4WDはなぜ安心して冬道を走れるのか
日本には四季がある。夏の炎天下では30度を越すが、冬には零下20度以下になり雪に埋もれてしまうところもある。そんな日本の道を1年を通じて安心して走れるクルマを求める人は、4WDの必要性を強く感じている。
BMWといえばフロントエンジン、リアドライブの2WDの「FR」が代名詞のようになっているが、フルタイム4WD（BMWはxDriveと呼ぶ）もラインアップされている。3シリーズセダン、5シリーズツーリング、それに4WD専用のX3、X5、X6にはそれぞれ2種類のエンジンが用意されている。ドイツ本国ではボディとエンジンのバリエーションを合わせると67モデルにもなるが、日本ではディーゼルエンジンが輸入されていないこともあり8モデルに絞られる。
アウディのクワトロもフルタイム4WDで有名だが、意外にも世界の販売台数ではアウディのクワトロよりBMWのxDriveの方が多い。しかし、日本の都道府県別の販売台数（2WDも含む）では、「北海道はアウディの方が多い」とBMWジャパンのヘスス・コルドバ前社長が悔しがっていたのを思い出す。北海道では4WD比率が高く、アウディのクワトロモデルがよく売れているようだ。
では、4WDだとなぜ安心して冬道を走れるのか。それにはタイヤの特性が大きくかかわっている。その特性を理解することにより、ドライビングの正しい操作も見えてくる。
タイヤが発揮するグリップ力（摩擦力）は、縦方向（アクセルとブレーキの前後方向）と横方向（コーナリング）に分けて考えられる。そしてタイヤは、発揮するグリップ力に限界があり、それを縦方向と横方向に分けて使っている。この考え方を摩擦円（フリクションサークル）と呼んでいる。限界点が円になっていて、縦と横の2方向に使った場合には、その合力が円に接するところまでしかグリップ力を発揮できない。そのため、縦方向にたくさんグリップを使ってしまうと横方向は使えなくなる。つまり、アクセルペダルを必要以上に大きく踏んでしまうと、横方向の押さえが利かずにクルマが不安定になってしまうというわけだ。
2WDではエンジンが発生する力を2本のタイヤが負担することになる。アクセルペダルの踏み込みが大き過ぎる場合には、横方向のグリップが不足してしまう。それが4WDになるとアクセルによるタイヤの負担はおおむね半分になる。だから横方向のグリップ力に余裕ができて、クルマが不安定になりにくいのだ。
325i xDriveで、雪の中、アクセルを踏み込み急発進してみると、一瞬だけリアがホイールスピンに陥るが、その状態を車両が瞬時に判断し、前後に必要なトルク配分をするためトラクションがかかるようになった。
もうひとつ雪国で4WDが好まれる理由は、滑りやすいアイスバーンでの発進能力だ。登り坂で発進するときに2WDより4WDが楽なのは確かなこと。滑りやすい路面では摩擦円が極端に小さくなってしまう。
タイヤが発揮できる絶対的なグリップ力は乾燥舗装路の10分の1程度だから、2WDではクルマを発進させようとアクセルペダルを軽く踏み込んだだけで摩擦円の限界を超えてしまい、発進できないばかりかタイヤが空転するのをきっかけにして横滑りが起こる。それが4WDになると、1本のタイヤが使う縦方向のグリップが小さくて済むから、グリップ限界内で発進できる可能性が高くなるというわけだ。
BMWは、2WDでもDSC（ダイナミックスタビリティコントロール）の中のトラクションコントロール機能により、空転したタイヤだけにブレーキをかけ空転していないタイヤに駆動力を伝えて発進する機能を持っているから、2WDであっても発進できなくて困ることは少ないのだが、雪国のドライバーはさらに悪条件下での安心感を重視するようだ。もちろん、BMWは4WDでもDSCの機能は作動するが、タイヤが空転しにくい分、2WDより作動する機会は少なくなる。
発進時は60％の駆動力が後輪に発生するBMWのxDrive
BMWの4WDシステムであるxDriveは、トランスミッションの後端に組み込まれたトランスファーによって引き出された回転力が、トランスミッションの左側を通るシャフトにより前方に伝えられる。フロントのディファレンシャルギアボックスはクランクシャフト左側にレイアウトされ、ドライブシャフトはクランクケースの内部を貫通して右のタイヤに回転を伝えている。このトランスファー部分は、X3はサイレントチェーンにより駆動されるが、325iは省スペースのためにギア方式が採用されている。
後輪への駆動力のルートはFRとまったく同じで、エンジンからストレートな伝達経路をとる。前輪への駆動力は湿式多板クラッチの接触度合いによって決まる。もちろんこの制御はコンピュータによるものだ。
BMWの4WDシステムであるxDriveのメカニズム。トランスミッションの後端に組み込まれたトランスファーによって引き出された回転力が、トランスミッションの左側を通るシャフトにより前方に伝えられる。
xDriveの前後トルク配分はイニシャルでは40対60になっている。前後重量配分は50対50であるが、発進するときは後ろに荷重移動するから、最初から後輪へのトルク配分を増やしておくのは理に適っている。また前輪の駆動力を小さくすることにより、横方向のグリップ力、つまりハンドルの利きを良くすることができ、BMWらしい後輪駆動のような走り味にすることができるのだ。
今回の試乗では、雪の山道でコーナリングを何回も体験したが、xDriveのコーナリング性能はFRのBMWと変わることなくアクセルペダルを踏み込んでいってもアンダーステアが弱く、とても曲がりやすい。重量バランスが前後50対50ということと前輪への駆動力配分が40％から0％になり、またすぐに40％に戻ることによって、アンダーステアを出さず不安定にもならないというレベルの高い走りが可能だ。
