Принцип работы раздаточной коробки
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Принцип работы раздаточной коробки

PUNISHER31 › Блог › Раздаточная коробка.

Раздаточная коробка является неотъемлемым атрибутом автомобиля, оборудованного системой полного привода. Раздаточная коробка имеет следующее предназначение:

•распределяет крутящий момент по осям автомобиля;
•увеличивает крутящий момент при движении по плохим дорогам и бездорожью.

Конструкция раздаточной коробки различается в зависимости от вида системы полного привода. Вместе с тем, можно выделить следующее общее устройство раздаточной коробки:

•ведущий вал;
•межосевой дифференциал;
•механизм блокировки межосевого дифференциала;
•вал привода задней оси;
•цепная (зубчатая) передача;
•понижающая передача;
•вал привода передней оси.

Ведущий вал передает крутящий момент от коробки передач к раздаточной коробке.

Межосевой дифференциал предназначен для распределения крутящего момента между осями и позволяет им вращаться с разными угловыми скоростями. Межосевой дифференциал может быть симметричным и несимметричным.
Симметричный дифференциал распределяет крутящий момент между осями поровну, несимметричный – в определенном соотношении. В раздаточных коробках, используемых в системах полного привода подключаемого автоматически и полного привода подключаемого вручную межосевой дифференциал, как правило, не применяется.

Для полной реализации полноприводных возможностей предусматривается блокировка межосевого дифференциала. Под блокировкой межосевого дифференциала понимается полное или частичное выключение дифференциала, обеспечивающее жесткое соединение передней и задней осей между собой. Блокировка может осуществляться автоматически или вручную.

Современными механизмами автоматической блокировки межосевого дифференциала является:

•вискомуфта;
•самоблокирующийся дифференциал Torsen;
•многодисковая фрикционная муфта.

Схема вязкостной муфты
Вязкостная муфта (вискомуфта) является наиболее простым и недорогим устройством автоматической блокировки дифференциала. Работа муфты основана на возникновении блокирующего момента при разности угловых скоростей осей. Конструктивно муфта состоит из набора перфорированных дисков, половина из которых соединена со ступицей, другая – с корпусом муфты. Диски помещены в силиконовую жидкость. При проскальзывании одной из осей увеличивается частота вращения определенных дисков, силиконовая жидкость становиться более вязкой (густеет) и муфта блокируется – образуется связь ступицы с корпусом муфты. К недостаткам вискомуфты можно отнести срабатывание с запаздыванием, неполная блокировка межосевого дифференциала, перегрев при длительном использовании, несовместимость с системой ABS.

Самоблокирующийся дифференциал Torsen представляет собой конструкцию, состоящую из червячных шестерен: ведущих (сателлиты) и ведомых (солнечные шестерни приводов осей). Блокировка в дифференциале происходит за счет сил трения в червячной передаче. При движении по твердому покрытию устройство работает как обычный межосевой дифференциал и распределяет крутящий момент по осям в равных отношениях. При проскальзывании одной из осей крутящий момент перебрасывается на ось с лучшими сцепными свойствами, при этом соотношение крутящих моментов может достигать 20:80. Ввиду ограничений по прочности конструкции дифференциал Torsen не применяется на внедорожных автомобилях.

Многодисковая фрикционная муфта представляет собой набор фрикционных дисков с контролируемой степенью сжатия (блокировки). Муфта обеспечивает распределение крутящего момента между осями в зависимости от дорожных условий. В нормальных условиях крутящий момент распределяется по осям в равных отношениях. При проскальзывании одной из осей фрикционные диски сжимаются, чем достигается частичная или полная блокировка межосевого дифференциала. Крутящий момент перераспределяется на ось, имеющую лучшее сцепление с дорогой. Для выполнения своих функций муфта может иметь электрический (электродвигатель) или гидравлический (гидроцилиндр) привод и электронную систему управления.

Ручная (принудительная) блокировка дифференциала производится водителем с помощью механического, пневматического, электрического или гидравлического привода. На некоторых конструкциях предусмотрены функции как автоматической, так и ручной блокировки межосевого дифференциала.

Вал привода задней оси выполнен, как правило, соосно с ведущим валом.

Цепная передача обеспечивает передачу крутящего момента на переднюю ось. Она включает ведущее и ведомое зубчатые колеса и приводную цепь. Вместо цепной передачи в раздаточной коробке может использоваться цилиндрическая зубчатая передача. Раздаточная коробка в системе автоматически подключаемого полного привода представляет собой, как правило, конический редуктор.

Понижающая передача служит для увеличения крутящего момента при движении по плохим дорогам и бездорожью. Она присутствует в отдельных конструкциях раздаточных коробок внедорожных автомобилей. На современных автомобилях понижающая передача выполнена в виде планетарного редуктора.

В раздаточной коробке, устанавливаемой на автомобили с системой полного привода подключаемого вручную, предусмотрена возможность подключения переднего моста (в данном контексте мост и ось синонимы) в раздаточной коробке. Отдельные конструкции раздаточных коробок системы постоянного полного привода имеют функцию отключения передней оси.

Режимы работы раздаточной коробки определяются ее конструкцией. В совокупности раздаточная коробка может иметь следующие режимы работы:

•включен задний мост;
•включены оба моста;
•включены оба моста при блокировке межосевого дифференциала;
•включены оба моста на понижающей передаче при блокировке дифференциала;
•включены оба моста при автоматической блокировке дифференциала.

Переключение режимов осуществляется с помощью рычага управления, копок на панели приборов или поворотного переключателя.

Раздаточная коробка – использование полного привода по максимуму

Огромная популярность, которую в последнее время завоевали автомобили с повышенной проходимостью, паркетные внедорожники и кроссоверы, — не случайна. Привод на все колеса дает водителю преимущества при движении как в городе,так и на пересеченной местности. В таком автомобиле раздаточная коробка предназначена для максимальной реализации достоинств полного привода.

Что такое раздаточная коробка

В автомобилях с моноприводом крутящий момент, созданный двигателем и преобразованный коробкой передач, передается непосредственно на ведущие колеса. Если же авто имеет привод на все четыре колеса, для наиболее рационального использования крутящий момент нужно распределить между передней и задней осями. Также иногда возникает необходимость изменить количество крутящего момента, передаваемого на определенную ось во время движения.

Раздаточная коробка в автомобиле

Задачу распределения усилия от двигателя между передней и задней осями выполняет раздаточная коробка. Подобно коробке передач, она способна до определенной степени увеличить значение крутящего момента, что особенно важно при эксплуатации автомобиля в условиях тяжелого бездорожья.

Иногда этот механизм выполняет особые функции на спецтехнике (пожарные автомобили, сельскохозяйственная и строительная техника). Задача раздаточной коробки состоит в том, чтобы передать часть крутящего момента на специальное оборудование: пожарный насос, тросовая лебедка, механизм подъемного крана и т. д.

Что внутри

Раздаточная коробка, иногда называемая просто «раздаткой», устанавливается между коробкой передач и валами, ведущими к осям. Несмотря на большое разнообразие конструкций, некоторые детали раздаточной коробки имеются в любой модели:

  • ведущий вал (передает крутящий момент от КПП на «раздатку»);
  • механизм блокировки и межосевой дифференциал;
  • зубчатая или цепная понижающая передача (изменяет передаточное число);
  • актуатор (отвечает за включение блокировки);
  • карданные валы привода передней и задней оси;
  • синхронизатор, который позволяет включать понижающий ряд на ходу.

Раздаточная коробка «в разрезе»

«Раздатка» представляет собой корпус, в который входит ведущий вал двигателя, а выходят два приводных карданных вала к передней и задней осям. Устройство раздаточной коробки аналогично устройству коробки передач: ее корпус — это закрытый картер, масляная ванна которого обеспечивает смазку дифференциала и механизма блокировки. Рычаг или кнопки в салоне осуществляют переключение.

Как работает раздаточная коробка

Базовой функцией раздаточной коробки является подключение или отключение одного из мостов. В конструкции классических внедорожников и полноприводных грузовиков крутящий момент постоянно передавался на задний ведущий мост. Передняя ось, в целях экономии топлива и ресурса его узлов, подключалась только для преодоления сложных участков дороги, либо при сложных дорожных условиях (дождь, лед, снег). Этот принцип сохранен и в современных автомобилях, с той разницей, что постоянно ведущей теперь является передняя ось.

Изменение крутящего момента, его распределение между всеми ведущими осями, — это вторая по важности функция «раздатки». Межосевой дифференциал раздает крутящий момент между передней и задней осями, при этом они могут получить равные усилия (симметричный дифференциал), либо разделенные в установленной пропорции (несимметричный дифференциал).

Межосевой дифференциал позволяет осям вращаться с разным количеством оборотов. Это требуется при движении по хорошей асфальтированной дороге для снижения износа покрышек и экономии топлива. Когда автомобиль покидает дорогу и требуется выжать из полного привода максимум, включается блокировка межосевого дифференциала: оси жестко соединены друг с другом и могут вращаться только с одинаковой скоростью. Предотвращая пробуксовку, такая схема работы усиливает внедорожный потенциал.

Следует отметить, что функция блокировки дифференциала имеется только на небольшом количестве раздаточных коробок, установленных на классические внедорожники, спецтранспорт и военные грузовики. Столь распространенные в наше время кроссоверы и паркетные внедорожники не рассчитаны на движение по действительно серьезному бездорожью, поэтому они лишены этой функции с целью удешевления.

Виды межосевого дифференциала

В раздаточных коробках применяется три различные системы блокировки межосевого дифференциала, которые устанавливают на автомобили, различающиеся по внедорожным качествам.

Фрикционная многодисковая муфта – это самый современный вид блокировки дифференциала «раздатки». Контролируемое усилие сжатия набора фрикционных дисков, примененных в муфте, позволяет распределять крутящий момент по осям в зависимости от конкретных дорожных условий. При нормальных дорожных условиях оси загружаются поровну. Если одна из осей начинает прокручиваться вхолостую (проскальзывать), фрикционные диски сжимаются, блокируя межосевой дифференциал частично или полностью. В этот момент мост, который лучше всего «держится за дорогу», получает больше крутящего момента двигателя. Для этого актуатор дает команду электродвигателю или гидравлическому цилиндру.

Вискомуфта, или вязкостная муфта, устаревшая, но дешевая и простая в работе блокировка дифференциала. Она состоит из комплекта дисков, помещенного в корпус, наполненного силиконовой жидкостью. Диски соединяются со ступицами колес и корпусом муфты. Когда скорости мостов начинают различаться, силикон становится более вязким, блокируя диски. Недостатками устаревшей конструкции можно назвать склонность к перегреву во время работы, а также действие с запозданием.

Читать еще:  Система охлаждения воздушного

Дифференциал Torsen, в силу ограниченной прочности, применяется на «паркетных» внедорожниках и универсалах повышенной проходимости. Как и вискомуфта, он перебрасывает крутящий момент на ось, которая меньше всего проскальзывает. Актуатор дифференциала Торсена способен распределить не более 80% тяги на загруженную ось: мост, который пробуксовывает, в любом случае будет иметь не менее 20% крутящего момента. Конструкция дифференциала состоит из червячных шестерней, за счет трения которых образуется блокировка.

Управление раздаточной коробкой

Старые внедорожники, грузовики и спецтранспорт обычно имеют ручное (механическое) управление «раздаткой». Для подключения или отключения одного из мостов, а также для включения дифференциала или пониженного ряда используется рычаг, обычно расположенный в полу кабины рядом с рычагом КПП. Для его включения иногда требуется полная остановка автомобиля.

Более новые модели имеют ручное электрическое управление: все режимы работы раздаточной коробки выбираются при помощи кнопок на приборной панели. Если в «раздатке» есть синхронизатор, то остановка автомобиля не потребуется.

В современных автомобилях применяют автоматическое управление раздаточной коробкой. При выборе автоматического режима бортовой компьютер сам определяет пробуксовку мостов, после чего перенаправляет крутящий момент. Если нужно, включает блокировку дифференциала. Водитель может отключить автоматику и выполнять все работы на ходу самостоятельно. Рычаг управления отсутствует.

Все виды кроссоверов и универсалов повышенной проходимости имеют полностью автоматизированный механизм управления раздаточной коробкой. Водитель не может сам управлять механизмом, так как все решения принимаются электроникой.

Раздатка. Раздаточная коробка

Раздаточная коробка или как её называют в народе раздатка широко и давно известный автомобильный агрегат, при помощи которого появляется возможность распределить крутящий момент полученный от двигателя (и пройденный через коробку передач. В этой статье мы рассмотрим основные виды раздаточных коробок и их принцип работы.


Раздатка. Общий вид

Что такое раздатка. Назначение раздаточной коробки

Раздаточная коробка устанавливается практически на все автомобили с полным приводом (например, Нива, УАЗ) или на автомобили с каким-либо дополнительным оборудованием требующий отдельный привод, и по принципу действия в первую очередь предназначена для разделение крутящего момента по осям автомобиля, отсюда и название – раздаточная коробка. Впервые раздатка была применена в начале прошлого века на легковых автомобилях, которые были предназначены для участие в гонках по бездорожью.

Но большинство потребителей не сразу поняли всю выгоду от «коробки скоростей» (такое название была дано раздаточной коробке после её изобретения) и отнеслись довольно таки скептически к данному новшеству. Но после применения раздатки в полноприводных грузовых автомобилях интерес у производителей и конечных потребителей к нему возрос. Хоть основной функцией данного узла и является распределение крутящего момента, у большинства его модификаций есть и дополнительная функция в виде увеличения передаточного числа.

Данная функция позволяет увеличить тяговые характеристики автомобиля, тем самым повышает проходимость транспортного средства, что очень полезно при передвижении по бездорожью.

Основные функций раздаточной коробки можно выделить:

  1. Распределение крутящего момента по ведущим мостам, для обеспечения проходимости транспортного средства по бездорожью, максимально понижая циркуляционную мощность.
  2. Повышение крутящего момента на ведущих мостах для снижения сопротивления качению колес, при эксплуатации автомобиля по бездорожью.
  3. Обеспечение устойчивого движения транспортного средства на малой скорости при работе силового агрегата на максимальных мощностях.

Устройство раздаточной коробки. Конструкция.


Раздатка. Раздаточная коробка

Обычно раздаточная коробка крепится на лонжеронах автомобиля с помощью кронштейнов с подушками (буферами) функцией которых является гашение вибрационных нагрузок, но на разных автомобилях схема расположения раздатки может иметь разные варианты установок.

Раздатка в зависимости от модели может иметь разное устройство, но так как принцип работы раздаточной коробки вне зависимости от модели практически одинаков, то и её устройство имеет общие основные элементы:

  • ведущий вал
  • механизм для блокировки межосевого дифференциала
  • цепная или зубчатая передача для передачи крутящего момента на приводной вал передней оси
  • межосевой дифференциал
  • вал привода задней оси
  • понижающая передача
  • приводной вал передней оси.

Все данные элементы постоянно смазываются при помощи трансмиссионного масла, которое находится в корпусе раздаточной коробки, тем самым обеспечивая смазку всех внутренних элементов.

Виды раздаточных коробок

Среди массы модификаций, можно выделить основные типы раздаточных коробок:

1. По расположению валов привода ведущих мостов

  • с соосными валами (приводящий вал с коробки передач соосен с валом привода заднего моста). Этот тип широко распространен благодаря своей незамысловатой конструкции.
  • с несоосными валами (приводящий вал КПП не соосен с валом привода заднего моста). Данный вид отличается высоким КПД, компактными габаритами и с точки зрения акустических параметров (не самые маловажные параметры) выглядит гораздо привлекательнее своих собратьев.

2. По приводу ведущих мостов

  • с механизмом блокирования привода ведущих мостов. Этот тип позволяет использовать максимально тяговую силу автомобиля без пробуксовки колес. Но у данного вида есть некоторые минусы – это повышение потребляемого автомобилем топлива, повышение износа шин и увеличение нагрузки на элементы трансмиссии.
  • с дифференциальным приводом. Данный тип коробок отличается наличием межосевого дифференциала, который дает возможность вращать ведущие валы с разными скоростями. Из минусов – понижение проходимости автомобиля. Для увеличения тяговых характеристик межосевые дифференциалы изготавливаются с элементом принудительной блокировки.

3. По числу передач различают -одно, -двух и трехступенчатые коробки. Большей популярностью раздаточные коробки с двухступенчатой передачей.

Режимы работы раздаточной коробки.

Режим работы раздаточной коробки в зависимости от конструктивных особенностей может подразделяться на несколько видов:

  • межосевой дифференциал заблокирован и оба ведущих моста работают
  • дифференциал автоматически заблокирован и оба ведущих моста в работе
  • оба ведущих моста получают крутящий момент (как у автомобиля Нива)
  • работает только задний мост
  • оба моста в работе на понижающей передаче, дифференциал заблокирован. В данном режиме у автомобиля самая высокая проходимость.

Переключение раздаточной коробки от одного режима работы к другому происходит при помощи рычага (на старых поколениях автомобилей с полным приводом) и с помощью кнопок. Само переключение может осуществляться механическим, электрическим, пневматическим и даже с гидравлическим приводом.

Принцип работы и схема раздаточной коробки.


Раздатка. распределение момента

Наверняка, многие, кто сталкивался с полноприводными автомобилями задавался вопросом: как работает раздатка? Принцип работы раздаточной коробки во многом зависит от его конструкции.

Схема и принцип работы простейшей раздаточной коробки выглядит примерно таким образом: коробка передач передает крутящий момент на ведущий вал раздаточной коробки (иногда между коробкой передач и раздаткой стоит ретардер), который в свою очередь передает момент на межосевой дифференциал.

Межосевой дифференциал распределяет крутящий момент между валом привода задней оси и валом привода передней оси (он также имеет важную функцию – он дает возможность вращаться осям с разной угловой скоростью). Дальше в зависимости от режима работы раздаточной коробки крутящий момент передается либо на оба моста, либо только на один. Здесь также важным элементом является механизм блокировки межосевого дифференциала, в задачи которого входит полное или частичное отключение межосевого дифференциала. Данная функция обеспечивает жесткое сцепление и, соответственно, одинаковую скорость вращения валов привода переднего и заднего моста.

Видео о том как работает раздаточная коробка

Устройство раздаточной коробки, принцип работы и для чего нужна раздатка

Полноприводные автомобили, в отличие от моноприводных, оснащаются таким агрегатом, как раздаточная коробка или раздатка. Ее назначение в том, чтобы правильно распределить крутящий момент между осями машины, и его увеличения для преодоления труднопроходимых мест (не у всех автомобилей). Устанавливается раздаточная коробка после коробки передач либо отдельным агрегатом, бывает и единым целым с коробкой передач.

Устройство раздаточной коробки

В различных автомобилях ее исполнение может отличаться, однако в целом устройство раздаточной коробки выглядит примерно так:

  • ведущий вал;
  • приводные валы передней и задней осей;
  • цепная или зубчатая передача;
  • понижающий ряд или понижающая передача;
  • дифференциал межосевой;
  • механизм блокировки межосевого дифференциала.


Схема раздаточной коробки предполагает постоянную связь ведущего вала и вала привода одной из осей (для внедорожников – задней). На приводной вал передней оси мощность передается посредством зубчатой или цепной передачи. Понижающий ряд и межосевой дифференциал в некоторых раздатках могут отсутствовать. Так, например, полноприводным кроссоверам, не предназначенным для езды по бездорожью, понижающая передача попросту не нужна.

Классификация раздаточных коробок

Современная классификация включает следующие типы раздаточных коробок:

  1. по расположению приводных валов (с соосными и несоосными валами);
  2. по определенному числу передач (одноступенчатые, двух и трехступенчатые);
  3. по типу привода ведущих мостов (с дифференциальным, либо блокированным приводом).

Назначение узлов раздаточной коробки

Межосевой дифференциал

Данный узел позволяет распределить межосевой крутящий момент и дает приводным валам вращаться на разных угловых скоростях. Это особенно важно при движении в поворотах, поскольку колеса проходят разное расстояние и, следовательно, должны вращаться с разной скоростью. Если раздаточная коробка не оснащена таким узлом, обеспечить колесам возможность вращаться с разными скоростями можно только путем отключения одной оси.

Межосевые дифференциалы бывают симметричными и несимметричными. Первый работает таким образом, что крутящий момент раздается поровну на обе оси, второй делит его в определенной пропорции.

Читать еще:  Принцип работы системы охлаждения двигателя

Механизм блокировки межосевого дифференциала

Чтобы автомобиль мог полноценно реализовать свои внедорожные возможности, межосевой дифференциал оснащают блокирующим механизмом, назначение которого в том, чтобы принудительно заставить колеса обеих осей вращаться с одинаковой скоростью. Блокирование может происходить либо принудительно, либо вручную, в зависимости от типа механизма.
В настоящее время используются следующие виды блокировок:

  • дифференциал самоблокирующийсяTorsen;
  • фрикционная многодисковая муфта;
  • вязкостная муфта (вискомуфта).

Первыми двумя механизмами оснащается раздаточная коробка кроссоверов в силу недостатков, описанных ниже.

Вискомуфта

Это наиболее простое устройство, позволяющее автоматически заблокировать межосевой дифференциал. Принцип ее работы следующий: внутри нее находятся перфорированные диски, погруженные в силиконовую жидкость, часть дисков соединена с корпусом, а остальные со ступицей; во время пробуксовки колес одной из осей одни диски начинают вращаться быстрее других, силиконовая жидкость разогревается и густеет, как бы склеивая ступицу с корпусом.

Основное достоинство такой системы – низкая стоимость. Недостатков гораздо больше: срабатывание происходит с запозданием, в результате чего автомобиль может успеть зарыться буксующими колесами; блокировка дифференциала не полная; от продолжительной работы происходит перегрев; данный узел несовместим с системой ABS.

Самоблокирующийся дифференциал Torsen

Это конструкция, состоящая из набора червячных шестерен – ведущих и ведомых. Принцип работы данного устройства следующий: пока все колеса хорошо «держат» дорогу, дифференциал раздает крутящий момент осям поровну. Как только одна из осей пробуксовывает, момент, благодаря силам трения в червячной передаче, перебрасывается на другую ось, соотношение усилий может доходить до 20:80. Основной минус такого решения – ограничения по прочности конструкции. По этой причине Torsen не устанавливается на внедорожниках, его удел – кроссоверы.

Многодисковая фрикционная муфта

Это набор фрикционных дисков, имеющих контролируемую степень сжатия. Такая муфта позволяет распределять между осями крутящий момент в зависимости от условий местности. В обычных условиях момент делится поровну. Во время пробуксовки одной из осей диски муфты сжимаются, дифференциал полностью или частично блокируется. Для обеспечения работы муфта может оснащаться электрическим или гидравлическим приводом и электронной системой управления. Еще межосевой дифференциал можно заблокировать вручную посредством механического, пневматического, гидравлического или электрического привода. Многие автомобили имеют возможность блокировки дифференциала, как в автоматическом, так и в ручном режиме.

Цепная передача

Назначение данного узла заключается в передаче крутящего момента приводному валу передней оси автомобиля для обеспечения работы полного привода. Она состоит из пары зубчатых колес (ведущее и ведомое) и приводной цепи. Помимо передачи цепной, в раздаточной коробке может применяться зубчатая, состоящая из цилиндрических шестерен.

Почему раздатку называют раздаточной коробкой передач

Название возникло в результате совмещения понятий раздаточной коробки и коробки передач. Дело в том, что для передачи колесам большого крутящего момента при сохранении невысокой скорости, раздаточная коробка автомобиля оснащается понижающей передачей или демультипликатором. Такая необходимость возникает при преодолении тяжелого бездорожья, например, чтобы автомобиль мог въехать на крутой склон или вытащить другую увязшую в грязи машину. Этот узел отсутствует у кроссоверов, поскольку они не предназначены для работы в таких условиях.

Демультипликатор это ничто иное, как дополнительная коробка передач, работа которой заключается в том, чтобы понизить скорость вращения приводных валов раздатки, но и сохранить при этом большой крутящий момент. Понижающий ряд предусматривает наличие двух или трех передач. Таким образом, общее число передач автомобиля удваивается или утраивается, и у водителя появляется возможность подобрать наиболее подходящее в конкретной ситуации передаточное число.
” alt=””>
Благодаря наличию понижающих передач, срок службы трансмиссии значительно повышается, при этом сохраняется высокая передаваемая мощность.

Как устроена раздаточная коробка

Раздаточная коробка является неотъемлемой частью любого полноприводного автомобиля. Несмотря на общее предназначение – изменение величины крутящего момента и его распределение между задней и передней осью, устройство раздаточной коробки сильно зависит от типа полного привода. Рассмотрим принцип работы основных видов раздаток.

Шестеренчатая раздатка

Механическая раздаточная коробка является наиболее архаичным и в то же время самым надежным видом конструкции.

Как мы видим на схеме полного привода ВАЗ – 2121, раздаточная коробка является связующим звеном между МКПП и приводными валами, которые передают крутящий момент к дифференциалам задней и передней осей. В случае с Нивой раздатка является отделенным узлом трансмиссии, но на большинстве автомобилей ее корпус привинчивается к КПП, поэтому кардан к переднему мосту отсутствует как таковой. Систему полного привода с такой раздаточной коробкой называют Full-time.

Принцип работы

Схематическое устройство на примере ВАЗ 2121.

При движении по устойчивым поверхностям с высокими сцепными свойствами в постоянном полном приводе нет необходимости, поэтому скользящая муфта (8) через ступицу (7) сочленяет ведущий вал (12), который получает крутящий момент от двигателя, с шестерней высшей передачи (6). Шлицы высшей шестерни находятся в зацеплении с шестерней постоянного зацепления промежуточного вала. От нее крутящий момент передается на ведомую шестерню (29) и дифференциал (23).

Предназначение дифференциала в перераспределении крутящего момента между валами заднего и переднего моста. Понять его принцип работы и устройство без визуального представления крайне сложно, поэтому рекомендуем посмотреть видео.

В таком режиме работы распределение крутящего момента определяется уровнем сопротивления качению колес на передней и задней оси. Равномерное распределение тягового усилия по осям осуществляется механизмом блокировки межосевого дифференциала (23). Воздействуя на рычаг управления раздаткой в салоне, водитель перемещает скользящую муфту (31), сочленяя тем самым приводной вал передней оси (32) с зубцами на корпусе дифференциала. Таким образом, сателлиты больше не участвуют в работе дифференциала, что приводит к равномерному распределению крутящего момента между передним и задним карданами.

Понижающий ряд

Водитель, изменяя положение рычага, передвигает через ступицу (7) муфту (8), провоцируя блокировку ведущего вала (12) с низшей шестерней (9). Разница между шестернями ведущего вала в передаточном числе, что при включении понижающей передачи обеспечивает:

  • устойчивую минимальную скорость;
  • увеличение крутящегося момента, передающегося на колеса.

Part-Time

Раздаточная коробка передач в системе полного привода Part-Time не имеет межосевого дифференциала. По умолчанию у таких автомобилей ведущая задняя ось. Передний привод подключается принудительно при желании водителя. Отсутствие дифференциала приводит к тому, что включать полный привод можно только на покрытиях со сниженным коэффициентом сцепления. Если пренебречь этим советом, силы, возникающие из-за разной частоты вращения колес при повороте, очень быстро выведут раздаточную коробку из строя. Видео с разборкой раздатки Part-Time.

Если подытожить, то процессы внутри раздаточной коробки можно свести к перемещению скользящих муфт, которые изменяют комбинации вращающихся шестерен. Перемещение вилок скользящих муфт может осуществляться как напрямую через рычаги в салоне, так и нажатием клавиш на приборной панели. В последнем случае перемещение муфты осуществляется сервоприводом, который крепится к раздаточной коробке.

Системой Part-Time оснащаются: Toyota Land Cruiser 70, Opel Frontera, Great Wall Hover, УАЗ и многие другие внедорожники.

Почему Part-time и Full-time больше неактуальны

Механические раздаточные коробки передач обладают одним неоспоримым достоинством – большим ресурсом. Устройство, при котором распределение крутящего момента между ведущими мостами осуществляется за счет зацепления шестеренок, в плане надежности не имеет себе равных. Поэтому именно такой тип раздаток устанавливается на внедорожники, предназначенные для эксплуатации в условиях тяжелого бездорожья, военную технику.

Но поскольку для SUV и паркетников, использующихся по большей мере в городской черте, надежность механических блокировок не столь важна, то мириться с довольно серьезными недостатками архаичной раздаточной коробки становится нецелесообразно. Отрицательные стороны:

  • невозможность реализовать динамический полный привод, при котором моноприводный автомобиль, попадая в определенные дорожные условия, без участия водителя становится полноприводным;
  • плохая управляемость автомобилей с Full-Time раздатками;
  • невозможность постоянно использовать блокировку межосевого дифференциала в системах Full-Time и подключать второй ведущий мост в Part-Time на участках дороги, где чистый асфальт чередуется со скользкими участками.

Преимущества современных систем полного привода

Современные системы полного привода позволяют реализовать блокировку межосевого и межколесных дифференциалов с помощью ЭБУ и датчиковой аппаратуры. Фиксируя с помощью датчиков АБС проскальзывание колес, система подтормаживает колодками свободно вращающиеся колеса. Происходит выравнивание усилия сопротивления качению на обеих сторонах оси. Поэтому крутящий момент всегда может быть передан приводу ведущего моста с большим коэффициентом сцепления.

Именно так работает электронная имитация блокировки дифференциала. Вкратце рассмотрим устройство и принцип работы раздаточных коробок современных систем полного привода.

Вязкостная муфта

Вискомуфта используется как для блокировки межосвего дифференциала, так и для подключения одной из осей. Конструктивно муфта представляет собой набор помещенных в дилатантную жидкость дисков. При резком возникновении разницы угловых скоростей металлических и фрикционных дисков силиконовая жидкость изменяет свою вязкость, провоцируя блокировку муфты и равномерное распределение крутящего момента.

Недостаток вискомуфт в запаздывающем срабатывании, слабом усилии, удерживающем сцепленными фрикционные и стальные диски. Поэтому вискомуфта при активном срабатывании перегревается.

Вязкостная муфта может быть установлена в раздаточной коробке либо у заднего дифференциала.

Читать еще:  Принцип работы автомата

Torque on-demand

На данный момент полноприводная трансмиссия Torque on-demand является наиболее совершенной для использования на SUV и паркетниках. Особенности устройства наиболее распространенных типов раздаточных коробок TOD:

    • гидродинамическая муфта с электронным управлением. В конструкции раздаточной коробки отсутствует межосевой дифференциал, но есть понижающий ряд. Включение обеих мостов осуществляется набегающей муфтой, которая прижимает пакет фрикционов. Усилие прижатие зависит от величины силы тока, подающегося на электромагнитный клапан. Передача крутящего момента между зубчатыми колесами входного и выходного валов осуществляется цепной зубчатой передачей. Устройство и принцип работы раздаточной коробки с цепной передачей отлично показаны на видео;

  • многодисковая фрикционная муфта, блокирующаяся давлением масла. Устройство раздаточной коробкой передач Haldex, устанавливающееся на Audi, VW, Seat, Volvo и т.п., предполагает наличие стальных и фрикционных дисков. Диски сжимаются, подключая передний или задний мост, давлением масла, которое возникает вследствие набегания корпуса муфты на нажимные ролики.

Для лучшего понимания работы раздаточных коробок современных систем полного привода рекомендуем ознакомиться со статьей «Суть работы блокировок дифференциала».

Что такое раздаточная коробка и для чего нужна?

Многие автолюбители приобретая машины отдают предпочтение повышенной проходимости автомобиля. Раздаточная коробка (раздатка) при работе с дополнительным приводным мостом, установленные в автомобилях для отечественных дорог, очень востребованы. Поэтому, различные марки кроссоверов, внедорожников имеющие данные устройства имеют преимущества перед другими машинами, даже если стоимость такого транспорта кажется несколько выше.

Назначение раздаточной коробки

Назначение раздаточной коробки (РК) состоит в распределении передающего усилия между ведущим и дополнительными мостами. Так же раздатка позволяет включать либо выключать ведущий мост и в некоторых случаях понижать или повышать передаточное число и тем самым увеличивать в двое количество существующих передач применяемых для коробки передач машины.

Схема полного привода с раздаточной коробкой передач

Такое вождение особенно важно при движении по хорошей автостраде, раздаточная коробка передач позволяет отключить дополнительный мост, тем самым снимается нагрузка на двигатель, трансмиссию уменьшается расход топлива. Создание раздаточной коробки идёт с начала двадцатого века, когда начинались развиваться гонки на автомобилях по шоссе и в условиях бездорожья.

Особенно применение такого агрегата нужно для грузовой техники, где планировалось использование дополнительного осевого моста. Необходимо было как то сбалансировать крутящийся момент между двумя мостами.

Как только автомобиль попадает в условия бездорожья, то применение раздатки совместно с межосевым дифференциалом помогают двигателю распределить вращающийся момент к мостам в необходимом пропорциональном соотношении веса нагрузки, обеспечивая равномерно колёсам разных мостов вращаться с одинаковой скоростью, тем самым снижается нагрузка в трансмиссии и уменьшается износ механизмов, а главное, автомобиль преодолевает препятствия и движется равномерно в плохих дорожных условиях.

Классификация раздаточных коробок

Существует в конструктивном исполнении много разных типов и классификаций раздаточных коробок (РК). Поэтому механизмы разделяются на следующие категории:

  1. По способу распределения мощности механизмы могут быть:
    • подключённый постоянный привод на оба моста;
    • возможность отключения одного из мостов;
    • возможность отключения и включения любого из мостов.
  2. По числу передач коробки бывают:
    • одноступенчатые;
    • двухступенчатые;
    • трёхступенчатые. Это обозначает что передаточное число на колесо равно 1, 2 или 3. Чем больше число, тем больше усилие на колесо.
  3. По типу механизма управления существует следующая классификация раздаточных коробок (РК):
    • РК с автоматическим, электронным подключением с помощью сервопривода или гидропереключателя. Очень эффективна такая система при гололёде, при торможении система отключает задний мост, остаётся тормозная трансмиссия заднего моста, а передний мост продолжает двигать транспорт и держит машину прямолинейно.
    • Полуавтоматическая РК работает от кнопок управления на машине. Позволяет в необходимый момент принудительно включить или выключить привод РК.
    • Ручная РК имеет специальные рычаги управления расположенные обычно между передними креслами. Управление выполняется исключительно ручное, механическое, что обеспечивает при рабочем состоянии системы её полную безотказность. Распространена на российских семействах УАЗ, КАМАЗ, МАЗ, а так же на иностранных джипах с ручной коробкой передач.
  4. По расположению валов механизмы делятся на следующие:
    • РК имеют соосные приводные валы к мостам, обеспечивается единое использование главной передачи для обоих мостов.
    • Привод РК может заблокировать привод моста обеспечивается движение без пробуксовки, мост подключается на труднодоступных участках. При движении по шоссе мост дополнительный отключается. РК имеют дифференциальный привод мостов.
    • Передний мост постоянно подключён, для прохода трудного участка дороги следует включить дифференциал.

Устройство раздаточной коробки

Общее устройство раздаточных коробок имеет следующую компоновку.

  1. Основной ведущий вал.
  2. Приводные валы для передней и задней осей.
  3. Передача цепная или зубчатая.
  4. Межосевой дифференциал и механизм блокировки.
  5. Понижающая передача или синхронизатор.

В конструктивном плане схема раздатки состоит из корпуса состоящий из двух частей заполненный маслом, в котором ведущий вал двигателя соединён через цепную (или зубчатую) передачу с межосевым дифференциалом и с устройством блокировки, подключен к двум приводных валам передней и задней оси.

Принцип работы раздаточной коробки. Видео

Принцип работы раздаточной коробки, как показано на видео, выше, состоит в подключении и отключении мостов автомобиля. С помощью межосевого дифференциала происходит изменение крутящего момента и передача этого усилия на передний и задний оси, с равномерным либо разделённым усилиями на колеса.

В подробном описании работа раздаточной коробки происходит следующим образом.

  1. От коробки передач автомобиля вращение поступает на ведущий вал и передаётся через шестерёнки на промежуточный вал, так как одна из шестерёнок промежуточного вала постоянно заблокирована с ведущим, поэтому вращение передаётся сразу.
  2. На промежуточном валу имеется подвижная шестерня, которая при зацеплении передаёт вращение на передний (или задний) мост с помощью механизма управления. Такой принцип работы самый простой.
  3. Для улучшения передачи и изменения крутящего элемента существует дифференциал межосевой, который служит для снятия нагрузки при переключении и плавности перехода вращения. Для устранения недостатка торможения при включённых обоих мостах при сопротивлении одного из мостов включена в схему блокировка дифференциала.

Механизм блокировки межосевого дифференциала

Принцип работы блокировки дифференциала наглядно показан ниже, на видео.

Механизм блокировки межосевого дифференциала имеет три вида блокировки.

  1. Многодисковая фрикционная муфта. За счёт применяемых в конструкции фрикционных дисков выполняет контроль и распределения усилия крутящего момента на оси автомобиля в зависимости от дорожной ситуации. При нормальных условиях на осях загрузка равномерная, при изменении ситуации и прокручивании оси (буксовании) фрикционный диск сжимается и блокирует межосевой дифференциал частично. В последствии на не работающий мост передаётся больше усилия, крутящего момента, и автомобиль начинает двигаться на полном приводе.
  2. Следующий вид вискомуфта или ещё есть название вязкомуфта. Дешёвая и простая конструкция из комплекта дисков в корпусе с заполненной силиконовой жидкостью. При работе диски соединены с мостами, если скорость их начинает различаться значительно, то силикон становится вязким и блокирует диски. Часто перегревается и имеет запоздание во включении.
  3. Для автомобилей внедорожного или паркетного типа применяется дифференциал Torsen. В конструкции применены червячные шестерни, которые обеспечивают блокировку. Он так же переводит крутящий момент на ось, имеет меньше проскальзывания. При перераспределении передаёт не более 80% мощности на загруженную ось, на буксирующей оси остается до 20 мощности.

Основные неисправности раздаточных коробок и их причины

Раздаточная коробка является механическим устройством, которое, как и другие механизмы может иметь определённый срок службы, где в период эксплуатации возникают некоторые неисправности. Существует несколько факторов, которые влияют на продолжительность работоспособности РК.

  1. Конструктивное исполнение.
  2. Устройство полного привода.
  3. Режим эксплуатации.
  4. Техническое обслуживание в указанные сроки.

К часто встречающимся основным неисправностям можно отнести следующие.

  • Стуки, гул, вой — последствия износа шестерней и подшипников.
  • Сильная вибрация в раздаточной коробке. Может возникать особенно в движении вследствие износа подшипников.
  • Подтекание или течь масла. Обычно из-за нарушения герметичности сальников или вследствие других нарушений герметичности стыков в корпусе.
  • Сложность во включении или самопроизвольное отключение коробки — износ зубьев шестеренок или муфты, неправильная регулировка.
  • Дефект шестерёнок, муфт, фиксаторов. Требуется ремонт, разборка коробки, замена изношенных частей.
  • Растяжение цепи коробки в последствии износа.
  • При движении возникают рывки, сбои при работе коробки изи сильного растяжения цепи.
  • Перегрев или быстрый нагрев муфты с запахом гари масла, резины изи износа сервопривода, фрикционной муфты.
  • Возникает неустойчивость работы при нагрузках, поворотах.
  • Электронное управление не работает иза выход из строя электромагнита, нет цепи питания, нарушено крепление проводки.

Заключение

Раздаточная коробка (раздатка) представлена на отечественном рынке разными производителями как в готовом виде, так и в виде отдельных запасных частей. Для квалифицированной помощи следует составить описание возникающих проблем с коробкой для сервисного центра, для того что бы при необходимости заказать необходимые запчасти и провести качественный ремонт. Для автомашин отечественного производства популярны раздаточные коробки ЗМЗ, ЯМЗ. Иностранные изделия популярны такие; Quattro, X-drive, 4-matic от следующих производителей; Eaton, BorgWarner, Dana, ZF, ОЕМ и многие другие.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector