어떤 사람들은 "차동 장치는 왼쪽과 오른쪽 바퀴가 스스로 회전하도록 하는 것뿐입니다.{0}}복잡한 점은 없습니다."라고 말합니다. 간단해 보이지만 실제로는 중요한 점을 놓치고 있습니다.
차동 장치가 해결하는 근본적인 문제는 단순히 바퀴를 "원하는 대로 회전"시키는 것이 아닙니다. 오히려 차량이 동력을 전달하는 동시에 회전 중에 왼쪽 및 오른쪽 구동 휠이 서로 다른 속도로 회전할 수 있도록 합니다. 이러한 구별을 파악하는 것이 미분의 작동 방식을 이해하는 첫 번째 단계입니다.
01. 차동장치가 없으면 회전이 큰 문제가 됩니다
실제{0}}시나리오를 생각해 보세요. 두 사람이 나란히 걸어가며--방향을 바꾸게 됩니다. 바깥쪽에 있는 사람은 더 길고 빠른 보폭으로 이동해야 하고, 안쪽에 있는 사람은 더 작은 보폭으로 이동해야 합니다. 모퉁이를 도는 자동차에도 동일한 원리가 적용됩니다.{5}}바깥쪽 바퀴는 더 큰 원호를 따라 이동하고, 안쪽 바퀴는 더 작은 원호를 따라 이동하므로 서로 다른 회전 속도가 필요합니다.
차등구조 및 원리 분석 _ 퍼시픽오토네트웍스
이것이 바로 견고한-축 구동 휠이 장착된 초기 차량이 문제에 부딪힌 지점입니다. 왼쪽과 오른쪽 바퀴가 단단한 샤프트에 의해 서로 고정되어 있기 때문에 동일한 속도로 회전해야 했습니다. 이는 직진 주행에서는 잘 작동했지만-바퀴가 실제로 다른 속도로 회전해야 하는 곡선에서는-동기화를 유지하도록 강제하면 서로 충돌하게 되었습니다.
두 사람이 다리를 묶은 채 곡선을 달리는 모습을 시각화할 수 있습니다. 바깥쪽에 있는 사람은 더 빨리 가고 싶어하고 안쪽에 있는 사람은 더 느리게 가고 싶어하기 때문에 두 사람 모두 어색하고 조화되지 않은 움직임을 보입니다.
따라서 차동 장치의 주요 기능은 회전 중에 왼쪽 및 오른쪽 구동 휠이 서로 다른 속도로 회전해야 하는 필수 요구 사항을 충족하는 것입니다. 핸들링 안정성은 이로 인해 발생하는 실질적인 이점 중 하나일 뿐입니다. 차에 관한 향후 대화에서 누군가가 차동 장치를 단지 "성능 구성 요소"로 설명한다면 다음과 같이 질문할 수 있습니다. "그것이 없다면 왼쪽 및 오른쪽 구동 바퀴가 회전할 때 커버해야 하는 다양한 거리를 어떻게 처리할 수 있을까요?"
02. 기어-형 차동: 회전 및 직선 주행의 구별되는 상태-
현대 자동차에 있는 기어-차동 장치는 예상보다 더 복잡해 보일 수 있지만 기본 개념은 동일합니다. 동력은 계속 전달되어야 하지만 양쪽 바퀴는 이동 거리에 따라 회전 속도를 조정할 수 있어야 합니다.
디퍼렌셜 하우징, 유성기어(또는 스파이더기어), 유성기어 샤프트, 사이드기어(또는 액슬기어) 등의 부품으로 구성됩니다. 직선으로 주행할 때 왼쪽 바퀴와 오른쪽 바퀴는 거의 같은 거리를 이동합니다. 차동 장치의 내부 메커니즘은 동기화된 장치로 작동합니다. 유성 기어는 하우징을 따라 회전하지만 자체 축을 중심으로 회전하지 않고 두 바퀴가 동일한 속도로 회전하도록 유지합니다.
방향을 바꾸면 상황이 달라집니다. 바깥쪽 바퀴는 더 빨리 회전해야 하고, 안쪽 바퀴는 더 느리게 회전해야 합니다. 이 시점에서 유성 기어는 회전 외에도 자체 축에서 회전하기 시작하여 이러한 속도 차이를 효과적으로 "수용"합니다. 이 속도 조정은 자동으로 이루어지며 운전자의 입력이 필요하지 않습니다.
이 공식을 기억하십시오: 왼쪽 바퀴 속도 + 오른쪽 바퀴 속도=2 × 차동 하우징 속도. 회전할 때 한 쪽의 속도가 빨라지는 정도는 다른 쪽의 속도가 느려지는 정도와 정확히 일치합니다. 총합은 일정하게 유지됩니다.
03. 오픈 디퍼렌셜 : 회전에는 좋지만 미끄러질 때는 방해가 됨
이 시점에서 많은 사람들은 차동 장치가 왼쪽과 오른쪽 바퀴가 서로 다른 속도로 회전하도록 허용하므로 모든 주행 조건에서 효과적이어야 한다는 결론을 자연스럽게 내릴 수 있습니다.
문제가 바로 여기에 있습니다. 개방형 차동 장치는 표준 회전 중에 원활하게 작동하지만 젖어 있거나 얼거나 진흙이 많은 도로와 같이 견인력이 낮은 -노면-에서는 심각한 단점을 드러낼 수 있습니다.
전체 자동차 섀시 구조 다이어그램 – Pacific Auto Encyclopedia
개방형 차동장치의 기본 원리는 구동하기 가장 쉬운 쪽으로 동력이 흐른다는 것입니다. 즉, 저항이 가장 적은 쪽이 가장 높은 회전 속도를 얻습니다.
이는 일반 도로에서는 잘 작동하지만, 바퀴 중 하나가 얼음에 부딪히거나 지면과의 접촉이 끊어지면(공중에 매달려 있는 경우) 상황이 달라집니다. 미끄러지는 바퀴는 거의 저항을 받지 않으므로 모든 힘이 그 쪽으로 흐릅니다. 공중에서 회전하는 바퀴는 빠르게 회전하지만 실제 견인력이 있는 바퀴는 동력을 전혀 받지 못합니다.
이는 한 발은 마른 땅 위에, 다른 발은 얼음 위에 서 있는 것과 같습니다. 얼음 위의 발이 격렬하게 흔들리지만 몸은 효과적인 지렛대나 전진 추진력을 생성할 수 없습니다.
따라서 "차동 장치가 있으면 미끄러질 염려가 없다"는 생각은 잘못된 것입니다. 개방형 차동 장치는 회전 중 속도 차이를 관리하는 데 탁월하지만 단일 바퀴가 견인력을 잃을 때 발생하는 동력 손실을 처리하는 데 어려움을 겪습니다.. 04. 제한적-미끄러짐 차동 장치(LSD): 바퀴 회전 태클
일반적으로 LSD로 알려진 제한된-슬립 차동 장치-는-'제한된 슬립'이라는 단어로 정의됩니다.
왼쪽 바퀴와 오른쪽 바퀴 사이의 회전 속도 차이는 제거되지 않습니다. 대신, 휠이 자유롭게 회전하기 쉬운 경우 이러한 비생산적인 미끄러짐을 제한하여 차량 견인력을 향상시킵니다.
일반적인 클러치{0}}팩 스타일 LSD를 예로 들어 보겠습니다. LSD는 사이드 기어와 차동 하우징 사이에 마찰판 세트를 통합합니다. 일반적인 코너링 중에는 개방형 차동 장치처럼 작동하여 바퀴 사이의 속도 차이를 허용합니다. 그러나 한쪽 바퀴가 미끄러지기 시작하면 견인력이 있는 쪽의 클러치 메커니즘이 작동(압축)되어 회전하는 바퀴에서 동력이 완전히 낭비되지 않고 그곳으로 전달될 수 있습니다.
이것만 기억하세요. 표준 차동 장치는 코너링을 처리하고 제한된-슬립 차동 장치는 휠 스핀을 완화합니다.
다음에 차량 사양서를 볼 때 표준 '차동 장치'를 '제한된-미끄러짐 차동 장치'와 혼동하지 마세요.-전자는 왼발과 오른발이 곡선에 맞춰 리듬에 맞춰 밟을 수 있게 해주는 반면, 후자는 땅이 미끄러울 때 몸을 휘두르며 모든 에너지를 낭비하지 않도록 해주는 안정 장치 역할을 한다고 생각하세요.
두 가지 선택: Buick Envision AWD 시스템에 대한 간략한 분석
05. 차동 잠금 장치는 어떻습니까? 그것은 정반대입니다
흔히 혼동을 일으키는 또 다른 개념이 있는데, 바로 차동 잠금 장치입니다.
차동 잠금 장치의 기능은 표준 차동 장치와 정반대입니다. 즉, 차동 장치를 잠그고 바퀴 사이의 회전 속도 차이를 방지합니다.
언제 사용되나요? 오프로드 복구용- 바퀴가 지면에서 완전히 떨어지거나 무기력하게 회전하는 경우 차동 잠금 장치는 두 바퀴를 모두 동일한 속도로 회전시켜 견인력이 있는 쪽으로 동력을 전달합니다.
간단히 요약하자면, 표준 차동 장치는 속도 차이(코너링용)를 허용하고 제한된-슬립 차동 장치는 과도한 속도 차이(바퀴 회전 처리용)를 제한하며 차동 잠금 장치는 속도 차이(고착 풀림용)를 완전히 제거합니다.
포장 도로에서 매일 출퇴근용으로만 차량을 사용하는 경우 차동 장치가 어떻게 작동하는지 이해하는 것이 중요합니다. 따라서 실제로 '속도 차이가 오작동을 의미한다'는 생각에 놀라지 않도록 해야 합니다.-회전할 때 왼쪽과 오른쪽 바퀴가 서로 다른 속도로 회전하는 것은 지극히 정상적인 현상입니다. 도로가 미끄러우거나 진흙탕인 경우가 많으면 개방형 차동 장치와 제한된-미끄러짐 시스템 간의 차이점을 명확히 알아두는 것이 좋습니다. 다음에 대리점을 방문할 때 판매원이 차량에 "차동 장치"가 있다고 말하는지 아니면 "제한된-미끄러짐 차동 장치"가 있다고 말하는지 주의 깊게 살펴보세요.-전자는 거의 알려주지 않지만 후자는 미끄러운 노면에서의 차량의 실제 성능에 대해 이야기합니다.
