사륜구동 사용

4륜 구동은 Land Rover와 같은 크로스컨트리 차량에 오랫동안 장착되어 왔지만, 지난 5년 동안 점점 더 많은 제조업체에서 도로 접지력 향상과 같은 이점을 제공하는 도로 차량에 이를 제공하고 있습니다.

4륜구동

바퀴 2개 또는 4개

대부분의 2륜 구동 자동차의 경우 한 바퀴가 회전하기 시작하면 차동 장치를 통해 엔진의 동력이 가장 적은 트랙션으로 바퀴를 통해 쉽게 빠져나갈 수 있기 때문에 구동력이 상실됩니다.

자동차의 바퀴 4개를 모두 구동할 수 있고 디퍼렌셜을 잠글 수 있는 경우 바퀴 중 하나만 작동하더라도 자동차는 계속 달릴 수 있습니다.

표면을 쥐고 있습니다. 이 기능은 크로스컨트리 차량에 분명한 가치가 있지만 사륜구동 로드카가 빙판길이나 진흙 투성이의 도로를 계속 달릴 수 있다는 의미이기도 합니다.

토크 분할

모든 바퀴가 같은 속도로 회전해야 하지만 토크의 양, 즉 자동차의 양쪽 끝에 도달하는 회전력은 다양할 수 있습니다. 후륜구동 자동차를 기반으로 한 포드의 시에라 4x4는 토크 분할이 핸들링 균형을 유지하기 위해 27:63(전륜에 27%, 후륜에 63) 바퀴가 동등하게 동력을 얻습니다.

영구 4WD

일부 로드카는 기본적으로 노면에서 요구할 때 작동하는 4륜 구동 옵션이 ​​있는 2륜 구동입니다. 그러나 다른 것들은 영구적인 사륜구동입니다.

영구적인 4륜 구동에서는 동력이 기어박스를 통해 일반적으로 기어박스 바로 뒤에 장착된 센터 디퍼렌셜로 공급됩니다. 이 차동은 전면과 후면의 전력을 분배합니다.

예를 들어 자동차가 저속으로 움직일 때와 같이 필요할 때 앞바퀴와 뒷바퀴가 약간 다른 속도로 회전할 수 있도록 하는 방식입니다.

이것이 발생하지 않으면 앞바퀴와 뒷바퀴 사이의 회전 속도의 약간의 차이가 변속기에 심각한 부담을 줄 것입니다. 이러한 상태를 와인드업이라고 합니다. 타이어가 접지력을 잃은 경우에만 와인드업이 해제됩니다.

센터 디퍼렌셜에서 동력은 프롭 샤프트와 구동 샤프트를 통해 전륜 및 후륜으로 전달됩니다. 정확한 레이아웃은 차가 원래 전륜 구동인지 후륜 구동인지에 따라 다릅니다.

4륜 구동이 제대로 작동하려면 두 개의 추가 차동 장치가 필요합니다. 하나는 앞바퀴 사이에, 다른 하나는 뒷바퀴 사이에 있습니다. 일반 이륜구동 자동차와 마찬가지로 이 차동장치를 통해 한쪽 바퀴가 회전할 수 있습니다.

차가 코너를 돌 때 발생하는 것처럼 다른 사람들보다 더 빠릅니다.

도로 위의 4WD

도로 사용을 위한 4륜 구동은 Jensen이 Interceptor 차체를 기반으로 한 FF 모델을 출시한 1966년에 유명해졌습니다.

FF(시스템을 설계하고 개발한 회사의 이름을 따서 퍼거슨 포뮬러를 나타냄)에는 영구적인 4륜 구동 및 잠금 방지 브레이크가 있었지만 아이디어는 따라가지 못했습니다.

로드카를 위한 4륜구동의 효율성은 이후 성공적인 랠리카로 개발된 Audi Quattro에 의해 입증되었습니다. 그 이후로 4륜 구동은 포드, 알파 로메오, 도요타, 피아트 등의 자동차에 표준 장비로 또는 추가 옵션으로 등장했습니다.

포드 사륜구동

포드 사륜구동 에피사이클릭 미분 후륜구동 시에라와 그라나다 스콜피오의 앞바퀴에 구동력을 더하기 위해 유성식 센터 디퍼렌셜 및 점성 커플링을 통과한 후 넓은 트랜스퍼 체인에 의해 기어박스 측면. 짧은 프롭 샤프트는 섬프의 오른쪽에 장착된 프론트 디퍼렌셜로 앞으로 이동합니다. 왼쪽 앞바퀴에 동력을 공급하는 유일한 방법은 밀봉된 튜브 내부의 섬프 자체를 통해 구동축을 작동시키는 것입니다.

차이점 잠금

영구적인 4륜 구동 시스템의 경우 차동 장치, 특히 중앙에 있는 차동 장치를 잠그는 수단이 필요합니다. 그렇지 않으면 한 바퀴가 얼음 조각에 닿으면 모든 구동력이 손실될 수 있습니다.

일부 시스템에는 자가 활성화 잠금 차동 장치가 있습니다. Ford Sierra 4x4에는 점성 유체를 포함하는 센터 차동 장치가 있습니다. 앞바퀴와 뒷바퀴의 속도 차이가 커지면 유체가 이러한 경향에 저항하고 차동장치를 잠그어 앞바퀴와 뒷바퀴 모두에 동력이 공급되도록 합니다.

Audi의 차기 콰트로 모델은 Torsen 중앙 차동 장치를 사용합니다. 이 장치(Torsen은 토크 감지의 약자)는 웜 기어를 사용하여 자동차 액슬 중 하나가 다른 액슬을 넘어설 수 있는 양을 제한합니다.

Range Rover를 포함한 대부분의 다른 영구 4륜 구동 차량에는 수동 차동 잠금 장치가 있습니다. 운전자가 이것을 조작하면 바퀴가 회전하는지 여부에 관계없이 전원이 앞바퀴와 뒷바퀴 모두에 전달됩니다.

일부 4륜구동 차량에는 리어 디퍼렌셜 잠금 장치도 있습니다. 중앙 잠금 장치와 후방 잠금 장치를 모두 결합하면 앞바퀴 중 하나가 미끄러져도 두 뒷바퀴가 강제로 회전합니다.

파트타임 4WD

일부 4륜 구동 자동차에는 오프로드에서 사용하고 얼음, 눈 및 기타 미끄러운 노면에 대처하기 위해 '가끔' 4륜 구동이 있습니다.

이 자동차에는 센터 디퍼렌셜이 없고 드라이브를 다른 바퀴 쌍으로 전달하기 위한 트랜스퍼 박스 또는 도그 클러치만 있습니다.

일반 주행에 4륜구동을 사용하도록 트랜스퍼 박스가 맞물렸다면 센터 디퍼렌셜이 없으면 곧 와인드업이 발생했습니다. 바퀴가 접지력을 잃을 때마다 변형률이 풀리기 때문에 시스템을 올바르게 사용하면 이런 일이 발생하지 않습니다.

스바루 4WD

스바루 시스템은 끈적끈적한 상황에서 빠져나오기 위해 뒷바퀴에 동력을 공급할 수 있지만 센터 디퍼렌셜이 없기 때문에 항상 사륜구동을 사용할 수는 없다. 도그 클러치를 통합하고 미끄러짐을 허용하지 않는 전송 상자.

아우디 콰트로 시스템

Audi Quattro 레이아웃 원래 전륜구동 설계의 후륜에 동력을 전달하기 위해 추가 구동 플랜지가 트랜스 액슬의 뒤쪽은 리어 디퍼렌셜로 이어지는 프롭 샤프트에 연결됩니다. 일반 독립 서스펜션 유형의 드라이브 샤프트는 드라이브를 뒷바퀴로 전달합니다. Torsen 센터 디퍼렌셜은 매우 미끄러운 주행에서 최대 트랙션을 위해 자동으로 잠기지만 여전히 잠금 방지 제동 시스템을 사용할 수 있습니다. 리어 디퍼렌셜은 미끄러운 출발을 위해 수동으로 잠글 수 있습니다.

토센 디퍼렌셜

토센 차동장치 Torsen 차동장치는 두 세트의 슬라이딩 웜 기어로 구성되어 있습니다. 평 기어를 통해. 한 드라이브 샤프트가 다른 샤프트를 오버런하면 웜이 회전하여 토크를 다른 드라이브 샤프트로 전달합니다.

4WD의 장점

진흙 밭을 건너고 싶은 운전자에게는 논쟁의 여지가 없습니다. 이륜구동은 할 수 없습니다. 그러나 일반 도로 운전자에게도 사륜구동의 이점이 있습니다.

조건이 나쁠 때 4-

휠 드라이브는 더 많은 견인력을 제공합니다. Audi는 콰트로 시스템이 2륜 구동 차량과 비교하여 젖은 노면에서 1.5배 이상의 견인력을 제공하고 빙판에서 2배 이상의 견인력을 제공한다고 계산했습니다.

도로가 건조할 때도 4륜구동으로 차량의 동력을 더 잘 낮출 수 있습니다. 타이어는 노면에서 접지력이 너무 높기 때문에 동력을 전달하는 데 사용되는 접지력이 높을수록 측면 코너링 힘에 저항할 수 있는 여유가 줄어듭니다. 따라서 바퀴에 동력을 공유하면 각 바퀴가 주행과 코너링에 모두 기여할 수 있습니다.

단점

사륜구동 시스템의 단점은 주로 복잡성에서 비롯됩니다. 4륜 구동 시스템에 필요한 추가 기계는 비싸고 무겁습니다. 더 복잡한 변속기의 추가 마찰은 연료 소비가 약간 증가한다는 것을 의미하지만 네 바퀴가 모두 작업을 공유하기 때문에 타이어 마모가 2륜 구동 자동차에 비해 더 고르게 될 것입니다.

사륜구동의 또 다른 문제는 시스템이 미끄러운 상황에서 계속 달릴 수 있지만 훨씬 더 빨리 차를 멈출 수 없다는 것입니다. 이러한 이유로 잠금 방지 제동과 함께 사용해야 합니다.

도로에서 사륜구동에 대한 필요성은 강력한 전륜구동 자동차가 개발된 이후로 제조업체가 조향이 전륜을 통해 전달할 수 있는 동력의 양에 제한을 부과한다는 사실을 알게 된 이후에야 발생했습니다. 그런 점에서 사륜구동은 아마도 고급차의 유행 트렌드에 불과할 것입니다. 이러한 추세가 계속되어 일반 패밀리카의 표준이 될지 여부는 앞으로 몇 년 안에 볼 수 있을 것입니다.

메르세데스 4-매틱

Mercedes-Benz는 4-Matic이라고 하는 매우 정교한 전자 마이크로프로세서 제어 시스템을 개발하고 있습니다. 이 시스템은 필요에 따라 후륜 구동 차량의 앞바퀴에 구동을 제공합니다. 이 시스템은 잠금 방지 제동에서 볼 수 있는 것과 유사한 휠 센서를 사용합니다. 필요에 따라 차동 장치를 잠글 수 있도록 한 바퀴가 초과 실행될 때 감지합니다. 트랙션 손실이 여전히 지속되는 경우 4-Matic은 미끄러지는 바퀴에 대한 토크를 차단하여 이를 줄일 수 있습니다.

싱크로 기능이 있는 주문형 4WD

폭스바겐 골프 싱크로

VW 골프 싱크로에 장착된 시간제 사륜구동의 대안적인 형태는 필요할 때 자동으로 사륜구동을 제공합니다. 앞바퀴에 대한 자동차의 구동 라인은 일반 앞바퀴와 동일합니다.

드라이브 모델이지만 필요할 때 뒷바퀴를 구동하기 위해 트랜스 액슬 뒤쪽에서 프롭 샤프트가 나옵니다.

일반적으로 자동차는 앞바퀴만 구동되지만 앞바퀴가 견인력을 잃기 시작하고 뒷바퀴를 넘으면 프롭 샤프트 끝에 있는 점성 커플링이 잠기면서 구동력을 뒷바퀴로 전달합니다.

점성 커플링

점성 커플링

잠금 차동장치의 자동 대안은 점성 커플링입니다.

커플링은 여러 개의 홈이 있는 디스크가 포함된 드럼과 전단력(디스크 사이의 슬라이싱)에 강한 일부 실리콘 유체로 구성됩니다. 디스크의 절반은 하나의 드라이브 샤프트에 연결되고 절반은 다른 샤프트에 연결됩니다.