Автомобиль представляет собой сложную систему узлов, которые должны работать, как один механизм. Одним из самых важных считается коробка передач. От вида устройства зависит скорость разгона, плавность хода и многое другое. Неудивительно, что для каждого типа трансмиссии есть свой оптимальный вариант.
Когда речь заходит про полный привод, то единственно приемлемый вариант — это раздаточная коробка передач. Среди автомобилистов её называют просто раздаткой. Она берёт на себя две основных функции:
- распределяет крутящий момент,
- адаптирует систему при езде по бездорожью.
Довольно часто раздаточная коробка передач устанавливается на специальной технике. В таком случае её конструкция позволяет подключить дополнительное оборудование.
Пожалуй, у вас возникнет закономерный вопрос, а куда девается традиционная коробка передач? В действительности раздаточная и обычная системы работают вместе. Просто первое устройство устанавливается дополнительно.
Какие бывают раздаточные коробки?
Назначение и устройство раздаточной коробки неразрывно связаны. Не во всех автомобилях установлены одинаковые РК. Чаще всего эти механизмы отличаются друг от друга своим типом и структурой. Существует три основных критерия, по которым один такой механизм отличается от другого.
- Типы приводных валов. В понижающих коробках они могут быть несоосными и, наоборот, соосными.
- Месторасположения приводных валов.
- Число наличествующих передач. Это количество определяет ступенчатость коробки. Они бывают одно-, двух- и трёхступенчатыми.
Как устроена раздаточная коробка?
Раздаточная коробка (или раздатка) — это неотъемлемая часть каждого полноприводного автомобиля. Ее функция заключается в распределении крутящего момента (в дальнейшем КМ) по осям машины, а также в его увеличении при передвижению по бездорожью или плохим дорогам.
Коробка раздаточная имеет следующее устройство:
— вал ведущий передает крутящий момент (в дальнейшем КМ) от коробки скоростей к коробке раздаточной;
— дифференциал межосевой нужен для распределения КМ между двух осей;
— механизм, блокирующий дифференциал межосевой, обеспечивает более сильное соединение задней и передней осей. Блокировка осуществляется вручную или автоматически;
— передача цепная (или зубная), валы привода задней и передней оси, передача понижающая.
Для более полной реализации возможностей полноприводной машины применяется механизм, блокирующий дифференциал межосевой, то есть частичное или полное его выключение. Современные механизмы автоблокировки межосевого дифференциала — это муфта фрикционная многодисковая, дифференциал самоблокирующийся и вискомуфта.
Вискомуфта (другое название — вязкостная муфта) — это наиболее недорогое и простое устройство. Ее работа основана на появлении блокирующего элемента при некоторой разности скоростей осей. Раздаточная коробка чаще всего оборудуется именно вискомуфтой.
Дифференциал самоблокирующийся представляет собой особую конструкцию, которая состоит из червячных шестерен — ведомых и ведущих. Блокировка становится возможной за счет трения в червячной передаче. Так как такой дифференциал имеет ограничения по прочности, то его не применяют на внедорожниках.
Фрикционная многодисковая муфта распределяет КМ между осями в зависимости от внешних условий. При этом КМ перераспределяется на ту ось, которая имеет лучшее сцепление с дорогой. Для обеспечения работы такой муфты раздаточная коробка может быть оборудована гидравлическим или электрическим приводом, а также электросистемой управления.
Блокировка принудительная (или ручная) возможна только при помощи водителя. В этом случае используется гидравлический, электрический или механический привод.
Функция цепной передачи заключается в передаче КМ на переднюю ось машины. Она включает ведомое и ведущее колеса зубчатые, а также цепь приводную. Вместо цепной, раздаточная коробка может быть оборудована зубчатой цилиндрической передачей. На современных машинах понижающая передача выглядит как планетарный редуктор.
На некоторых автомобилях с системой 4х4 есть возможность подключения переднего привода вручную (например, раздаточная коробка УАЗ). Некоторые конструкции имеют системы постоянного привода с возможностью отключения передней оси.
Раздаточная коробка может работать в нескольких режимах: включен мост задний; оба моста машины включены; работают оба моста при блокировке дифференциала межосевого; работают оба моста на передаче понижающей при блокировке дифференциала; работают оба моста при автоблокировке дифференциала. Переключение режимов происходит при помощи рычага, переключателя поворотного или кнопок на панели.
Из чего состоит раздаточная коробка?
Сам механизм «раздатки» может отличаться. Способов её сбора существует несколько. Однако есть составляющие, без которых не обойдётся устройство раздаточной коробки.
- Во-первых, это ведущий вал. При использовании одной передачи он отвечает за приём крутящего момента.
- Во-вторых, это четыре приводных вала. Они ставятся на оси сзади и спереди. Они связаны попарно.
- В-третьих, в таком механизме обязательно присутствует зубчатая либо цепная передача крутящего момента.
- В большинстве полноприводных авто есть также понижающая передача. Однако обращаем ваше внимание на то, что она присутствует не во всех раздаточных коробках. Так, это звено цепи механизма отсутствует, например, в кроссоверах, которые, хоть и обладают полным приводом, для езды по сложным ландшафтам не созданы.
- Также в коробках некоторых авто с полным приводом есть дифференциал, который устанавливается между осями, и блокиратор под дифференциал.
Назначение узлов и принцип работы раздаточной коробки
Дифференциал межосевой
Эта деталь служит для того чтобы поделить крутящий момент на каждую ось. Именно это приводит к работе приводных валов с разной скоростью. Данная особенность важна при развороте или повороте автомобиля. Каждое колесо проходит определенное расстояние, поэтому требуется чтобы они крутились с неодинаковой скоростью. В случаях, когда автомобиль не имеет раздаточной коробки с межосевым дифференциалом, решить эту проблему можно отключив одну из осей. У неопытных водителей это не вызовет затруднений.
Сейчас читают
Двигатель Cummins Газель: технические характеристики
Воздушный фильтр нулевого сопротивления: есть ли смысл…
Существует два вида таких дифференциалов:
- симметричные;
- несимметричные.
Отличаются они по работе тем, что на первом крутящий момент распределяется на равные части, а на втором он в определенной зависимости. Дифференциалы имеют высокую себестоимость, поэтому и ремонт их обходится недешево.
Блокиратор для межосевого дифференциала
Чтобы транспортное средство могло чувствовать себя комфортно в полевых условиях, дифференциал между осями имеет блокиратор. Эта деталь предназначена для того, чтобы при необходимости обеспечить вращение колес с одинаковой скоростью. На таком устройстве можно блокировать колеса автоматически или самостоятельно. Ремонт блокиратора — процесс трудоемкий.
Блокиратор для межосевого дифференциала очень часто осуществляет свою деятельность с помощью вискомуфты. Она является простым и незамысловатым устройством, которое позволяет выполнять блокирующие функции. Работает вискомуфта следующим образом: она имеет специальные диски, которые находятся внутри специальной жидкости. Определенное количество дисков присоединены к корпусу, а все остальные со ступицей. Когда колеса автомобиля начинают буксовать, одни диски начнут движение быстрее чем другие, за счет этого температура жидкости повышается, что обеспечивает соединение корпуса и ступицы.
Популярность эта система получила за счет низкой цены. Минусы системы:
- «запоздалое» срабатывание, из-за чего колеса автомобиля начинают буксовать;
- все блокирование дифференциала невозможно выполнить;
- при наличии в машине ABS, блокиратор нельзя использовать из-за функциональных несостыковок;
- устройство перегревается при постоянной работе.
Дифференциал Torsen
Устройство работает за счет использования червячных передач. Когда автомобиль ровно идет по дороге, дифференциал делит крутящий момент равномерно на каждую сторону оси. Но когда начинается буксировка, за счет использования червячной передачи, крутящий момент переходит на другую ось. Водители отмечают, такие устройства не обладают большим запасом прочности, поэтому часто приходится осуществлять ремонт. Ставится дифференциал Torsen на кроссоверах.
Фрикционная муфта с множеством дисков
Данное устройство представляет собой несколько дисков, которые имеют определенную степень сжатия. Оно предоставляет возможность распределить вращающий момент исходя из предоставленных условий. При обычной работе, момент распределяется равномерно. Во время буксировки муфты сжимаются, из-за чего происходит полная или частичная буксировка дифференциала. Чтобы муфта работала, к ней прикрепляют специальный привод, который бывает как электрическим, так и гидравлическим.
Не многие знают что проводится блокировка дифференциала вручную с помощью разных приводов. Некоторые транспортные средства могут блокироваться как в автоматическом режиме, так и в ручном.
Передача за счет цепи
Цепь в раздатке была создана для перераспределения крутящего момента. Цепная передача является взаимодействием двух колес с зубьями и самой цепи. Бывают случаи, когда в коробке вместо цепной передачи используют зубчатую передачу. Если говорить о надежности, зубчатая считается лучше.
Как работает коробка и нужна ли она?
Как работает?
Для начала разберёмся, как работает раздаточная коробка. Принцип работы раздаточной коробки заключается в том, что дифференциалы, которые бывают двух типов (симметричные и несимметричные) делят крутящий момент на оси. Первый вид механизма распределяет крутящий момент поровну, а второй — не поровну, в зависимости от заданных показателей. Так или иначе, благодаря этому прибору приводные валы могут работать с разной скоростью, что увеличивает манёвренность и устойчивость машины при повороте и при езде по бездорожью.
Принцип действия раздатки:
Также под дифференциалом может быть установлен блокиратор. Это устройство помогает заблокировать дифференциал, распределяющий крутящий момент. После такой блокировки колёса будут вращаться строго с одинаковой скоростью. Управлять этой функцией можно самостоятельно из салона автомобиля либо можно настроить автоматическую блокировку. Такая функция востребована на тех машинах, которым приходится ездить, например, по длинным полям.
У раздаточной коробки существует несколько режимов работы. Она может функционировать:
- при двух активных мостах и блокировке дифференциала, которая осуществляется в автоматическом режиме;
- при двух активных мостах, но на понижающей передаче с условием перманентной блокировки дифференциала;
- при двух работающих мостах и с условием перманентной блокировки дифференциала;
- при двух работающих мостах;
- при условии работы только заднего моста.
Если коробка не работает
Неисправности раздаточной коробки бывают разными. Однако существует несколько наиболее часто встречающихся недугов прибора:
- Сложно включаются передачи. Если у вас наблюдается такая проблема, проверьте штоки и вилки прибора. Они могли износиться в результате долгой эксплуатации. Если это так, следует заменить их как можно скорее. Также причиной могут стать задиры, образовавшиеся на зубчатых колёсах. Если ни одна из указанных причин не касается вас, остаётся лишь проверить фиксаторы. Возможно, указанная проблема вызвана их расхлябанностью.
- Передачи автоматически выключаются на ходу. Скорее всего, необходимо заменить шестерни. Их зубья наверняка уже успели износиться. Если шестерни в порядке, проверьте целостность креплений вилок. Они могут соскакивать.
- Коробка ужасно шумит. Для начала вспомните, какие смазывающие вещества вы используете? Возможно, их вязкости недостаточно и нужно подобрать что-то более густое. Зубчатые колёса могли прийти в негодность. Тогда их нужно заменить. Эта же причина может быть вызвана проблемами при работе сцепления или стиранием подшипников.
- Вытекает масло из РК. Если вы определили, что масло течёт именно из неё — просто купите новые прокладки и попросите мастера их установить.
К сожалению, самостоятельно починить коробку любителю почти невозможно. Единственное, что новичок в ремонтном деле сможет сделать своими руками — произвести замену масла. Для всех остальных процедур потребуется помощь специалиста.
Устройство и принцип работы
Чтобы понять, как работает раздаточная коробка необходимо в подробностях рассмотреть её устройство. Но нужно сделать небольшое уточнение. Автомобильные конструкторы создают разные конструкции, которые, прежде всего, подстраиваются под конкретные технические задачи. Несмотря на это её предназначение остаётся неизменным.
Поэтому можно выделить некую базу, которая характерна для практически любой раздаточной коробки:
- ведущий вал,
- блокиратор дифференциала,
- приводной вал,
- межосевой дифференциал,
- понижающая и зубчатая передачи.
Все эти элементы помещаются в корпус. Именно они являются той основой, на базе которой осуществляются более сложные конструкционные манипуляции. Большую роль в системе играет смазывающая жидкость. Она позволяет избежать преждевременного износа деталей.
Внимание! Обычно в качестве смазывающей жидкости используют трансмиссионное масло.
Трансмиссионное масло позволяет обеспечить стабильную смазку всего устройства раздаточной коробки. Это, в свою очередь, позволяет избежать перегрева, а значит, допустимы повышенные нагрузки.
Простая коробка передач и раздаточная тесно взаимодействуют. Возьмем, к примеру, крутящий момент. Он с КПП передаётся на раздатку. В качестве перемычки используется ведущий вал. В этом, собственно, и заключается основной принцип работы раздаточной коробки передач.
Это интересно: Как самому приготовить незамерзайку? 6 простых рецептов
С раздатки крутящий момент идёт на межосевой дифференциал. У этого устройства нет какой-то точной конструкции. Она во многом зависит от специфики автомобиля, на котором установлена раздаточная коробка.
Если же рассматривать старые раздаточные коробки, то их дифференциал не имеет блокировки. Во всех современных устройствах подобное средство управления имеется в наличии.
Межосевой дифференциал
Межосевой дифференциал является наиболее важным узлом механизма раздаточной коробки. Именно он отвечает за распределение крутящего момента. Без него вся система оказалась бы просто нерабочей.
Внимание! Дифференциал раздаточной коробки должен оптимально перераспределять крутящий момент между осями.
Если дифференциал раздаточной коробки не имеет блокировки, то оси могут вращаться с разной скоростью. В противном случае распределение происходит в принудительном порядке. Пропорции напрямую зависят от дорожного покрытия.
Самоблокировка дифференциалов раздаточной коробки происходит благодаря таким устройствам:
- муфте,
- отдельной блокировке,
- фрикционной муфте.
В большинстве случаев современные автомобилестроители используют в конструкции раздаточной коробки вязкостную муфту. Дело в том, что этот механизм не отличается особенной сложностью изготовления. Поэтому его цена является более чем доступной.
Вискомуфта отслеживает угловые скорости осей. Как только, один из четырёх параметров возрастает — активируется блокировка. Параллельно наращивается крутящий момент для оси с минимальным параметром.
Внимание! В основе работы муфты раздаточной коробки находится жидкость, вязкость которой может изменяться.
Без недостатков, к сожалению, обойтись не получилось. Главным является отсутствие ручной блокировки. Это может привести к перегреву при длительной эксплуатации. Хотя стоит признать, что неполное автоматическое блокирование всё же присутствует.
В качестве примера удачного механизма блокировки можно вспомнить дифференциал компании Torsen. С инженерной точки зрения — это практически шедевр. Но на внедорожниках его устанавливать нельзя из-за чрезмерной хрупкости.
Внимание! Но если говорить о диапазоне переброса крутящего момента, то дифференциал Torsen показывает очень высокие результаты.
Тем не менее наиболее совершенной всё-таки считается фрикционная муфта. Она сочетает в себе две конструкции. Это даёт возможность осуществлять как ручную, так и автоматическую блокировку.
Это интересно: Блок предохранителей на автомобиле «Ауди-80»
За работу фрикционной муфты отвечают диски. Они работают благодаря силе трения. Как только, проскальзывает одна из приводных осей — диски сжимаются. Это приводит к полной или частичной блокировке дифференциала.
Расположение вала привода зависит от ведущего вала. Причём на передней оси вал вращается при помощи зубчатой передачи. Для увеличения крутящего момента используется понижающая передача. Поэтому подобный элемент конструкции устанавливается практически во всех раздаточных коробка для внедорожников.
