プーリー比を解説! 車の加速や燃費への影響とは?
車を知りたい
先生、「プーリー比」ってなんですか？自動車の変速機に関係するみたいなんですが、よく分かりません。
自動車研究家
なるほど。「プーリー比」は、エンジンの力をタイヤに伝える際に、回転数とトルクを調整する役割を果たすんだ。プーリーという歯車のようなものを想像してみて。プーリーの大きさの違いで、回転の速さと力が変わるんだよ。
車を知りたい
プーリーの大きさの違いで変わるんですか？具体的にどう変わるんですか？
自動車研究家
例えば、自転車で重い荷物を運ぶ時を想像してみよう。ペダルを漕ぐのが重いでしょ？それは大きな力を必要とするからなんだ。プーリー比を大きくすると、小さな力で大きな力を生み出すことができる。つまり、エンジンの回転数を落として、大きな力をタイヤに伝えることができるんだ。
プーリー比とは。
自動車用語の「プーリー比」とは、駆動プーリーの直径を従動プーリーの直径で割った値です。例えば、プーリー比が2の場合、従動側の回転数は半分になりますが、トルクは2倍になります。プーリー比が1より大きい場合は減速、1より小さい場合は増速を表します。プーリー比を大きくするために片方のプーリーを小さくすると、ベルトの寿命が縮まったり、滑りが発生する可能性があります。プーリー比は、スクーターなどのゴムベルト式自動変速機や、四輪車の金属ベルト式CVTにおいて重要な役割を果たします。
プーリー比とは？
プーリー比とは、エンジンの回転をタイヤに伝えるプーリーの直径の比率のことです。エンジンにつながるプーリーをドライブプーリー、タイヤにつながるプーリーをドリブンプーリーと呼び、「ドリブンプーリーの直径 ÷ ドライブプーリーの直径」で計算します。
例えば、ドライブプーリーの直径が10cm、ドリブンプーリーの直径が20cmの場合、プーリー比は2となります。この比率が、エンジンの回転力をどのようにタイヤに伝えるかに影響を与えるのです。
プーリー比と回転数・トルクの関係
エンジン回転数を効率的に使うために重要な役割を担うプーリー比。 プーリー比は、エンジンの出力軸に取り付けられたプーリー（駆動プーリー）と、補機類に取り付けられたプーリー（従動プーリー）の直径の比で表されます。このプーリー比によって、エンジンの回転数がどのように変化するのか、トルクとの関係性はどうなっているのか詳しく見ていきましょう。
プーリー比が大きくなる（駆動プーリーに対して従動プーリーが小さい）と、従動プーリーの回転数は高くなります。これは、自転車で例えると、小さいギアを回す方がペダルを漕ぐ回数が増えるのと同じ原理です。回転数が上がると、それだけ多くの動力を短い時間で伝えることができます。
一方で、プーリー比が大きくなるとトルクは小さくなります。トルクとは、回転する力を表すものです。自転車の例で考えると、小さいギアではペダルを漕ぐのが軽く、大きなギアでは重く感じるように、トルクが小さいと大きな力を出すことができません。
つまり、プーリー比を調整することで、回転数とトルクを変化させることができるのです。このことから、プーリー比はエンジンの性能を最大限に引き出すために重要な要素と言えるでしょう。
プーリー比が大きい場合（減速）
プーリー比が大きい、つまりエンジン側のプーリーに対してドライブ側のプーリーが大きい場合は、減速比が大きくなることを意味します。これは、エンジンの回転数に対してタイヤの回転数が少なくなるということです。
この場合、得られるメリットは大きな力を発生させることができる点です。重い荷物を積んだトラックなどが、低速から大きな力で発進できるのは、この減速比の大きいプーリー比のおかげです。
一方で、エンジンの回転数がタイヤの回転数に伝わりにくくなるため、加速性能は低下します。また、エンジン回転数が上がりやすくなるため、燃費が悪化する傾向にもあります。
プーリー比が小さい場合（増速）
プーリー比が小さい、つまりクランク軸側のプーリーに対してドライブシャフト側のプーリーが大きい場合は、エンジンの回転数よりもタイヤの回転数が多くなります。これは、自転車で重いギアを漕ぐ状態に似ています。
この場合、発進時や加速時には大きな力を得られます。そのため、力強い加速を実現できるというメリットがあります。一方で、エンジンの回転数が上がりやすくなるため、燃費が悪化しやすくなるというデメリットも生じます。
このことから、プーリー比が小さい場合は、発進・加速の性能を重視する車に向いていると言えるでしょう。
プーリー比とCVTの仕組み
CVT (無段変速機) は、プーリーと呼ばれる2つの滑車と、それを繋ぐベルトの幅を変えることで変速比を連続的に変化させます。このプーリーの直径の比率がプーリー比です。
エンジンに近い側のプーリーをドライブプーリー、タイヤに近い側のプーリーをドリブンプーリーと呼びます。CVTでは、ドライブプーリーの直径を小さく、ドリブンプーリーの直径を大きくするとプーリー比は大きくなり、加速を重視した状態になります。逆に、ドライブプーリーの直径を大きく、ドリブンプーリーの直径を小さくするとプーリー比は小さくなり、燃費重視の走行が可能になるのです。