車のシャーシの差動

駆動軸の両側の駆動輪がシャフト全体にしっかりと接続されている場合、2 つの車輪は同じ角速度でしか回転できません。 このように、車が旋回して走行する場合、外側の車輪が内側の車輪よりも大きいため、外側の車輪は転がりながらスリップを発生し、内側の車輪は転がりながらスリップを発生します。 車が直進していても、路面に凹凸がある場合や、平坦な路面でもタイヤの転がり半径が等しくない（タイヤの製造誤差、磨耗の違い、荷重の偏り、圧力の偏りなど）と、車輪が滑ってしまいます。 ホイールが滑ると、タイヤの摩耗が悪化してパワーと燃料消費量が増加するだけでなく、ステアリングが困難になり、ブレーキ性能が低下します。 車輪の滑りを可能な限り防ぐために、各車両が異なる角速度で回転できる構造にする必要があります。 通常、従動輪は任意の角速度で回転できるようにマンドリル上のベアリングによって支持されており、駆動輪は 2 つのハーフシャフトにしっかりと接続されており、2 つのハーフシャフトの間に差動装置が取り付けられています。 このディファレンシャルはホイール間ディファレンシャルとも呼ばれます。 多軸駆動オフロード車両では、各駆動軸が異なる角速度で回転して各ブリッジ上の駆動輪の滑りをなくすために、2 つの駆動軸間に車軸間差動装置が装備されているものもあります。 現代の車の差動装置は、通常、その動作特性に応じて、ギア ディファレンシャルとアンチスリップ ディファレンシャルの 2 つのカテゴリに分類されます。 ギヤディファレンシャル 左右の駆動輪に速度差がある場合、ディファレンシャルによって遅い駆動輪に与えられるトルクが速い駆動輪のトルクよりも大きくなります。 デファレンシャルのトルク均等化特性により、良好な路面での通常の走行を満足させることができます。 しかし、車が悪路を走行している場合、追い越し能力に重大な影響を与えます。 たとえば、車の一方の駆動輪がぬかるみの路面にスタックした場合、もう一方の駆動輪は良好な路面にあるにもかかわらず、車は前に進むことができなくなる（一般にスキッドと呼ばれます）ことがよくあります。 このとき、泥道では駆動輪がその場で滑るが、良路では駆動輪は静止する。 これは、泥濘路では車輪と路面との粘着力が小さく、路面は車輪の反力トルクを半軸でしか伝達できないため、車輪と路面との粘着力はあるものの、車輪に配分されるトルクも小さいためである。もう一方の駆動輪と良好な路面では大きなトルクが発生しますが、トルクの平均配分の特性により、駆動輪には滑り輪と同じ量のトルクしか割り当てられません。 その結果、駆動力が走行抵抗に打ち勝つことができず、車は前に進むことができず、滑動する駆動輪で電力が消費されてしまいます。 このとき、スロットルを上げると車が前に進まないだけでなく、燃料が無駄になり、部品の摩耗、特にタイヤの摩耗が促進されます。 効果的な解決策は、スライドホイールの下の泥を掘り出すか、ホイールの下に乾いた土、砂利、枝、干し草などを詰めることです。 悪路での車の追い越し性能を向上させるために、一部のオフロード車や高級車には滑り止めディファレンシャルが装備されています。 アンチスリップディファレンシャルの特性は、悪路で駆動輪の片側が滑った場合でも、良好な路面ではトルクのほとんどまたはすべてを駆動輪に伝達し、トルクを最大限に活用できることです。駆動輪の粘着力により、車の発進やスムーズな走行に必要な駆動力が発生します。