Gearhead 101へようこそ—自動車の新人のために車がどのように機能するかの基本に関するシリーズです。
前回は、パートタイムの4WDがどのように機能するか、そして低トラクションの状況で4輪すべてが車に動力を供給することが有益である理由について詳しく説明しました。今日、私たちはフルタイムの4WDと、全輪駆動（別名AWD）に取り組んでいます。
どちらの駆動列システムでも、4つの車輪すべてが常に車に動力を供給しており、これから説明するように、同様の駆動列配置を使用してその偉業を達成します。ただし、フルタイムの4WDとAWDにはいくつかの違いもあります。これについては、以下で説明します。
始めましょう！
4WDについての投稿で詳しく説明したように、2WDよりも優れている点の1つは、4輪が常に動いていることで、雪、泥、緩い土などの低トラクションの状況でトラクションが大幅に向上することです。たとえば、後輪が走行面の低トラクション領域に当たった場合、前輪は高トラクション領域にある可能性があります。それらが電力を受け取ることで、車が静止している間、後輪が回転するだけでなく、車を動かし続けるのに役立ちます。
すべて順調ですが、通常でも4つのホイールすべてにエンジンから電力を供給したいのはなぜですか？ 運転条件？ フルタイムで4WDが必要な理由 、必要なときにオンにするのではなく？
主な理由は、取り扱いの改善です。 4つの車輪すべてで車を動かすことで、車が安定した状態で動いているときに、コーナーをより良く取り、方向安定性を高めることができます。通常の運転状態でのハンドリングの改善により、より安全な運転が可能になります。改善されたハンドリングの利点は、スポーツカーや高級セダンでAWDを目にする理由の1つです。
もう一つの理由は便利です。氷と雪のセグメントがあるが、ほとんどが乾燥している道路を運転しているとしましょう。四輪駆動車が常に動いている状態で、これらの滑らかな場所にぶつかったり離れたりするときにパートタイムの4WDをオンまたはオフにする代わりに、それについて考える必要はありません。運転するだけです。
フルタイムの4WDとAWDの大きな欠点は、エンジンが常に4輪すべてに動力を伝達する必要があるため、パートタイムの4WDよりもはるかに多くの燃料を使用することです。
したがって、フルタイムの4WDとAWDでは、4輪すべてが常に車を動かしています。しかし、それは疑問を投げかけます：これらの駆動列システムは、高トラクションの運転面で運転しているときに車をジャッキアップせずにそれをどのように行うのですか？
パートタイム4WDについての記事で説明したように、4WDを使用すると、トランスファーケースがフロントドライブシャフトとリアドライブシャフトを一緒にロックします。それらは同じ量の電力、またはRPMをフロントとリアのディファレンシャルに送ります。乾いた舗装をオンにすると、前輪は良好なトラクションとジオメトリによって後輪よりも速く回転するように強制されます。しかし、フロントドライブシャフトはリアドライブシャフトと同じ速度で動くため、大量の張力が発生し、最終的にはドライブトレインのバインディングまたはワインドアップと呼ばれるものにつながる可能性があります。これはあなたの車に深刻なダメージを与える可能性があります。
では、フルタイムの4WDとAWDはどのようにしてこの問題を回避するのでしょうか？
ドライブトレインの中央に3番目のディファレンシャルを追加する。
パートタイムの4WD車両と同様に、フルタイムの4WDとAWDには、前車軸と後車軸の両方に前後のディファレンシャルがあり、方向転換時に左右の車輪を異なる速度で動かすことができます。これにより、4輪すべてが動いているときに発生するホイールスキップが防止されます。
旋回時に前輪と後輪の速度が異なるために発生する駆動列の拘束を防ぐために、前輪と後輪のドライブシャフトの間にセンターデフが配置されています。これにより、前輪と後輪のドライブシャフトが前輪と後輪の両方に動力を送ることができますが、回転するときに異なる速度で移動することができます。ドライブトレインのバインディングの問題が解決しました。
つまり、センターディファレンシャルは、フルタイムの4WDとAWDが4輪すべてに同時に電力を送ることを可能にするものです。
では、フルタイムの4WDとAWDの違いは何ですか？
ほとんどの場合、フルタイムの4WDはAWDとほとんど同じように機能します。中央のディファレンシャルは、常に前輪と後輪の両方にエンジン出力を送ります。センターデフにより、フロントとリアのドライブシャフトを異なる速度で動かすことができ、通常の走行面で曲がる場合でも、車両は正常に動作することができます。
ただし、車輪をさまざまな速度で移動できるようにすることで、特に泥、雪、土などの低トラクション状態で、プロセスのトラクションをいくらか犠牲にすることになります。これは、センターディファレンシャルがオープンディファレンシャルの場合に特に当てはまります。前回の記事から、オープンディファレンシャルのパワーフローは抵抗が最小の経路をたどることを思い出してください。低トラクションの設定では、これはブエノではありません。その理由は次のとおりです。
センターオープンディファレンシャルを備えたフルタイムの4WDまたはAWD車両を使用しているとします。あなたは私道を運転していて、前輪が凍った雪のパッチにぶつかっています。あなたは「私はAWDを持っています！これは問題にはならないはずです。」しかし、そうです。これらの前輪の牽引力は最小であり、その結果、抵抗が最小の経路を表します。したがって、センターディファレンシャルはすべてのパワーを前輪に送り、後輪がまったく動かない乾いた舗装の上に座っている間、前輪を所定の位置で回転させます。私道を上がるには、後輪に力を入れておくといいでしょう。
この問題を解決するために、ほとんどのフルタイムの4WDおよびAWD車両は、リミテッドスリップ（LSD）またはトルセンセンターデフを使用しています。これらのタイプのディファレンシャルは、オープンセンターディファレンシャルの利点を提供します。乾いた舗装をオンにするときに前輪と後輪を異なる速度で動かすことができますが、1セットの車輪が滑らかな部分に当たると、すべての動力をそれらの車輪は、それでも乾いた舗装の車輪にいくらかの力を送ります。
したがって、雪に覆われたドライブウェイのシナリオでは、センターLSDを備えたフルタイムの4WDまたはAWD車両は、エンジンのパワーの一部を、トラクションのない前輪だけに送るのではなく、トラクションのある後輪に送ります。車をドライブウェイに乗せるために。
リミテッドスリップデフは、オープンデフに比べてトラクションが確実に向上します。ほとんどの4WDシナリオでは、適切なトラクションに必要なのはLSDだけです。ただし、LSDは依然として最適を提供しません 力のほとんどがまだより少ない牽引力で車輪に行くので、牽引力。まだホイールスリップの可能性があります。
これはフルタイムの4WDがAWDからそれ自身を分離するところです。フルタイムの4WD車両には、トランスファーケースに組み込まれたロッキングセンターデフがあります。ドライバーが噛み合うと、センターデフが前輪と後輪のドライブシャフトを一緒にロックし、同じ速度で回転するようにして、後輪と前輪に等しい量のトルクを供給します。基本的に、センターデフがロックされたフルタイムの4WD車両は、4WDが作動しているときはパートタイムの4WD車両のように機能します。
雪に覆われた私道のシナリオでは、センターデフがロックされたフルタイムの4WD車両は、前輪と後輪の両方に同じ量の電力を送ります。後輪がまったく動かない（オープンセンターディファレンシャルのように）、または少しだけ動く（センターLSDのように）代わりに、後輪は適切なクリップで動き、車両を安全に持ち上げることができます。私道。
一部のフルタイム4WD車両は、リアディファレンシャル、またはフロントディファレンシャルとリアディファレンシャルの両方をロックするオプションを備えているため、低トラクション設定でのトラクション機能を向上させ、車両を true 4×4。
多くのフルタイム4WD車両には、ローギアにシフトするオプションもあり、低速で走行しながらより多くのパワーをホイールに供給することができます。
通常の走行面でパートタイムの4WD車両でフロントとリアの両方のドライブシャフトを同じ速度で動かしたくないのと同じように、フルタイムの4WDで同じ速度で動かしたくないのです。通常の走行面でも車両。トラクションの高い路面にいるときは、ロックされたセンターデフを解除する必要があります。
AWD車両には、ロッキングセンターディファレンシャルのオプションがないため、滑りやすいシナリオでは4WD車両ほどの牽引力はありません。 AWDは通常の運転面でのハンドリングを改善し、雨の多い道路や雪に覆われた道路でのトラクションを改善するのに役立ちますが、AWD車をオフロードに乗せたくないでしょう。それが信頼できる4WDの目的です。
さて、あなたは行きます。フルタイムの4WDとAWDがどのように機能するかの基本。これで、車の駆動列についてほぼ説明しました。ギアヘッド101シリーズの次はトランスミッションです。