LSDは荷重がかかった時に左右の回転差を縮める装置ってことでいいんですか？ FRの前輪は例えば右側に荷重がかかったらどう

LSDは荷重がかかった時に左右の回転差を縮める装置ってことでいいんですか？ FRの前輪は例えば右側に荷重がかかったらどうなるのですか？駆動力がないとはいえLSDがないのと同じように左側がロ ックしてるような感じになるのですか？ 4wdの場合前輪後輪それぞれ効き方がどういう風に違うのですか？一般的な効き方はどういったものですか？ ラリーなどのレースに出てる車両などの効き目は強めなのですか？タイムを競うに当たって効き目は強めのほうが曲がりにくくなるとはいえ前進力を強くしたほうがいい？ よくわからないので教えてください。

LSDにも色々な種類の方式がありますが、それらは「荷重」によるものではありません。荷重移動によって荷重が抜けてグリップが悪くなる際にLSDが頼りになるのですが、そこに登場する荷重が混同しやすい原因と思います。ご理解いただくために色々なデフの機構からご説明しますね。 ■ オープンデフ LSDの前に普通のデフギア(Differential Gear)=オープンデフの作動から再確認します。デフギアは駆動輪だけに取り付けます。例えば、後輪駆動であれば後輪にのみ、前輪駆動であれば前輪にのみ装備されます。駆動輪でない車輪は左右をつなぐものはなく独立して転がります。 エンジンからのトルクはデフギアを介して左右輪に分配されます。コーナーでは外輪よりも内輪の回転が遅いので、デフギアでその回転差を吸収します。これは優れもので、わたしは最初にラジコンでデフギアの構造を知ったのですが、これを考えた人は天才だと思いました。 しかし、この優れたデフギアは厄介ものでもあります。例えば駆動輪の片側のみアイスバーンに乗っていたりすると、滑る側の車輪のみ空転して、反対のグリップのある側の車輪にはトルクが伝わらず前に進めません。 また、ハイスピードでコーナーに進入し、内輪の荷重が抜けると、その内輪の駆動輪のグリップが弱くなります。ここでアクセルを踏めば内輪が空転し、クルマは前に進まなくなります。これは内輪側がアイスバーンに載ったのと同じ状態ですが、内輪の荷重が抜けたことがその状態を引き起こしたわけです。これでは困るのでLSDというものが登場するわけです。 ■ LSD （リミテッドステップデフ） LSDは限られた条件でのみデフギアとしての機能をカットしてくれます。「トルク反応型」と「回転反応型」とあります。 「トルク反応型」で一般的な「機械式LSD」は、アクセルオンでデフギアの機能をカットして左右直結になります。アクセルオンの時だけでなく、アクセルオフのエンジンブレーキや後進時にも左右直結になるタイプもあります。しかし、それでは低速の街中では乗りにくいので、トルク反応型でも「トルセンLSD」や「ヘリカルLSD」といったグリップ(反力)のあるタイヤ側に駆動力が働らかせる仕組みのLSD もあります。 もうひとつの「回転反応型」は、ビスカスカップリング等が有名ですね。左右で回転差が出た時に装置内部の油圧が高まり、左右を直結に近づけようとする仕組みのLSDです。反応がゆっくりで利きもマイルドなのでスポーツ走行にはあまり向きませんが街中では扱いやすいです。雪道などでも活躍します。 ■ 例１）FRで左コーナー 勢いよく左コーナーに入るとロールして荷重が右輪に移動します。コーナーの出口に向かってアクセルを踏んだとき・・・ オープンデフの場合は内輪の左後輪が空転しやすいです。そうなると右後輪には駆動力が発生しないので前に進まない。よってタイムが伸びず後輪も無駄に磨り減ります。 LSDが入っていれば、同じようにロールして左後輪のグリップが失われても、右後輪に駆動力が失われずに前に進みます。よってタイムも速くなります。ドリフト走行するにもLSDは必需の装備となっています。 ■ 例２）FFで左コーナー 勢いよく左コーナーに入るとロールして荷重が右輪に移動します。コーナーの出口に向かってアクセルを踏んだとき・・・ オープンデフの場合は内輪の左前輪が空転しやすいです。そうなると右前輪には駆動力が発生しないので前に進まない。よってタイムが伸びず前輪も無駄に磨り減ります。 LSDが入っていれば、同じようにロールして左前輪のグリップが失われても、右前輪に駆動力があるので前に進みます。よってタイムも速くなります。 ■ 4WDのケース 4WDは元々トルクが４輪に分散されているので、オープンデフのままでも車輪は空転しにくいです。また四駆にも色々な仕組みがあるので一概にLSDによる挙動変化や弊害を説明しにくいです。四駆についてきちんと説明するとFRやFFの5倍ぐらい長い説明が必要になります。なのでオンロードタイプのみで簡単に説明します。オンロード四駆は大きく分けて「センターデフ式」と「トルクオンデマンド式」の2種類があります。 ＜センターデフ式4WD＞ 前輪の左右をつなぐデフギア、後輪の左右をつなぐデフギア、そして前後輪をつなぐデフギア＝「センターデフ」の３つのデフギアを持ちます。センターデフは、左右をつなぐデフギアを前後輪用に装備したものです。エンジンの出力は一度センターデフが受けて、ここから前後にトルクが分配されます。後輪偏重トルクの場合は後輪にLSDがつく場合もあり、センターデフにLSDが装着される場合もあります。もちろん前輪にLSDを装着する場合もあります。 例えば、スバルWRX STiは、前後のトルク配分50:50が基本ですが、フロントにヘリカルLSD、リアにトルセンLSD、センターにビスカスLSDを装備しています。このセンターデフは手動でロック率を変えられるようになっており、雪道やグラベルではロック率を高めて駆動力を確保します。サーキットではハイスピードでロールして、片輪のグリップが低下しても前後のLSDが空転させません。これにより強力な運動性能と走破性を備えています。 ＜トルクオンデマンド式4WD(TOD)＞ この方式はセンターデフを持ちません。FFベースの場合はエンジンからの出力は前輪に繋がれていて、通常の直進走行では前輪駆動主体で走り、前輪がスリップしたりすると後輪が動き出します。仕組みは前輪と後輪をつなぐプロペラシャフトの間に油圧式カップリング（ビスカスカップリング等）を装着しています。この装置は、入口と出口で回転差が発生すると装着内の油圧を高めて直結に近づけようとします。これにより前輪が空転などすると装着内の油圧が高まり後輪が動き出します。現在、乗用車型四駆のほとんどがこの簡易式の四駆となっています。軽量安価に作れるためです。後輪駆動ベースの場合は、上記と逆に後輪駆動メインで走ります。日産GT-Rや最新のBMWの四駆がそれに当たります。 このトルクオンデマンド方式のクルマにLSDを装着する場合は、 初動が2WDに近いものなので、 FF ベースなら前輪のデフに、後輪駆動ベースなら後輪のデフに装着するケースが多くなります。それでも、元々四駆はトラクション性能に優れるため、LSDがプラスに効果を発揮できるのは、かなりのハイパワー車か雪道走行なります。 ■ 電子デバイス LSDは機械的に左右輪や前後輪の差動を制御するものですが、最近はこうした機械的なLSDではなく、電子デバイスで同様の効果を出す仕組みが主流です。VSCやESPといった横滑防止装置をご存じと思いますが、このシステムを応用してオープンデフのままで空転を防ぎます。 例えば、駆動輪の右側が空転すると、クルマ側で勝手にその右側の駆動輪だけにブレーキをかけて空転を抑え込んで、左側の駆動輪を駆動させます。また、コーナーでは前輪内輪にクルマ側でブレーキをかけて強制的にアンダーステアを殺してギュンギュン曲がるクルマにしてしまいます。アウディS系/RS系やランエボやジュークでは、トルクベクタリングといって、外側の駆動輪の回転力を高めて強制的にコーナリング性能を上げる技術も搭載されています。4WDは前後輪のトルク配分もセンサーとコンピュータで統合制御するものも出てきています。 なので、旧世代のクルマをサーキットで走らせたり、ドリフト走行したり、旧世代のオフロードカーでもないかぎりは、あまりLSDは必要ではなくなってきています。 説明長くなってしまいましたが、何かご不明な点があれば、追加でご質問ください。