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LSD(Limited-Slip Differential)는 두 개의 출력 샤프트가 서로 다른 속도로 회전할 수 있도록 하면서 최대 차이를 제한합니다. 자동 잠금 차동 또는 차동 잠금이라고도 합니다.
이 기사에서는 리미티드 슬립 디퍼렌셜의 정의, 응용 프로그램, 다이어그램, 유형, 작동, 장점 및 단점을 알게 될 것입니다.
구동 휠 사이에서 토크를 이동함으로써 슬립 제한 디퍼렌셜(LSD로 약칭)이 더 빠른 코너링을 허용합니다. 이를 통해 자동차는 휠 스핀을 줄이고 트랙션을 최대화하여 엔진 출력을 최대한 활용할 수 있습니다. 두 개의 출력 샤프트가 서로 다른 속도로 회전하도록 허용하지만 두 샤프트 간의 최대 차이를 제한하는 일종의 차동입니다.
슬립 제한 차동 기어박스의 적용은 일반적으로 오프로드 및 고성능 4륜 구동 차량에 사용됩니다. 빙판길이나 비포장도로에서도 유용하게 사용됩니다. 마지막으로, 제한 슬립 디퍼렌셜은 BMW, Audi, Lexus, Dodge, Cadillac 등과 같은 고성능 차에 일반적으로 사용됩니다.
다음은 슬립 제한 차동장치의 일반적인 유형입니다.
차동에 대한 토크 입력이나 두 출력 사이의 속도 차이에 관계없이 두 출력 사이의 최대 토크 차이 Trq d는 이 차동에서 일정한 값입니다. 일반적으로 이 차동장치에는 스프링 장착 클러치 어셈블리가 사용되었습니다.
헬리컬 기어, 클러치 또는 콘(클러치의 대체 유형)은 이러한 슬립 제한 차동장치에 사용되며 기어 또는 클러치의 결합력은 차동장치에 전달되는 입력 토크의 함수입니다(엔진이 더 많은 토크를 적용함에 따라 기어 또는 클러치가 더 세게 그립을 잡고 Trq d가 감소합니다.
토크 감지 LSD는 구동축 토크에 반응하므로 구동축 입력 토크가 높을수록 클러치, 콘 또는 기어가 더 조여지고 구동 휠이 더 가깝게 결합됩니다. 일부는 구동 바퀴가 입력 토크가 거의 또는 전혀 없이 연결되도록(중립/메인 클러치가 눌린 상태의 트레일링 스로틀/기어박스) 약간의 토크를 생성하는 스프링 부하를 포함합니다. 클러치 또는 콘의 예압(따라서 정적 커플링)의 양은 전체 상태(마모)와 하중이 가해지는 조임에 의해 결정됩니다.
클러치는 얇은 클러치 디스크 스택으로 구성되며, 그 중 절반은 구동 샤프트 중 하나에 연결되고 나머지 절반은 스파이더 기어 캐리어에 연결됩니다. 클러치 스택은 드라이브 샤프트 중 하나 또는 둘 다에 존재할 수 있습니다. 하나만 있는 경우 스파이더 기어는 남아 있는 구동축을 클러치 구동축에 연결합니다. 클러치는 콘 유형에서 동일한 효과를 제공하기 위해 함께 압착되는 한 쌍의 콘으로 대체됩니다.
부하, 무부하 및 오버런은 세 가지 입력 토크 상태입니다. 커플링은 앞에서 설명한 것처럼 부하 상황에서 입력 토크에 비례합니다. 부하가 없을 때 연결은 정적 커플링으로 줄어듭니다. 오버런(특히 빠른 스로틀 해제) 시 LSD의 동작은 그것이 단방향, 1.5방향 또는 양방향 시스템인지 여부를 나타냅니다.
순방향 및 역방향 모두에서 2방향 디퍼렌셜은 동일한 제한 토크 Trq d를 갖습니다. 이는 엔진 제동 시 차동 장치가 일부 제한 조치를 제공함을 의미합니다.
웜기어와 평기어는 기어가 달린 토크에 민감한 기계식 슬립 제한 차동장치에서 두 개의 구동 휠 또는 앞/뒤 차축 사이에서 입력 동력을 전달하고 구별하는 데 사용됩니다. 이것은 대부분의 자동차 응용 분야에서 볼 수 있는 가장 일반적인 베벨 스파이더 기어와 혼동되어서는 안 됩니다. 토크가 가해지면 기어가 차동 하우징의 벽에 눌러져 마찰이 발생합니다. 제한 토크 Trq d는 출력의 상대적인 움직임에 저항하는 마찰에 의해 생성됩니다.
두 출력 샤프트 사이의 속도 차이에 따라 속도에 민감한 차동장치는 출력 사이의 토크 차이 Trq d를 제한합니다. 결과적으로 미미한 출력 속도 변화에 대한 차동의 동작은 개방 차동의 동작과 매우 유사할 수 있습니다. 속도 갭이 커짐에 따라 제한 토크가 증가합니다. 토크에 민감한 차동 장치와 비교할 때 이는 뚜렷한 동적 동작을 초래합니다.
점도가 높은 유체의 유체역학적 마찰에 의존하기 때문에 악순환이 더 간단한 경우가 많습니다. 실리콘계 오일이 자주 사용됩니다. 구멍이 뚫린 디스크 스택으로 채워진 유체로 채워진 원통형 챔버는 출력 샤프트의 정상적인 동작과 함께 회전합니다. 챔버의 내부 표면은 구동축 중 하나에 연결되고 외부는 차동 캐리어에 연결됩니다. 스택에서 디스크의 절반은 내부에 연결되고 나머지 절반은 외부에 연결됩니다. 차동 운동으로 인해 인터리브 디스크가 유체를 통해 서로 반대 방향으로 이동합니다. 일부 점성 커플 링의 속도가 유지되면 마찰로 인해 유체가 가열됩니다.
개방형 차동장치에 필적하는 유성 또는 베벨 기어 세트와 토크 감지 또는 제로터 펌프 기반 차동장치와 유사한 클러치 팩은 전자식 슬립 제한 차동장치의 일반적인 특징입니다. 전자 장치의 클러치에 가해지는 클램핑력은 컴퓨터나 다른 컨트롤러에 의해 외부에서 제어됩니다. 이를 통해 차동 장치의 제한 토크 Trq d를 포괄적인 섀시 관리 시스템의 일부로 조절할 수 있습니다.
대부분의 경우 표준 차동으로 충분합니다. 빙판길이나 진흙 투성이의 도로와 같이 매우 미끄러운 지면에서는 견인력으로 알려진 구동력 부족으로 인해 일반적인 차동 장치가 가장 적은 견인력으로 휠을 구동하기 때문에 뒷바퀴가 미끄러질 수 있습니다. 링 기어와 차동 케이스는 하나의 구동 바퀴가 마른 포장 도로에 있고 다른 바퀴가 얼음이나 진흙 위에 있는 경우 피니언 기어를 구동합니다. 반면에 피니언 기어는 양쪽 기어를 구동하지 않습니다.
마른 노면에서 피니언 기어는 디퍼렌셜 케이스에 의해 구동될 때 휠에 해당하는 사이드 기어 주위를 산책합니다. 피니언 기어가 미끄러지는 바퀴를 구동하므로 차가 움직이지 않습니다. 거의 모든 엔진 동력은 기존 차동장치를 통해 슬라이딩 휠로 전달됩니다. 이 문제를 해결하기 위해 차동 잠금을 사용할 수 있습니다. 차동 잠금 장치는 차량이 정상적으로 회전할 수 있도록 하면서 동일한 양의 동력을 양쪽 바퀴에 분배하여 견인 문제를 해결합니다.
차동 케이스의 LSD(Limited-Slip Differential)는 두 개의 바퀴, 두 개의 스러스트 와셔 및 클러치 플레이트 사이의 차동 rpm을 제한합니다. 좌측 디퍼렌셜 기어의 저항이 휠의 저항보다 크면 우측 디퍼런셜 기어가 회전합니다. 오른쪽 차동 클러치 부재의 톱니가 왼쪽 차동 클러치 부재의 톱니 위로 올라가게 합니다. 결과적으로 두 클러치 멤버가 서로 멀어지게 됩니다.
그 결과, 스러스트 와셔가 사이드 기어에 대해 강제로 작용합니다. 사이드 기어와 스러스트 와셔 사이의 마찰로 인해 리어 액슬 샤프트의 rpm이 차동 케이스에 접근합니다. 결과적으로 미끄럼 제한 효과라고 합니다.
다음은 다양한 응용 분야에서 슬립 제한 차동 LSD의 이점입니다.
LSD의 좋은 장점에도 불구하고 여전히 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 다음은 슬립 제한 차동장치의 단점입니다.
자동 잠금 차동 또는 차동 잠금이라고도 하는 슬립 제한 차동 LSD는 더 빠른 코너링을 달성하는 더 좋은 방법입니다. 이를 통해 자동차는 휠 스핀을 줄이고 트랙션을 최대화하여 엔진 출력을 최대한 활용할 수 있습니다. 두 개의 출력 샤프트가 서로 다른 속도로 회전하도록 허용하지만 두 샤프트 간의 최대 차이를 제한하는 일종의 차동 장치입니다. 이것이 이 기사의 전부이며, 제한 슬립 디퍼렌셜의 정의, 응용 프로그램, 다이어그램, 유형, 작업, 장점 및 단점에 대해 논의합니다.
독서를 통해 많은 것을 배우기를 바라며, 그렇다면 다른 학생들과도 공유해 주시기 바랍니다. 읽어주셔서 감사합니다. 다음에 뵙겠습니다!
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LSD(Limited-Slip Differential)는 두 개의 출력 샤프트가 서로 다른 속도로 회전할 수 있도록 하면서 최대 차이를 제한합니다. 자동 잠금 차동 또는 차동 잠금이라고도 합니다. 이 기사에서는 리미티드 슬립 디퍼렌셜의 정의, 응용 프로그램, 다이어그램, 유형, 작동, 장점 및 단점을 알게 될 것입니다. 차동제한장치(LSD)란 무엇입니까? 구동 휠 사이에서 토크를 이동함으로써 슬립 제한 디퍼렌셜(LSD로 약칭)이 더 빠른 코너링을 허용합니다. 이를 통해 자동차는 휠 스핀을 줄이고 트랙션을 최대화하여 엔진 출력