今回はFF車とLSDの関係について書いてみる。
駆動輪と操舵輪が同じFF車にとってトラクションを確保するLSDは非常に重要な存在のデバイスだ。
LSDってなんなん？
まずLSDとは何か？というところから始めよう。車ではLSDとは薬の事ではなく「Limited slip differential」の略なのだ。
その前にデファレンシャルギアの働きを理解しておかないといけない。デファレンシャルギアとは日本語にすると差動装置と呼ばれるモノの１種だ。差動装置とは回転差を吸収する装置で、例えば左右の車輪の回転が異なる際にその差を吸収する。どういう状況でこうしたことが起こるかというと、後輪駆動の車で考えてみると分かりやすい。
例えば交差点を曲がる際に後輪の軌跡は左右で異なるし進む距離も異なる、ということは回転に差が生じているという事だ。1本の棒の両端にタイヤホイールが付いていて固定されているとこうした交差点を曲がる際にこの回転差を吸収できず車自体が曲がるという動きができなくなってしまう。
そこで左右の回転差を吸収する目的で装備されているのがデファレンシャルギア（デフ）なのだ。LSDとはこれに対して左右の回転差の吸収を行う時に一定の制限を与えるようにしたモノだ。どういう制限かというと回転差がある場合に一定のトルクまでは回転差を吸収しようとしない。その設定されたトルクを超えてしまうと通常のデフのように差動する仕組みだ。つまり差動動作に制限を掛けるので「Limited slip」なのだ。
↑ 車が曲がるときは内輪と外輪で回転差が生じる、これを解消するのがデフ、そしてこれをある程度制限するのがLSDなのだ、スポーツ走行には必須の装備だ、画像はネット上から拝借
LSDの種類はいくつかある
LSDにはいくつか種類がある。
昔から一般的なのは機械式と呼ばれる内部にクラッチを持ったタイプのLSDだ。内部のクラッチが一定以上のトルクが掛かると差動動作をするようになっている。そのクラッチの圧着が強いと差動する際にバキっと音がすることがあり内部のクラッチの圧着力を強めた競技車では良くあることだ。若い頃はこのバキっという音がカッコ良いと思っていた時期もある。LSD内部のクラッチはある意味消耗品で使っているうちにプレートが擦り減ってきたり圧着力が弱くなってきたりする。このため定期的なメンテナンスが必要でLSDを分解し消耗部品を交換し好みに調整する。
この機械式の他にトルセン、ビスカス等々の種類のLSDがある。
↑ 上が一般的なLSDの外観、これをデフケース内部に組み込んで使用する、組み込む際の工賃も必要になる、下はLSDの内部構造で結構たくさんのギアやプレートで構成されいているのが分かる、これらは使用していると消耗してLSD自体の効きが悪くなっていくため定期的に交換と調整が必要だ、画像はネット上から拝借
なぜLSDが必要なん？
スポーツ走行などで横Gがかかった状態からアクセルを踏んでいくとほとんどの荷重がコーナー外側の車輪に掛かってしまう。この時に通常のデフだと荷重が抜けた駆動輪が空転してしまう現象が出る。この現象が出てしまうと前へ進もうとする駆動力が得られなくなる。
この現象を防止するためにLSDが有効で、これはFFであってもFRであっても同じことが言える。LSDを装備すると横Gが掛かった状態の内側車輪が空転してしまう現象を防止する、この結果車は前へ進もうとする動きを見せる。前へ進もうとするのと同時に左右の車輪にキチンと駆動を伝えられるため車両姿勢をコントロールするのがうまくできるという効果もある。
LSD装着と駆動方式
FR（後輪駆動）とFF（前輪駆動）の車ではこのLSDを入れた際に動きが異なる。
まずは分かりやすいところでFRだとドリフトを想像してみてほしい。ドリフト競技では激しいタイヤスモークを出してかなりのドリフトアングルを付けて車がカウンターステアを当てた状態となっている。これはちょっと極端な例だが左右の後輪が両方ともグリップを失って滑っている状態でLSDを入れているとこうした姿勢に持ち込むのがやりやすくなる。
一般的なところではコーナー出口でアクセルを踏んだ際に車が前へ出ようとする動きを見せる。通常のデフよりもLSDのほうが前へ押し出されるような感覚だ。横Gがもっとかかった状態だと後輪が横方向へスライドしドリフト状態となる。この結果タイムが縮めることが可能となったり、車の姿勢を制御することがより容易になるという効果がある。
一方FFの場合は少し感覚が異なる。横Gが掛かった状態からの駆動輪のトラクションという意味では同様の働きを見せるのだが車の前（前輪）が巻き込むような動きを見せるのだ。ここがLSDを組み込んだFRとFFの車の動きの異なる部分となる。
FFのLSDが効いた時の挙動が面白い→人間的感覚と異なる
FF車でLSDがオプションで用意されている車は現在販売されている車では無いと思う。
FR車だとオプションで用意されている車は結構あるのに、これはなぜか？
個人的にはFF車のLSD装着車は人間が思った動きと異なる動きをするからだ。FF車は通常コーナーでアクセルを踏むとアンダーステアが出て曲がりにくくなる。ドライバーの心理でアンダーステアが出るとアクセルを抜くことをしてしまうのが普通なのだ。つまりLSDの無いFF車の場合コーナーリング中はアクセスをオフにするかパーシャルスロットル（ちょうど釣り合った状態）とするものだ。
しかしFF車にかなり効くLSDを組み込んだ場合はこれと全く逆な動きとなる。コーナーリング中にアンダーステアが出てしまうとアクセルを踏むのだ。これは人間の感覚として刷り込まれた部分であるから、この操作をするのにはかなりの練習が必要だ。良く効くLSDを組み込んだFF車は頭の中から「アンダーステア=アクセル抜く」を消し去り、「曲がろうと思う=アクセル踏む」という動きをしないといけないのだ。これは人間が通常感じて実行している動作と全く正反対になるので自動車メーカーはFF車にLSDをオプション設定しないことになってしまっていると思われる。
さらにFF車は駆動輪にLSDを入れるためキックバックが酷くなりステアリングホイールをしっかりと持っていないとステアリングが勝手に回ってしまう。一般的にはFF車にLSDを入れてしまうと扱いにくくなるのだ。
覚悟が必要なFF車のLSD
FF車にLSDの組み合わせは上記のようにマニアックで一般的ではない特性を車に付けてしまう。
しかしながらドライビングの楽しさという点ではLSDは外せない装備だと思う。ただFF車でもサスペンションセッティングによっては横Gが掛かった時の内輪のスリップを抑えることができればLSD無しもありだ。
個人的にはFF車ではLSDを入れてアクセルオンでコーナーにグリグリ入っていく醍醐味を楽しんでほしいと思う。普段使いには確実に扱いにくくなるし、オッサン的にはステアリングを抑え込む体力も必要だがこの楽しみ無しにFF車に乗る意味は無いと思う。
最近ではFF車でも電子式のLSDも出てきているが、その機構としては昔からあるLSD無しFF車の運転テクニックを機械が電子式にやる内容となっているのだ。これはまた別の機会に書いてみようと思う。
↑ VWゴルフの電子式LSD「XDS」、コーナリング中に内輪が空転するとその車輪だけ軽くブレーキをかけて空転を止める、これでLSDと同じ働きをするのだ、これはLSD無しFF車では昔から人間が行っていた操作を機械がやる、画像はネット上から拝借
今回はこのへんで
では
失礼なコメントへの意見１：タックインとの関係 20170323追記
タックインを否定しているとの書き込みがあった。
当エントリーにはタックインのことは一言も触れていない。
そもそも当エントリーでLSDについて言及しているのはコーナリング中のアクセルとの関係を書いている。
そもそもタックインはコーナリングのアプローチの際の車の姿勢変化についてのテクニックだ。
コーナーのアプローチ時に車の向きを変える方法の一つなのだ。
つまりLSDとタックインとは全くとは言わないが関連性は薄い。
LSD付きの車でもコーナーへのアプローチでタックインを使って姿勢を変化させて、その後のコーナー途中ではアクセルを入れて巻き込みながら立ち上がっていくということだ。
このあたりは別々に考えたほうがスッキリ行くだろう。
コーナーへのアプローチ、クリッピングポイントあたり、コーナーからの脱出、というフェーズだ。
失礼なコメントへの意見２：怖いと思った時にアクセルを抜くこと 20170323追記
当ブログはタイムリーな車のニュースも時々書くが主に管理人TomTomが体験したことを元にオリジナルで書き起こしている。
当エントリーを書く際に元となった経験があるのだ。
それは管理TomTomが20代の頃、EP71スターレットでナビゲーターを横に乗せ舗装林道の下りを練習していた時のことだ。
少々オーバースピードで2速の下り左コーナーに進入してしまいアンダーが出た。
この時右側には側溝が口を開けていてグングンと近づいてきたのを目の当たりにしていた。
こうなると心理的には怖いと思ってしまいアクセルは全閉状態だった。
こんな時どこからか「アクセル踏んでみたら？」という声が聞こえたような気がしたのだ。
そこで少しだけアクセルを踏んでみると膨らんでいっていた車の軌跡が小さくなった。
さらにアクセルを踏んでみると車は内側に巻き込んで何事もなかったように下りのコーナーをクリアしたのだった。
横にいたナビゲーターはすでにクラッシュに備えて身構えていたのだがコーナーをクリアしてから「どうやって曲がった？」と聞いてきたのだった。
あとでナビゲーターと話をした際に、アンダーが出たら心理的に怖く感じてアクセルを離してしまう。
それを訓練で克服してアクセルを踏めるようにならないといけないと確認し合ったものだ。
ただこうした訓練はセッティングを詰めた信頼できる車でなければ危険だ。
加えて路面状況や車の状況は刻々と変化する。
必ず操作したとおりになるとは限らない。
当たり前だがその時その時の状況に即応する必要がある。
車がドライバーが想定していない動きをした時にはパニックになるのは当たり前のことだ。
これはどんな熟練のドライバーでも起こり得ることだろうと思う。
しかしドライバーの引き出しを増やしてできるだけ対応できるようにするのが練習だと思う。
失礼なコメントへの意見３：アクセルオンでアンダーステア 20170323追記
アクセルは車の重要なコントロールだしドライビングの喜びを司る大切なものだ。
そしてアクセルを踏むという行為は心理的にも車的にも常にアグレッシブだ。
だけど車のコーナリングの際の姿勢変化はアクセルオンだけではなくオフでも作り出すことがある。
常にアクセルはオンでなくても良いのだ。
一例が前述のタックインだろう。
アクセルによりアンダーが出るというのは様々な状況が関係するのは当たり前のことだ。
路面ミューの低い時もそうだし、荷重が抜けてしまう上りのタイトコーナーなんかもそうだ。
一般道や峠、さらにはサーキットだってこうした状況に陥ることはままある。
つまりこれは決まりきったことではなく様々な条件が変わるとすぐに変化するということだ。
さらにアンダーはなにも悪者ではない。
適度なアンダーが必要なときもあるしタイム的に見るとアンダーのほうが速い場合もある。
だからアンダーをなにがなんでも出さないというのは的外れだ。
要は自分のイメージした走りをどのように実現するかということだと思う。
アンダー気味でもタイムが出る走りをしたい時もあるし、舵角ゼロの僅かなドリフトもしたい。
もっと派手な深いドリフトアングルもやってみたいとイロイロあるだろう。
車のドライビングは常に変わる状況を感じて自分の行きたい方向や姿勢を実現することだ。
想定外のことが起こったときには対応するだけの引き出しの多さが役に立つだろう。
今回はこのへんで
では