)
AT … 自動的に変速操作がおこなわれる (CVTもATの1種類で,変速比が無段階に変わるのが特徴)

●変速段は何段か?
MT ≦ 6段 (トラックのように副変速機を使うと12段というのもあります)
AT ≦ 8段

一方,CVTは段階がなく,「無段階に変速比が選択」できます。

●どうして MT → AT → CVT と変わってきたのか?
20年くらい前までは,ほとんどのクルマはMTでした(日本)。日本は渋滞比率が高いので,クラッチ操作が面倒なMTは嫌われ,ATになりました。その後,3段あるいは4段のATより燃費を改善するため,CVTができました。これはエンジンの最適な効率点を使えるので,燃費が10%くらい改善します。

●変速機の単体効率は,CVTが一番悪い!
下記の単体伝達効率をご覧ください。

MT 95%以上
AT 低速=80% 高速=90%
CVT 低速=85% 高速=75%

CVTは変速機単体としては効率が低くとも,エンジンの効率が良いところを使うため,燃費が改善できるのです。欧州のように長距離を一定速度で走行する場合,あまり変速がなく,上記の単体効率が効いてきますので,CVTでは燃費改善はできません。

●構造は?
MT … 歯車が噛み合っており,どのかみ合わせ歯車を使うかで変速します。このMTの方式をそのまま自動化したのが,ホンダのATです

AT … 遊星歯車を使い,この中の歯車の構成の回転を停止したりして変速操作をおこないます。一般にトルクコンバータ(トルコン)を併用します

CVT … 1組のプーリと金属ベルトを使い,無段階に変速します。これもトルコンを併用します

●どうしてCVTは単体効率が悪いのか?
プーリーに金属ベルトが摩擦で接触しています。もし巻き付けの長さが短くなると(巻き付け直径が小さい),プーリーとベルト間で滑ります。このため変速比が大きいところや小さいところでは,効率が落ちます。

●どうしてATやCVTにはトルコンが併用されるのか?
トルコンは,2つの羽根車の間にもう1組の羽根車が入った構造です。オイルで満たされており,下記の2つの機能があります。

(1) 流体継手 … 変速時など,入力と出力の回転数が異なっていても吸収できるので,変速時のショックを抑えられます

(2) トルク増幅 … もし出力軸の回転数が入力軸の半分しかないと,トルクは2倍になります(実際はロスがあるので,1.5倍くらい)。これにより,車両がゆっくり始動するとき,エンジンの弱いトルクでもじわっとクルマを動かすこと(クリープ走行)が可能になります

ご参考になれば幸いです。

質問者からのお礼コメント

2010.10.25 10:09

構造等詳しく説明して頂き、皆さんありがとうございました!!

その他の回答 (3件)

  • 自動車用CVT(無段階変速機)はAT(オートマ)の一種です。
    金属やゴムのベルトやリングを使い、最適な減速比を得る為に常に可変させる事の出来る機構です。
    中くらいの出力の時、負荷の変動で回転数落ちると減速比が大きくなってトルクが増し、元の速度に戻ろうとします。
    CVT:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%84%A1%E6%AE%B5%E5%A4%89%E9%80%9F%E6%A9%9F
    自動車以外でなら古くからある速度調整方法だったりします。

    オートマはいわば、クラッチ操作の無い自動車です。
    変速機構は遊星歯車の段数で変更していますが最大の違いがクラッチ部分です。
    マニュアルは自分でクラッチを切る事が出来るがオートマは出来ません。
    トルクコンバーターを使っている為、常に動力を伝えようとします。
    ただ、一定のトルクが無いと正常に伝わりません。(その為クリープ現象が発生します)

    自動車では殆ど使われない、エンジン・エレクトロニクスも一種のCVTといえます。
    (たいていはディーゼル・エレクトロニクスかタービン・エレクトロニクス)
    エンジンで発電機を回し、その電力をコントロールしてモーターを回す。
    非常に大きな負荷のある物でも比較的小さな力で動かせる半面、整備がメドイ機構です。
    可変抵抗器のダイアルを回すだけで加速・減速が出来るようなもの。
    プリウスのエレクトロマチックもこれと似たような機構です。

  • MTはクラッチの断続とギアの選択を人間が手動で行うモノ。ATはそれらを自動で行ってくれるモノ(ATだってどんどん多段化していったら最後にはCVTになるけどさ)、CVTは前の二つとは少し違い無段変速機です、エンジンのイチバン効率の良い回転域を使い続けることができるので、理論上は理想的な変速機と言えるかもしれません・・・が!聞くと乗るとでは大違い!まぁ普通に走る分にはなにも不都合はないですけど、全開加速すると先にエンジン回転だけ上がって、後から加速感がくるあの感覚に違和感覚えまくり。数値性能と感覚性能はやはり違うんだなぁと思った次第です。

  • CVTは無段変速とか言われます。AT・MTはそれに対し有段変速と言います。AT・MTは歯車によりエンジン動力を伝えますが、CVTは滑車とベルトによって動力を伝えます。
    私も仕組みは良く分かりませんが、どの速度でもそれに対応するトルクを発揮できるらしいです。また、ギアチェンジが無い為、ATやMTでのギアチェンジの際に起こる衝撃(速度がカクッと上がる瞬間のあれです)がありません。歯車と違い静穏性に長けています。
    しかし、ベルトの摩擦により動力を伝えるため、大型車や4WDなど大きなトルクを必要とする車には向いていないです。
    金属ベルトを用いればトルクは増大しますが静穏性に欠けます。
    また、加速時、再加速時にはやや力不足です。
    さらに実際の速度と速度計、タコメーターの数字に誤差がでるのも欠点の1つです。


    付け焼き刃の知識ですが、、

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