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2008年9月25日 (木曜日)

フォレスター(SF5/NA/MT)の冷間時におけるクラッチジャダー発生問題(2)問題の分析

 前回の続きです。

 解決に向けて、まずは問題の分析です。

 当初は、クラッチジャダーが発生することに問題があると思っていたのですが、問題の内容をしっかり整理してみると、少し違うことに気が付きました。

(1)冷間時に、
(2)クラッチジャダーが発生した際、
(3)ごく稀にエンジンとミッションが共振し、
(4)クラッチがつながらない状態になる。

 クラッチジャダーの発生そのものは、AWDの弱点のようです。
 冷間時でなくてもクラッチミートのミスで発生し、以前に乗っていたインプレッサWRXでもミスで発生することは時々ありました。ですが、通常の場合、クラッチ部分の振動はあるものの、エンジンとミッションが大きくガタガタと揺れるようなことはありません。クラッチを切ることで、すぐにつなぎなおすことができます。

 今回の問題の場合、エンジンとミッションが共振して、大きな振動を発生させてしまい、クラッチを切っても2~3秒間は振動が収まらない、ということが重大な問題なのです。

 マウントについてですが、フォレスターのNAモデルは静粛性を重視するために、エンジンやミッションのマウントがかなり柔らかいようです。アイドリングが落ち着いている時は、エンジンがかかっているのか止まっているのか、わからなくなることがあるほどです。スバルの水平対向エンジンは、ピストン運動の振動を打ち消しあう動作が特徴のため、もともと振動の少ない回転の滑らかなエンジンだからこそできた、柔らかいマウントなのかもしれません。
 ターボモデルも十分静かですが、強大なトルクを支えるために、少し硬めにセッティングされています。

 エンジンとミッションは、自動車の部品の中でも、かなりの重量を占める部品であり、これらが振動すると、相当な振動エネルギー(車体へのダメージ)となります。
 当然、これらが共振しないように計算して、マウント類の硬さも決定しているはずです。なので、エンジンや駆動系が十分に暖まっている状態では、クラッチジャダーが発生しても今回の問題は発生していません。
 また、冬の冷間時にクラッチジャダーが発生しても、今回の問題が発生するのは、ごく稀です。

 再現性が極めて低いので、あくまでも推測ですが、発生する要因は以下の状況が重なった時と考えました。

(1)寒い時期のエンジン始動直後の冷間時で、アイドリング回転数が高く、まだ燃料が濃い状態。
(2)エンジンマウントとミッションマウントが冷えている状態のため、たまたま固有振動数が近い状態?
(3)クラッチミートのタイミングが、高いアイドリング回転数よりほんの少し上げた状態で、たまたま冷間時のエンジン系とミッション系の固有振動数に近い振動でクラッチジャダー発生?
(4)クラッチジャダーの発生が引き金となって、エンジンとミッションが加振されて共振する。

 ということで、解決策としては、エンジン系とミッション系の固有振動数を変えダンピングファクターを高くするのが効果的、と判断しました。
 すなわち、マウント類の交換です。

(解決編へ続く。)





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前回の続きです。 スバルのAWD/MT車におけるクラッチジャダーは宿命的なものですが、発生するのはたまにクラッチミートをミスした時ぐらいです。 インプレッサWRXに乗っていた時もクラッチジャダーは発生していましたが、クラッチを切ることですぐに振動は収まるので、あまり気になりませんでした。 フォレスターの場合、通常のクラッチジャダーであれば、すぐに振動は収まります。寒い時期の、始動直後の冷間時だけ、エンジンとミッションが共振し、クラッチを切っても2~3秒間は振動が収まらない、ということが問題でした... [続きを読む]

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