センタークラッチ-効率的な4×4全輪駆動への簡単な方法
車のトランスミッションにあるのは、ギアシフトを可能にするクラッチだけではありません。 クラッチは 4x4 ドライブにもあり、その役割は少し異なります。
カーブに沿って走行する場合、車の車輪の走行距離や回転速度は異なります。 それぞれが独立して回転した場合、速度の違いは影響しません。 しかし、車輪の相互のロック方法は異なるため、速度の差を補償する機構が必要です。 アクスルごとに 4 つのディファレンシャルがドライブで使用されます。 4xXNUMX ドライブについて話している場合、(車軸ごとに) XNUMX つのディファレンシャルと、車軸間の回転の違いを補償する追加のセンター ディファレンシャルが必要です。
確かに、一部の二輪駆動車にはセンターディファレンシャルがありません (ピックアップ トラックやスズキ ジムニーなどの単純な SUV など) が、これには一定の制限があります。 この場合、四輪駆動は、路面が緩んでいる場合、または雪や氷で完全に覆われている道路でのみ許可されます。 最新のソリューションでは、センターディファレンシャルは「必須」であり、多くの場合、その役割は多板クラッチによって果たされます。 これらが人気があるのは、比較的シンプルで安価な方法で、(アクティベーション システムを備えたバージョンの) XNUMX 番目のブリッジのドライブを迅速に接続でき、設計に応じてドライブの分配を多かれ少なかれ正確に制御できるためです。
ビスカスカップリング
これは、作動要素や制御要素を持たないため、最も単純で安価なタイプの多板クラッチです。 摩擦要素であるクラッチディスクはプライマリシャフトとセカンダリシャフトに交互に装着されており、軸方向に摺動します。 XNUMX 組のディスクは、シャフトのスプラインと一致するスプラインを介して内周に沿って入力 (ドライブ) シャフトに接続されているため、入力 (ドライブ) シャフトとともに回転します。 XNUMX 番目のフリクション ディスクのセットはセカンダリ シャフトに取り付けられます。この場所では、外周に沿ってクラッチ ディスクのスプライン用のスロットが配置された大きな「カップ」の形状をしています。 一組のフリクションディスクがハウジング内に封入されています。 すべての多板クラッチはこのように設計されており、違いはクラッチの作動と制御システムにあります。 クラッチディスクを締めたり緩めたりする方法。 ビスカスカップリングの場合、ハウジング内に特殊なシリコーンオイルが封入されており、温度が上昇すると密度が増加します。 両方のシャフトと、それらに取り付けられたクラッチディスク、およびそれらに関連する車両の車軸は、互いに独立して回転できます。 車が横滑りせずに通常の状態で走行している場合、両方のシャフトは同じ速度で回転し、何も起こりません。 この状況は、あたかも XNUMX つのシャフトが常に相互に関係しており、オイルは常に同じ粘度を維持しているかのような状態です。
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しかし、ドリブンアクスルによって駆動されるプロペラシャフトが滑りにより高速回転すると、クラッチ内の温度が上昇し、オイルが濃くなる。 この結果、クラッチ ディスクが「固着」し、両方の車軸が固着し、通常の状態では駆動しない車輪に駆動が伝達されます。 ビスカス クラッチはクラッチ ディスクが自動的に接続されるため、作動システムが必要ありません。 ただし、これには大幅な遅れが伴います。これがこのタイプのクラッチの最大の欠点です。 もう XNUMX つの弱点は、トルクの一部しか伝達されないことです。 クラッチ内のオイルは、たとえ濃くなっても液体のままであり、ディスク間で常に滑りが発生します。
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油圧クラッチ
油圧多板クラッチの例としては、主にフォルクスワーゲン車とボルボ車で使用されている初版のハルデックス クラッチがあります。 入力軸と出力軸の間の速度差により、クラッチの油圧部分の油圧が増加します。 圧力の増加によりピストンが移動し、特別なプレッシャープレートを介してクラッチディスクを押し付けます。 出力軸にどのくらいのトルクが伝わるかは油圧によって決まります。 クラッチディスクの圧力は電子コントローラーと圧力バルブによって制御されます。 制御システムは多くの要素で構成されています: クラッチ センサー、クラッチ温度センサー、クラッチ アクチュエーター、エンジン コントローラー、ABS および ESP システム コントローラー、エンジン速度センサー、車輪速度センサー、アクセル ペダル位置センサー、前後加速度センサー、停止信号オートマチックバージョンの場合は、センサー、セカンダリブレーキセンサー、追加のオイルポンプ、およびオートマチックトランスミッションセンサー。
電磁油圧クラッチ
このタイプのクラッチでは、クラッチディスクを圧縮するために必要な油圧を生成するために入力軸と出力軸の間に速度差を設ける必要がありません。 圧力は電動オイルポンプによって生成されるため、油圧システム全体が大幅に簡素化されます。 出力軸に伝達される規定トルクは、クラッチコントローラによって制御されるクラッチ開度制御バルブによって実現されます。 電動オイルポンプはすぐに十分な油圧を発生させることができるため、クラッチの回転速度が上がります。 制御システムは、流体継手と同じ数の要素に基づいています。 このセンターカップリングのデザインは、主にフォルクスワーゲン、フォード、ボルボ グループの車に見られます。
