제한된 슬립 차동 장치:성능, 견인력 및 안정성을 향상시키는 방법

차량에서 최적의 성능과 우수한 제어력을 달성하려면 여러 구성 요소가 차동 장치만큼 중요한 역할을 합니다. 그러나 많은 운전자에게 차동 장치의 작동 방식과 그것이 중요한 이유를 이해하는 것이 때때로 자동차 아래의 미스터리처럼 느껴질 수 있습니다.

따라서 자동차의 견인력과 안정성을 향상하고 코너링 능력을 향상시키고 싶다면 이 콘텐츠가 적합합니다. 그렇기 때문에 이 게시물에서는 LSD가 무엇인지, 자동차와 도로 사이의 연결을 개선하는 데 어떻게 도움이 되는지, 왜 존재하는지 자세히 설명하겠습니다.

그럼 시작하겠습니다!

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LSD(제한 슬립 차동 장치)란 무엇입니까?

LSD(Limited Slip Differential)는 견인력과 핸들링을 향상시키는 가장 효과적인 업그레이드 중 하나입니다. 도로에서 열정적으로 운전하든, 미끄러운 도로를 주행하든, 경마장을 핸들링하든

코너를 통과할 때 가속하거나 젖은 도로에 부딪히거나 자갈길을 주행하는 순간 차량의 바퀴는 동일한 수준의 접지력을 갖지 않습니다. 이것이 바로 차동장치가 필요한 곳입니다. 그 역할은 간단합니다. 바퀴가 다양한 속도로 회전하도록 도와주므로 부드럽게 회전할 수 있습니다.

그러나 개방형 차동 장치에는 약점이 있습니다. 바퀴 하나가 견인력을 잃으면 특히 필요하지 않을 때 미끄러지는 바퀴에 대부분의 힘을 보낼 수 있습니다.

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LSD(Limited-Slip Differential)는 무엇을 합니까? (주요 기능)

제한 슬립 차동장치는 구동계 내부에만 있는 것이 아니라 차량의 동력 사용 방식을 직접적으로 향상시킵니다. 주요 기능은 다음과 같습니다:

1. 견인력 향상:

LSD의 가장 중요한 기능은 휠 슬립을 낮추는 것입니다. 바퀴 중 하나가 회전하기 시작하면 LSD는 바퀴에 더 많은 힘을 전달하고 그립력을 향상시킵니다. 이는 젖은 도로, 자갈, 흙길에서 또는 코너링이 어려운 상황에서도 차가 안정감을 유지하는 데 도움이 됩니다.

2. 회전 시 안정성 향상:

회전하는 동안 바퀴는 다른 속도로 회전하기 시작합니다. LSD는 둘 사이의 힘의 균형을 맞추는 데 도움이 되므로 주로 코너에서 가속할 때 자동차가 더욱 안정감 있고 예상되는 느낌을 줍니다.

3. 가속도 향상:

LSD는 바퀴 회전으로 인한 낭비되는 전력을 줄여주기 때문에 특히 정차 시나 커브길에서 나갈 때 차량이 더 효율적으로 움직일 수 있도록 도와줍니다.

4. 고르지 않은 조건에서도 제어력을 유지합니다:

차량의 한쪽이 얼음, 모래 또는 움푹 들어간 곳과 같이 접지력이 낮은 표면에 있는 경우. LSD는 실제로 차량을 앞으로 움직이는 바퀴에 동력을 계속 공급합니다.

5. 퍼포먼스 드라이빙 지원:

스포츠카 및 성능 설정에서 LDS는 높은 엔진 출력을 유지하는 데 도움이 됩니다. 이를 통해 운전자는 차량의 후방을 제어하면서 더 많은 힘을 쏟을 수 있으며 놀랍게도 미끄러질 가능성도 줄어듭니다.

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제한 슬립 차동 장치의 유형

다음은 미끄럼 방지 차동 장치의 일반적인 유형입니다.

고정값 LSD:

차동장치에 대한 토크 입력이나 두 출력 사이의 속도 차이에 관계없이 두 출력 사이의 최대 토크 차이는 이 차동장치에서 일정한 값입니다. 일반적으로 이 차동 장치에는 스프링 장착 클러치 어셈블리가 사용되었습니다.

토크 감도 LSD:

헬리컬 기어, 클러치 또는 콘(클러치의 대체 유형)은 미끄럼 방지 차동 장치에 사용되며 기어 또는 클러치의 결합력은 차동 장치에 전달되는 입력 토크에 따라 달라집니다. 엔진이 더 많은 토크를 적용할수록 기어나 클러치 그립이 더 단단해져서 토크 차이가 줄어듭니다.

토크 감지 LSD는 구동축 토크에 반응합니다. 따라서 구동축 입력 토크가 높을수록 클러치, 콘 또는 기어가 더 단단하게 압착되고 구동 휠이 더 가깝게 결합됩니다.

일부에는 입력 토크가 거의 또는 전혀 없는 상태에서 구동 휠이 최소한으로 연결되도록 약간의 작은 토크를 생성하기 위한 스프링 로딩 기능이 포함되어 있습니다(중립/메인 클러치가 눌려진 후행 스로틀/기어박스).

클러치나 콘의 예압량(따라서 정적 커플링)은 전반적인 상태(마모)와 하중이 가해지는 견고성에 따라 결정됩니다.

클러치, 콘형 또는 플레이트형 LSD:

클러치는 얇은 클러치 디스크의 스택으로 구성되며, 그 중 절반은 구동 샤프트 중 하나에 연결되고 나머지 절반은 스파이더 기어 캐리어에 연결됩니다. 클러치 스택은 구동축 둘 다에 존재할 수도 있고 한쪽에만 존재할 수도 있습니다.

하나만 있는 경우 스파이더 기어는 남아 있는 구동축을 클러치된 구동축에 연결합니다. 클러치는 콘 형태로 동일한 효과를 제공하기 위해 함께 압착되는 한 쌍의 콘으로 대체됩니다.

2방향, 1방향, 1.5방향:

부하, 무부하 및 오버런은 세 가지 입력 토크 상태입니다. 커플링은 앞서 설명한 대로 부하 상황 중 입력 토크에 비례합니다. 부하가 없을 때 연결은 정적 커플링으로 축소됩니다.

오버런(특히 신속한 스로틀 해제) 시 LSD의 동작은 단방향, 1.5방향 또는 양방향 시스템인지 여부를 나타냅니다.

정방향 및 역방향 모두에서 2방향 차동 장치는 동일한 제한 토크를 갖습니다. 이는 엔진 제동 시 차동 장치가 일부 제한 조치를 제공한다는 것을 의미합니다.

기어형 LSD:

웜 기어와 스퍼 기어는 기어식 토크 감지 기계식 제한 슬립 차동 장치에서 두 개의 구동 휠 또는 앞차축과 뒷차축 간에 입력 동력을 전달하고 차별화하는 데 사용됩니다. 이는 대부분의 자동차 응용 분야에서 볼 수 있는 일반적인 베벨형 스파이더 기어와 혼동되어서는 안 됩니다.

토크가 가해지면 기어가 차동 하우징의 벽에 눌려 마찰이 발생합니다. 제한 토크는 출력의 상대적인 움직임에 저항하는 마찰에 의해 생성됩니다.

속도 감도:

두 출력 샤프트 간의 속도 차이를 기반으로 속도 감지 차동 장치가 출력 간의 토크 차이를 제한합니다. 결과적으로 사소한 출력 속도 변화에 대한 차동 장치의 동작은 개방형 차동 장치의 동작과 매우 유사할 수 있습니다.

제한 토크는 속도 차이가 커짐에 따라 증가합니다. 토크 감지 차동 장치와 비교할 때 이는 뚜렷한 동적 동작을 가져옵니다.

점성 LSD:

점도가 높은 유체의 유체 역학적 마찰에 의존하기 때문에 점성 유형이 더 간단한 경우가 많습니다. 실리콘 기반 오일이 자주 사용됩니다. 천공된 디스크 더미로 채워진 유체로 채워진 원통형 챔버는 출력 샤프트의 일반 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 인터리브된 디스크가 유체를 통해 서로 반대 방향으로 움직입니다. 일부 점성 커플링의 속도가 유지되면 마찰로 인해 유체가 가열됩니다.

전자 LSD:

개방형 차동 장치에 필적하는 유성 또는 베벨 기어 세트와 토크 감지 또는 기어모터 펌프 기반 차동 장치와 유사한 클러치 팩은 전자식 제한 슬립 차동 장치의 일반적인 특징입니다.

전자 장치의 클러치에 대한 클램핑력은 컴퓨터나 기타 컨트롤러에 의해 외부적으로 제어됩니다. 이를 통해 차동 장치의 제한 토크를 포괄적인 섀시 관리 시스템의 일부로 조절할 수 있습니다.

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리미티드 슬립 차동 LSD의 장점과 단점

장점:

다음은 다양한 응용 분야에서 미끄럼 제한 차동 LSD의 이점입니다.

• 미끄러짐 방지 차동장치는 견인력을 증가시켜 자동차의 성능과 속도를 향상시킵니다.
• 미끄러짐 방지 차동장치는 운전자가 차량을 더 잘 제어할 수 있도록 하여 차량의 안전성을 향상시킵니다.
• 한 바퀴가 미끄러지기 시작하는 오프로드 또는 눈길 시나리오에서 일반적인(또는 "개방형") 차동 장치의 성능을 고려하십시오. 일반적인 차동 장치를 사용하면 비접촉 또는 미끄러지는 휠이 대부분의 동력(낮은 토크, 높은 rpm 회전의 형태)을 얻는 반면 접촉 휠은 지면과 관련하여 정지 상태를 유지합니다.

단점:

LSD의 좋은 장점에도 불구하고 몇 가지 제한 사항이 여전히 발생합니다. 다음은 미끄럼 제한 차동장치의 단점입니다.

• 디자인이 복잡하다
• 유지관리 비용이 높음

결론

미끄럼 방지 차동 장치가 어떻게 작동하는지 이해하면 도로, 트랙, 오프로드 등 차량을 경험하는 방식에 큰 변화가 생길 것입니다. 가장 필요한 바퀴에 현명하게 동력을 분배함으로써 가능합니다.

LSD는 특히 까다로운 운전 조건에서 견인력, 안정성 및 전반적인 제어력을 향상시킵니다.

성능에 열중하는 사람이거나 보다 안전하고 기대되는 승차감을 원하는 사람이라면 차동 장치 내부에서 일어나는 일을 알면 자동차를 도로에 밀착시키는 엔지니어링의 가치를 높이 평가하는 데 도움이 됩니다.

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FAQ

일상운전에 미끄럼 방지 차동장치가 좋은가요?

업그레이드된 견인력과 핸들링. LSD는 견인력과 핸들링을 관리하기 위한 고급 솔루션을 제공하여 두 바퀴 모두 상당한 양의 동력을 받을 수 있도록 합니다. 

미끄럼방지 차동장치는 언제 사용하나요?

휠이 견인력을 잃으면 미끄럼 제한 차동장치가 이를 감지하고 접지력이 가장 높은 휠에 동력을 전달합니다. 일반적으로 고성능 차량이나 오프로드 차량에서 볼 수 있는 LSD는 운전자가 고속으로 코너를 돌 때 더 많은 제어력을 제공합니다.

차등의 4가지 유형은 무엇인가요?

바퀴를 서로 연결하면 차동 장치가 엔진의 동력을 받아 바퀴에 전달합니다. 다양한 유형이 바퀴에 전달되는 동력의 양 또는 적은 힘을 제어합니다. 시중에는 개방형, 잠금형, 미끄럼 제한형, 토크 벡터링 등 4가지 유형의 차동 장치가 있습니다.

잘못된 미끄럼 방지 차동장치의 증상은 무엇입니까?

잠재적으로 손상된 차동 장치와 관련된 다양한 문제는 다음과 같습니다:

• 앞에서 심한 소음이 들립니다.
• 핸들 핸들링에 대한 어려움
• 마모된 타이어.
• 커버에서 액체가 쏟아져 나옵니다.

미끄럼 방지 차동 장치를 유지하는 방법

LSD 차동 장치에 이런 일이 발생하지 않도록 하십시오! 다음 세 가지 간단한 규칙을 따르십시오.

1. 매번 오일을 교체하세요.
2. 가끔씩 분할 토크 테스트를 수행하세요
3. 마모된 부품을 적시에 교환

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