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:
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 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.
Torque on-demand
На данный момент полноприводная трансмиссия Torque on-demand является наиболее совершенной для использования на . 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;
Для лучшего понимания работы раздаточных коробок современных систем полного привода рекомендуем ознакомиться со статьей « ».
Раздаточная коробка является неотъемлемым атрибутом автомобиля, оборудованного системой полного привода . Раздаточная коробка распределяет крутящий момент по осям автомобиля, а также 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 общие конструктивные элементы раздаточной коробки: ведущий вал, межосевой дифференциал с механизмом блокировки, цепная (зубчатая) и понижающая передачи, а также валы привода передней и задней оси.
Ведущий вал передает крутящий момент от коробки передач к раздаточной коробке.
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 является обязательным механизмом, которым комплектуются полноприводные автомобили. Основная функция раздаточной коробки состоит в перераспределении крутящего момента между ведущими мостами, а также в его увеличении, что особенно актуально при движении в условиях бездорожья.
Которая выступает неотъемлемым атрибутом полноприводного автомобиля, предназначена для правильного распределения крутящего момента по ведущим мостам. Кроме этого, именно раздаточная коробка увеличивает крутящий момент при движении по бездорожью.
Конструкция раздаточной коробки
В зависимости от конкретной системы полного привода, конструкция раздаточной коробки немного отличается, но можно выделить общие элементы, которые обязательно входят в механизм: корпус, ведущий вал, межосевой дифференциал и механизм блокировки дифференциала, зубчатая передача, вал привода задней оси, вал привода передней оси и понижающая передача.
Все элементы, в том числе понижающая передача и межосевой дифференциал, находятся в корпусе раздаточной коробки, заполненной специальным трансмиссионным маслом, обеспечивающим смазку узлов.
Раздаточная коробка является устройством, которое предназначается для распределения вращающего момента автомобиля непосредственно между ведущими мостами. Помимо этого в самой раздаточной коробке может производится и увеличение крутящего момента, который подводится на ведущие колеса транспортного средства. Зачастую, раздаточная коробка имеет устройство, которое отвечает за включение и отключение переднего ведущего моста. Достаточно часто можно встретить конструкции, когда уже от самой раздаточной коробки будет обеспечиваться привод дополнительных агрегатов автомобиля.
Для того чтобы увеличить вращающий момент, который подводится непосредственно к ведущим колесам автомобиля (а эта процедура будет необходимой при тяжелых условиях передвижения), коробки раздаточного типа выполняются и изготавливаются двухступенчатыми. При этом высшая передача будет иметь передаточное число, которое будет равняться единице, а низшая, то есть первая передача будет иметь такое же число около двух. Две передачи, если предусматриваются в транспортном средстве, будут увеличивать и число ступеней, а также – диапазон в колебаниях изменения трансмиссионного передаточного числа транспортного средства. Именно это будет увеличивать возможность выгодного подбора оптимизированной передачи, что будет соответствовать со всеми условиями эксплуатации автомобиля.
Зачастую используются устройства раздаточных коробок с приводом блокировки, когда все приводы мостов будут достаточно плотно и сильно связываться друг с другом, вследствие чего их вращение будет всегда происходить на одинаковых угловых скоростях. Такие раздаточные коробки обычно имеют устройство, которое предназначается для отключения привода переднего моста. Такого рода функция имеет свою необходимость, когда автомобиль передвигается при хороших условиях, по хорошей дороге, что будет значительно снижать расходность топлива, снижать нагрузки в трансмиссионной части, а также – износ шин.
Некоторые конструкции раздаточных коробок имеют в своем арсенале особый механизм – межосевой дифференциал. Данное устройство производит распределение вращающего момента, который подводится от двигателя внутреннего сгорания непосредственно к раздаточной коробке. Помимо этого, такого рода дифференциал дает возможность колесам ведущего моста производить вращение с неодинаковыми угловыми скоростями, что напрочь откинет возможность их проскальзывания, а также снизит нагрузки на трансмиссию и износ шин автомобиля. Дифференциалы используются с цилиндрическими и коническими шестернями. Для того, чтобы максимально увеличить проходимость трансмиссии дифференциалы выполняются иногда с принудительным устройством блокировки.
1. Классификация раздаточных коробок.
В связи с скоропостижным развитием автомобильных технологий, производители предопределили уже несколько типов , основные отличия которых будут зависеть от назначения транспортного средства, на которой они предусматриваются. Так, инженеры конструкторы выделяют три вида основной раздаточной коробки:
- за расположением валов привода ведущих мостов (с несоосными и соосными валами);
По числу и количеству переменных передач (1,2,3-х ступенчатые);
По приводу ведущих мостов (с дифференциальным и блокированным приводом).
Все автомобили, которые оборудуются на заводах полноприводными системами, в обязательном порядке будут оснащаться раздаточной коробкой.
2. Назначение узлов раздаточной коробки.
Важно заметить, что множество раздаточных коробок имеют и множество своеобразных конструктивных отличий, тем не менее, существуют и общие устройства из которых состоит раздаточная коробка.
К таковым относятся: ведущий вал, вал привода передней оси, понижающей передачи, цепной передачи, вал привода задней оси, механизм блокировки межосевого дифференциала, межосевой дифференциал.
Включение двух мостов и автомат в блокировке межосевого дифференциала;
Включение двух мостов на передаче понижающей, что предусматривает блокировку межосевого дифференциала.
Переключение режима работы в раздаточной коробки производится посредством специального рычага управления, кнопок на панели приборов или особого поворотного переключателя.
3. Характерные поломки раздаточной коробки.
Раздаточная коробка является достаточно сложным техническим узлом, вследствие чего может быть множество причин, по которым данное устройство будет выходить из строя. Основные признаки поломки раздаточной коробки будут скрываться в воющем звуке, который возникает при непосредственном передвижении транспортного средства на больших скоростях, вибрация пола кузова, когда автомобиль только лишь начинает свое движение или разгон.
Все шумы и такого рода, которые возникают при непосредственном повороте автомобиля, пробуксовке колес также будут свидетелями того, что в работе раздаточной коробки возникли определенные проблемы. Самой частой проблемой, которая возникает с раздаточной коробкой, является блокировка дифференциала. Помимо этого, достаточно часто встречается и еще одна немаловажная проблема, которая исходит из самопроизвольного выключения передач.
Важно заметить, что если автомобилист столкнулся с подобного рода проблемой, то следует незамедлительно обратиться в сервисный центр, так как откладывание решения данной проблемы в долгий ящик может заживо «похоронить» раздаточную коробку транспортного средства. Еще одной причиной, по которой следует незамедлительно отправляться на ремонт данного узла, является небезопасное передвижение автомобиля по трассе. Это напрямую связано с тем, что способность самопроизвольного выключения передачи может привести автомобиль в ДТП, например, при любом обгоне, на любом перекрестке.
Если разобраться, то данное устройство не является чрезмерно тяжелым для освоения и понимания, так как не имеет сложностей в своей конструкционной составной и механической функциональной. Тем не менее, его простота никак не связана с его просто огромной важностью для успешного функционирования всего транспортного средства.
Раздаточная коробка устанавливается на всех автомобилях с полным приводом, а также на автомобилях, укомплектованных каким-либо дополнительным оборудованием. Предназначение раздаточной коробки полноприводного автомобиля следующее:
- распределение крутящего момента между приводными осями;
- увеличение крутящего момента при езде по бездорожью.
Под автомобилями с дополнительным оборудованием подразумевается всевозможная спецтехника, такая как автокраны, автоподъемники, пожарная техника и прочее. В данном случае раздаточная коробка обеспечивает подключаемый привод масляных насосов, водяных помп и прочего оборудования.
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.
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.
ПОЧЕМУ РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА ИМЕЕТ ТАКОЕ НАЗВАНИЕ
Именовать раздаточную коробку стали из-за близости понятий с КПП. Крутящий момент передается при незначительной скорости транспортного средства, так как раздатка имеет демультипликатор или понижающую передачу. Таким образом машина способна передвигаться в тяжелых условиях, при отсутствии дороги. Кроссоверы не имеют такого устройства из-за того, что они не созданы для бездорожья. Демультипликатор помогает машине уменьшить скорость вращения валов привода. По этой причине не теряется большой крутящий момент. Понижающий ряд позволяет автомобилю иметь еще несколько передач. В случае различных дорожных ситуаций у водителя будет больше возможностей правильно определить необходимое передаточное число.
НЕИСПРАВНОСТИ И РЕМОНТ РАЗДАТОЧНОЙ КОРОБКИ
Раздаточная коробка достаточно дорогое устройство, поэтому необходим правильный уход и своевременный ремонт для увеличения срока службы. Очень часто водители жалуются на включение передач с затратой усилий. Чаще всего это возникает при изношенности штоков и вилок передач. Эта проблема часто вызывается за счет задиров на зубчатых колесах механизмов. Нельзя исключать плохую работу фиксаторов. Если штоки и вилки изношены, то сразу же необходимо произвести их замену. При езде на автомобиле наблюдается автоматическое выключение передач. Это свидетельствует о том, что зубья шестерен изношены и требуют срочной замены.
Также это говорит что могут быть неисправны крепления вилок. Высокий уровень шума при работе раздаточной коробки говорит о многих факторах: плохой вязкости смазывающих веществ; порче зубчатых колес; неисправному сцеплению; высокого уровня изношенности подшипников. Самостоятельно можно лишь заменить смазывающие вещества, а для всего остального необходимо обращать к специалистам. При малом количестве масла, его необходимо восстановить до нормы. Встречаются случаи, когда масло вытекает из раздаточной коробки. Здесь причина может быть только одна - изношенные прокладки. Для устранения это проблемы необходимо разобрать коробку и заменить прокладку. За коробкой необходим уход. Периодически необходимо проверять уровень масла и восполнять его. При утечке масла надо проверить все сальники и затянуть крепления.
Ремонт всех неисправностей раздаточной коробки лучше доверить специалистам, поскольку многие неисправности не получится решить самостоятельно. Исправная раздаточная коробка работает без постороннего шума. Она не должна перегреваться при переключении передач. Если эти условия соблюдаются, то смело можно сказать что коробка находится в исправном состоянии. Если говорить о ремонте ее деталей, то тут сразу надо понять что это недешевая процедура. Чтобы отсрочить срок замены или ремонта раздаточной коробки, необходимо производить регулярный осмотр и проверку всего механизма. Многие водители, которые столкнулись с ремонтом раздаточной коробки знают, что это все требует значительных финансовых вложений. Поэтому не стоит пренебрегать регулярными визуальными проверками. Все неисправности лучше всего сразу устранять на начальной стадии, поскольку это поможет сократить затраты в будущем и обеспечить исправную работу коробки.
КЛАССИФИКАЦИЯ РАЗДАТОЧНЫХ КОРОБОК
Современная классификация включает следующие типы раздаточных коробок:
- по расположению приводных валов (с соосными и несоосными валами);
- по определенному числу передач (одноступенчатые, двух и трехступенчатые);
- по типу привода ведущих мостов (с дифференциальным, либо блокированным приводом).
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.
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.
