[写真]マツダの横置きFF用5段マニュアルトランスミッション、SKYAVCTIV-MT。クラッチペダルで動力を切断し、シフトノブからリンクで繋がったシフトフォークで歯車を動かす

 マニュアルトランスミッションのクルマで、1速にギヤを入れ、クラッチを踏んだままアクセルを踏み込んでエンジンを吹かし、レッドゾーンの手前で回転計の針を静止させている状態を想像してほしい。アクセルはかなり踏み込んだ状態だと思う。その状態で回転計が上がりも下がりもしていないということは、アクセルを踏んで燃料を燃やしてエンジンが出している力と、エンジンの摩擦損失が釣り合っているということになる。この状態はたとえエンジン回転数が何千回転であってもアイドリングでありエンジンの効率はゼロになる。

 次にアクセルを維持してそのまま上手に半クラッチで発進をしてみて欲しい。可能ならアクセルを維持したままシフトアップをして行くと更に良い。路面にもよるだろうが、速度が安定する頃には多分、時速60キロかそこいらに到達するのではないか。筆者がそんな実験をしたのは30年近くも前のことだから現在とは速度が違うかもしれない。

 「効率ゼロだといったじゃないか!」と怒るのは間違いで、現在のタコメーターが指している回転数とレッドゾーンとの回転数差の分だけエンジン内部の摩擦が減った。その差分が今の速度を出すエネルギーと釣り合っている。しかも厳密に言えばトランスミッションやホイール周りの損失も加わっているのに、だ。

 エンジンを高回転で回すということはそれだけ摩擦損失で無駄を出すということだ。現代のトランスミッションはこの無駄を防ぎ、どれだけエンジン回転を低いところに維持しながら、ドライバビリティを犠牲にしないかを追求しているのだ。

 しかしそんな大きな役目を持つトランスミッションはなかなか技術的側面を語られることのないシステムである。今回は普段なかなか日の当たらない地味なトランスミッションについて考えてみたい。

【画像】「CVT」の終わりは日本車の始まり 2014年クルマ業界振り返り

■新しく登場したトランスミッション

[図表]発進デバイスにはそれぞれ長所と短所がある。先進国なら「良いものは高い」が成立する。しかし世界戦略成長余力の高い新興国マーケットを狙うなら制約ポイントになるのは価格と整備性だ

 昔はクルマのトランスミッションは「マニュアル」か「オートマ」かの二つだけだった。しかし現在では、「CVT」や「DCT」、「AMT」など様々なシステムが現れ、それぞれに長所を持っている。人間で言えば「頭が良い」とか「足が速い」とか「歌が上手い」とか「人柄が良い」とか、得意なことが違うわけだ。それら全てに満点の人がいないように、トランスミッションも一概にどれがベストとは言えない。何がいいのかを考えるためには、その仕組みを知らないとどうにもならない。それぞれのトランスミッションの原理と利得はどうなっているのだろうか?

 特に近年、トランスミッションに求められる性能が変わってきたのは前に述べたが、ポイントは低燃費環境志向のエンジンとの相性にある。エンジンとはつまるところ空気と燃料をシリンダーで燃やす仕組みだ。アイドリングからレッドゾーンまでどこでも同じ性能が出ればそれに越したことはないが、燃料を燃やすのに絶対的に必要な時間や、それ以前に空気そのものの重量による慣性もあるので、それらの要素が「ちょうどよい」回転数が存在するのだ。その結果、エンジンはその回転数によって効率が変動する特徴を持っている。