LSD & Locker & ARB

LSD & Locker & ARB 구동작용과 차동작용을 담당하는 Differential은 승용차부터 pickup 트럭에 이르기까지 가장 보편적인 open differential 타입이다. 이 장치는 코너링시 회전 반경 안쪽 바퀴와 바깥쪽 바퀴의 회전차를 허용하는 장치이다. 그러다보니 한쪽 바퀴가 얼음 위에 놓여있고 다른 바퀴는 건조한 지면에 있다고 할 때, 얼음 위의 바퀴는 끊임없이 회전하는데 반하여 당신의 차는 아무 방향으로도 갈 수가 없게 된다. 왜 건조한 지면 위의 바퀴만으로 차를 구동 시킬 수가 없는 것일까? 이유는 간단하다. 양쪽 바퀴가 모두 동일한 접지력을 가지고 있을 경우 두 바퀴는 동등하게 힘이 실리게 되지만, 한쪽 바퀴가 헛돌 경우 open diff.는 구동력을 접지력이 작은 쪽으로 전달한다. 단지 Open diff의 장점은 원활한 코너링이 필요한 일반 도로 주행에 적합하며 얼음이나 눈과 같은 미끄러운 노면 위에서 회전 방향의 바깥쪽으로 차가 미끄러지거나 좌우로 흔들리게 되는 언더스티어 현상을 최소화 해 준다는 것이다. L S D 4WD차량은 전후차륜의 구동력을 배분하는데 반하여, 좌우 구동륜 또는 전후륜중 어느 한쪽이 마찰계수가 낮은 노면상에 있게되면, 타이어 하중이 감소하여 미끄러지면서 차동장치만으로는 총 구동력 감소로 주행불능 상태에 빠지게 된다. 이러한 문제를 방지하기 위하여 본래의 차동기능에 제한을 가하여 구동력을 확보하도록 하는 장치가 차동 제한 장치(LSD; Limited slip defferential)이다. 다양한 타입의 axle에 대해 다양한 종류의 LSD장치를 많은 업체들이 생산하고 있다. GM사의 고유상표인 'Posi-Traction'타입의 장치들은 디퍼렌셜 케이스와 사이드 기어 사이에 마찰 클러치가 추가 되어 양쪽 바퀴의 회전속도에 어느 정도의 차이가 나기 시작하면 클러치가 이어져서 한쪽 바퀴만 헛 도는 것을 제한 해준다. 그래서 Limited Slip Differential-LSD라고도 한다..본질적으로 LSD 는 내부에 클러치가 맞물리도록 되어 있어 양쪽 바퀴 모두 같은 속도로 회전하도록 해주지만 중요한 결점은 역시 코너링을 원활하게 하기 위해서 두 바퀴간에 요구 수준 이상의 회전차이가 생겨야만 클러치가 맞물리며 또 클러치가 이어졌다하더라도 한쪽 바퀴에만 많은 부하가 걸릴 경우엔 마찰 클러치가 먼저 미끄러진다는 것이다.예를 들어 이전처럼 한쪽 바퀴가 얼음 위에 놓여 있고 다른 한쪽 바퀴는 건조한 노면 위에 있다고 가정할 때 LSD는 차를 전진하도록 해준다. 그러나 만일 차량이 가파른 언덕 위에 기울어져 있거나 한 쪽 타이어가 구덩이에 빠졌을 경우 차는 꼼짝하지 못하게 된다. 이유는 지면 위의 바퀴로 회전력이 전달되는 과정에서 마찰 클러치끼리 먼저 미끄러져 버리기 때문이다. 하지만 분명히 양쪽 바퀴로 전달되는 구동력은 open diff. 보다 낫다. LSD는 특수한 윤활유나 기어 오일에 특수한 첨가제를 필요로 하게 되어 있으며 클러치가 마모됨에 따라서 기능도 함께 저하된다. 그러나 클러치들은 많은 돈을 들이지 않고서도 재생이 가능하다. 한가지 명심해야 할 것은 정상 상태의 LSD라면 빙판이나 눈길과 같든 아주 미끄러운 길 위에서는 회전 방향의 바깥쪽으로 차가 미끄러지거나 좌우로 흔들리는 경우가 있다는 점이다. Locker 세가지 장치 중 locker 가 가장 확실한 구동력을 확보해준다. 클러치 대신에 locker 는 한쪽 바퀴가 접지력을 상실하게 되면 서로 맞물리는 기어를 가지고 있다. 온로드 코너링에선 노면과 바퀴와의 접지력이 사다리꼴의 기어를 가진 도그 클러치를 밀고 있는 스프링의 힘을 이기며 클러치의 기어산을 넘기고 회전차를 순간 순간 허용하게 된다. 그래서 "클릭-클릭"하는 소음이 나고 일반 온로드에서도 언더 스티어 경향이 조금 나타나다. 그러나 한쪽 바퀴가 구동력을 완전히 잃게 되면 기어는 즉시 맞물리게 되고 어떠한 바퀴도 헛돌지 않게 된다. 따라서 한쪽 바퀴라도 충분한 마찰만 있다면 꼼짝하지 않는 차량을 다시 움직이게 할 수 있다. Locker 는 LSD나 open diff 와 다른 핸들링을 제공한다. 이러한 이유로 전륜에는 권장되지 않으며 따라서 일반인들을 위한 것이 아니다. 많은 전문 오프로드 매니아 들이 전,후륜 모두 locker를 요구 하지만 단지 아주 경험이 많고 주의력이 좋은 사람들에게만 전륜에도 장착할 것을 권한다. 만일 당신이 속도를 내지 않는 극한 험로 극복을 생각하고 있다면 locker 가 제격이지만 만일 눈길이나 비포장 길 정도의 노면 상태를 주행할 정도라면 locker 의 선택을 재고하길 바란다. ARB 위의 일반 locker의 단점을 보안한 것이 ARB Air Locker 이다. 이것이 다른 것들보다 훨씬 비싸지만 ARB 는 운전자가 locker 의 작동을 수동으로 조절 할 수 있다는 것이다. ARB 가 해제되어 있을 때 ARB 는 마치 open diff 처럼 작동 된다. 그러나 일단 ARB 스위치를 넣어서 이것이 작동되고 있는 한 locker처럼 조금의 차동 작용도 제공하지 않기 때문에 조향이 상당히 어려워진다. 이 장치는 압축 공기를 사용하며 압축 공기는 실내에 장착되어 있는 콤푸레서에서 얻는다. 도로 상태가 정말로 험할 경우에만 작동시키고 그렇지 않을 경우에는 즉각적으로 해제하는 것이 바람직하다. air compressor 는 반드시 깨끗한 곳에 추가 장착 되어야 하며 air line 과 전기장치도 설치해아 하는 번거로움이 있다. 모든 장치들은 장단점을 가지고 있다 오프로드에서 필요한 기능이 온로드에선 자칫 불편한 도구가 될 수있고 온로드에서 원활한 주행성에 치중하다 보면 사륜자동차로서의 기능을 활용치 못하는 경우가 생기게 된다. 오프로더의 취향에 따른 선택의 차이만   [펌] LSD & Locker & ARB