スポーツ走行に必須と言われるLSD。最近ではトヨタ『ハイエース』などにも装着率が上がっている。そのメカニズムとどんな使い方や走り方に有効なチューニングパーツなのだろうか。
◆LSDの役割ってなに？
LSDの解説には、そもそものデファレンシャルについて知る必要がある。
クルマは曲がるときにタイトなコーナーほど左右タイヤに回転差が生まれる。外側タイヤに比べて内側タイヤは転がる距離が短い。そのためレーシングカートのように左右タイヤが1本のシャフトでつながっていると、回転の左右差が吸収されずに曲がりにくくなる。急にブレーキを掛けたようになってしまう。カートは積極的にリアタイヤを滑らせたり、内側タイヤから荷重を抜いてグリップさせないようにすることで曲がっている。
一般の車のために発明されたのがデファレンシャル機構。左右から伸びるシャフトの中心にギアを組み合わせた機構を入れることで、左右の回転差を吸収できる。アクセルを踏んだときの駆動力は左右均等に伝えながら、アクセルをオフにして曲がるときには左右タイヤがフリーに回転して、左右の回転差を気にすることなくスムーズに曲がることができる。
だが弱点がある。それが機構的に駆動力を伝えたときに、片側タイヤが空転すると駆動力がすべてそちらに伝わってしまうこと。ぬかるみなどに入るとタイヤが滑って脱出できなくなってしまう。
サーキット走行では荷重が抜けやすいイン側タイヤが空転すると、そちらが高速回転してクルマは前に進まなくなってしまう。そこでLSDが生み出された。
LSDとはリミテッド・スリップ・デファレンシャルの略で、作動制限付きデファレンシャル機構となる。簡単に言えば左右タイヤから伸びてきたドライブシャフトの先にクラッチ板が付いている。それを摩擦させて左右のタイヤの回転差を少なくする機構。
その摩擦する箇所は通常5～6面ほどあるが、内部構造を組み替えることで摩擦箇所を減らすことができる。このことをロック率の調整と呼んでいて、最大の効きをコントロールすることができる。
あらかじめバネの力で摩擦をどれくらいさせておくかも調整できる。これがイニシャルトルクと呼ばれるもの。バネを強くすれば常にある程度摩擦力を発揮。弱くすると摩擦力は少なく、左右の回転差を少なくする機能も弱い。
そして、左右に回転差が生まれたときにディスク同士を押し付け合う力を調節するのがカム角。クロスシャフトが摩擦材を押し付ける角度で、たとえばクスコの場合、内部を組み替えることで何種類かに調整できる。カム角は30°よりも45°の方が回転差が生まれたときに素早く作動する。ゆっくりと効かせたいときは角度の浅いものを、素早く効かせたいときは角度の大きな物を選ぶ。
これらによって左右タイヤの回転差を適度の吸収する。それによってアクセルオンでタイヤが空転したときにも、瞬時に反対側のタイヤにも駆動力が伝わる。ぬかるみからも脱出しやすい。
サーキット走行時は加速時にイン側タイヤが空転しても、すぐにアウト側タイヤに駆動力が伝わるので途切れなく加速することができるのだ。
◆LSDはサーキット以外でも効果は体感出来る！
また、ミニバンやハイエースなどの重心の高いクルマでは、高速道路走行時に左右タイヤの回転差を制限することで、フラフラ感を抑えてまっすぐと走りやすくなる効果もある。サーキット走行だけでなく、移動時の快適性アップで導入することも多い。
最近ではキャンプブームもあり、キャンプ場の不整地から抜け出せなくなるクルマも多い。そこでLSDを装着することもあるという。
LSDと切っても切り離せないのがチャタリング音と言われる不快な音と振動。これは摩擦材が摩擦していくときに、滑らかに回転せず、回転と停止を繰り返すことで「バキンバキン」という音がすること。
一昔前は「LSD入れるとバギバギ音がする」のが普通で、それでこそLSDが入っている証などと言う人もいたがLSDを入れていることを誇示する以外はなんのメリットもない。タイヤにも瞬間的に駆動力が伝わるので決して良くない。
これには各社とも構造の見直しや、オイルの見直しを進めている。各LSDメーカーからは専用オイルがリリースされていて、それを使えばほとんどチャタリング音がすることはない。冷間時などに若干音がすることはあるが、ほとんどの場合解消できるので、お使いのLSDメーカーのオイルを入れてみるのがオススメ。
もちろん、オイルメーカーからもチャタリング音がしないオイルもリリースされているので、それでもいいが、ありがちなのはギアオイルという名前でLSDには非対応のオイルがある。そういったものを入れるとチャタリング音が激しく発生することが多い。LSD非対応のミッションオイル、ギアオイルなどもあるので使うオイルには気を配ってもらいたい。
