ミッドシップエンジン設計

自動車工学において、ミッドシップエンジンレイアウトとは、自動車の内燃機関を車軸上（ほとんどの車では前輪の間）ではなく、前後の車軸の間に配置することを指します。また、ポルシェ911のように後輪より後方に配置することもありません。さらに、「ミッドシップ」は「運転席の後ろにあるエンジン」と同義語として使われることが多いですが、ミッドシップエンジンは運転席の前に配置される場合もあります。

ミッドシップエンジン、後輪駆動の形式は、ダイムラーとベンツの両方が1880年代の車両でこのレイアウトを採用していたことから、自動車の原点となるレイアウトと考えることができる。1901年のオートカーは、ドライブシャフトを使用し、エンジンを座席の下に配置した最初のガソリン自動車であった。この先駆的な車両は現在、スミソニアン博物館のコレクションに収蔵されている。^{[ 1 ]}

エンジンを車両の前部ではなく中央に搭載することで、後輪にかかる重量が増加し、トラクションが向上し、前輪の制動を補助する効果が高まるため、後輪のロックアップやスリップ、スピンアウトの可能性が低くなります。ミッドシップエンジン車が後輪駆動の場合、後輪にかかる重量が増加することで、滑りやすい路面での加速性能も向上し、四輪駆動の部品による重量増加やコスト増なしに、四輪駆動のメリットの多くを享受できます。ミッドシップエンジンレイアウトは、制御するトラクションが増えるため、ABSブレーキやトラクションコントロールシステムの性能を向上させます。また、ミッドシップエンジンレイアウトは、カーブで車線を維持できなかったり、十分に速く停止できなかったりすると事故が発生する可能性があるため、車両の安全性を高める可能性があります。ミッドシップエンジン設計は、バンパーとフロントガラスの間の車両前部に、衝突時の衝撃を吸収する余地を増やす方法の一つでもあり、これにより、正面衝突時の衝撃力をより多く吸収するように設計することで、車両の乗員室への侵入を最小限に抑えることができる。

ほとんどの自動車、特にスポーツカーでは、理想的なハンドリングを実現するには、コーナリング時に前輪と後輪のトラクションがバランスよく保たれ、スリップすることなくカーブを曲がる速度を最大限に高める必要があります。エンジンの重量が車両の前方または後方に大きく偏っている場合、このバランスを取るのは難しくなります。そのため、エンジンを前方に、ギアボックスとバッテリーを後方に配置するなど、他の方法で前後方向の重量配分をバランスさせようとする自動車設計もあります。

もう一つの利点は、エンジンの重い質量がシートの後ろ側に配置されていることです。これにより、サスペンションが路面の凹凸による衝撃を吸収しやすくなり、ライダーはよりスムーズな乗り心地を実感できます。しかし、スポーツカーでは、エンジンの位置は再びパフォーマンス向上のために利用され、乗り心地の向上というメリットは、より硬いショックアブソーバーによって相殺されてしまうことがほとんどです。

このレイアウトにより、モーター、ギアボックス、ディファレンシャルを一体化してボルトで固定することが可能になります。駆動輪に独立懸架を採用することで、シャーシがエンジンのトルク反力を伝達する必要がなくなります。

ミッドシップエンジン車の最大の欠点は、後部座席または前部座席（フロントミッドレイアウトの場合）の乗員スペースが制限されることです。そのため、ほとんどのミッドシップエンジン車は2人乗りです。エンジンは、実質的に後部座席を前車軸に向かって前方に押し出します（エンジンが運転席の後ろにある場合）。例外としては、通常、長さや高さが異常に大きい大型車両があり、乗員は車軸間のスペースをエンジンと共有できます。エンジンは乗員の間または乗員の下に配置できます。これは、一部のバン、大型トラック、バスに見られます。ミッドシップエンジンレイアウト（水平エンジン）は、1950年代と1960年代の単階建てバスで一般的でした。たとえば、AEC Relianceなどです。フェラーリ モンディアルは、現在までに、4人乗りでスポーツカー/スーパーカー並みの性能を持つ真のミッドシップコンバーチブルとして成功した唯一の例です。取り外し可能なルーフパネルを備えたロータス エヴォーラのバージョンが期待されていますが、具体的な日付はわかりません。

エンジンが前方に搭載され、風を受ける位置にないレイアウトでは、従来型の「乗員後方にエンジンを配置する」レイアウトと同様に、エンジンの冷却が難しくなります。これは一部の車種で問題となっていましたが、近年の設計ではこの問題はほぼ解決されているようです。例えば、サリーンS7は、高出力エンジンの放熱を助けるため、車体側面と後部に大型のエンジンルーム通気口を設けています。

ミッドシップエンジン車は、ドライバーがコントロールを失い、車がスピンし始めた場合、フロントエンジン車よりも危険です。ただし、優れたバランスのおかげで、最初はコントロールを失うことは難しいかもしれません。車軸間に質量が集中しているため、重心周りの慣性モーメントが低く（遊園地の回転台の端ではなく中央に立っているようなもの）、スピンは突然発生し、車はより速く回転し、回復が難しくなります。一方、フロントエンジン車は、タイヤのグリップが失われても、徐々に制御可能な形でスピンする可能性が高くなります。

スーパーカー、スポーツカー、レーシングカーは、多くの場合ミッドシップレイアウトを採用しています。これは、これらの車両の操縦特性が、使用可能なスペースなどの他の要件よりも重要だからです。専用のスポーツカーでは、車両の走行ダイナミクスを最適化するために、前後重量配分が約 50% になるよう追求されることがよくあります。これは通常、エンジンを前車軸と後車軸の間に配置することによってのみ達成できる目標です。通常、「ミッドシップ」という用語は、主にエンジンがドライバーと後輪駆動車軸の間にある車に適用されてきました。このレイアウトは、リアミッドシップ、後輪駆動(または RMR) レイアウトと呼ばれます。RMR 車の機械的なレイアウトとパッケージングは​​、フロントエンジン車やリアエンジン車とは大きく異なります。

エンジンが運転席より前方にあり、かつ前車軸線より完全に後方にある場合、そのレイアウトは、より一般的な用語であるフロントエンジンではなく、フロントミッドエンジン、リアホイールドライブ、またはFMRレイアウトと呼ばれることがあり、後者のサブセットとみなすことができます。車内レイアウトは、FMRはFRとほぼ同じですが、重量配分の違いによりハンドリングが異なります。

工場出荷時に搭載されているエンジン（直列4気筒か直列6気筒か）によっては、車両はFRまたはFMRに分類される場合があります。歴史的に見ると、フォード モデルTやモデルAのような古典的なFR車のほとんどはFMRエンジン車に分類されます。さらに、FRとFMRの区別は流動的で、メーカーはエンジンをシャーシのできるだけ後方に搭載するため、フロントアクスルラインより前方に突き出ているエンジンの程度によって決まります。すべてのメーカーがフロントミッドという名称を使用しているわけではありません。

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