Раздаточная коробка – использование полного привода по максимуму

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.

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; , который позволяет включать понижающий ряд на ходу.

«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.

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.

Устройство и принцип работы 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.

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.

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.

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;
2. возможность отключения одного из мостов;
3. возможность отключения и включения любого из мостов.
4. По числу передач коробки бывают:
   одноступенчатые;
5. двухступенчатые;
6. трёхступенчатые. Это обозначает что передаточное число на колесо равно 1, 2 или 3. Чем больше число, тем больше усилие на колесо.
7. 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.
8. Полуавтоматическая РК работает от кнопок управления на машине. Позволяет в необходимый момент принудительно включить или выключить привод РК.
9. 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.
10. По расположению валов механизмы делятся на следующие:
    РК имеют соосные приводные валы к мостам, обеспечивается единое использование главной передачи для обоих мостов.
11. 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.
12. Передний мост постоянно подключён, для прохода трудного участка дороги следует включить дифференциал.

Блокиратор для межосевого дифференциала

Дабы автотранспорту было уютно в условиях сельской и полевой местности у дифференциала между осями устанавливается блокиратор. Такая деталь была сделана, чтобы колеса при необходимости имели идентичную скорость. Блокировать колеса на таком оборудовании можно, как собственноручно, так и автоматически. Починка блокиратора занимает много времени и усилий. Посредством вискомуфты, блокиратор реализовывает свое функционирование. Это обыкновенное оборудование, которое совершает блокирующие действия. Работа вискомуфты заключается в следующем: у нее есть диски, и расположены они внутри жидкости. Некоторая часть дисков соединяется со ступицей, а другие к корпусу. В момент буксовки колес автотранспорта, одни из дисков совершают движение энергичней, нежели другие. Поэтому увеличивается температура жидкости, и тем самым соединяет корпус и ступицу. Такая система стала очень известной и потребляемой, потому, что стоит недорого. Конечно, имеются и минусы:

1. Проявляются они в позднем срабатывании, за счет этого колеса автотранспорта буксуют.

2. Наличие в автотранспорте ABS, запрещается применять блокиратор через функциональные не состыковки.

3. Перегрев при частой работе.

4. Нельзя совершить все блокирование дифференциала.

Устройство раздаточной коробки

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.

Дифференциал межосевой

Такой компонент рассчитан, дабы разделять крутящийся момент на отдельную ось. Из-за этого функционирует приводной вал с различными оборотами. Установленная черта значима при совершении поворота и разворотов на автотранспорте. Все колеса проходят индивидуальную дистанцию, по этому поводу необходимо, дабы они вращались с несхожими скоростями. В ситуации, когда у автотранспорта нет раздаточной коробки с межосевым дифференциалом, устранить эту трудность можно, если отключить любую ось. Даже автолюбитель без навыков, сможет сделать это, без особых усилий. Имеются 2 типа дифференциалов – симметричные и несимметричные. На симметричных дифференциалах крутящий момент разделяется на одинаковые части, а на несимметричном в индивидуальной зависимости. Стоят дифференциалы очень дорого, отчего и починка их будет бить по карману.

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.

Дифференциал Torsen

Из-за применения червячной передачи функционирует устройство. При прямом передвижении автотранспорта на дорожном полотне, благодаря дифференциалу крутящийся момент делится одинаково на каждую ось. В момент буксировки из-за применения червячной передачи, крутящийся момент перемещается на иную сторону оси. По словам автовладельцев, у такого оборудования нет прочности, и зачастую приходится производить починку. Дифференциал Torsen в основном можно увидеть на крассоверах.

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.

Виды межосевого дифференциала

По механизму блокировки раздаточные КПП деляется на несколько категорий:

• фрикционная многодисковая муфта Haldex — работает в автоматическом режиме, когда происходит пробуксовка одного из колес, в этом случае фрикционы сжимаются и происходит частичная блокировка, часть момента перебрасывается на заднюю или переднюю ось. Применяется на паркетниках и SUV;
• вискомуфта — незамысловатая, но надежная конструкция, состоящая из нескольких дисков и силиконовой жидкостью. Диски соединяются с мостами, при разности их вращения жидкость становится вязкой и соединяет их, полный привод включен. Главный недостаток — перегрев и несвоевременная реакция;
• Torsen — применяется на полноценных внедорожниках, где за блокировку отвечают червячные шестерни. Они меньше проскальзывают, но передают крутящий момент не более 80%, оставляя 20% на буксируемую ось.

Устройство раздаточной КП

Как правило, коробка при помощи кронштейнов крепится на лонжеронах ТС. При этом используются кронштейны со специальными буферами, которые значительно снижают уровень вибрации.

Важно! Не на все автомобили действует универсальный способ крепления!

Несмотря на то, что способ крепления может отличаться, всё же у всех КПП данного типа, основные рабочие элементы следующие:

• механизм, который блокирует межосевой дифференциал;
• ведущий вал;
• межосевой дифференциал;
• зубчатая или цепная скорость, служащая для передачи крутящего момента на вал передней оси;
• понижающая скорость;
• приводной вал для передней оси.

Все вышеперечисленные элементы смазываются при помощи трансмиссионного масла, которое находится в корпусе раздатки.

Раздаточная коробка: что это такое, виды, назначение, устройство, принцип работы, как работает

Раздаточная коробка — это очень важный элемент в любом полноприводном автомобиле (4WD) или спецтехнике с оборудованием. Благодаря этому устройству крутящий момент передаётся одновременно на все 4 колеса (заднюю и переднюю ось). Это помогает серьёзно увеличить проходимость авто по любому типу бездорожья. Дополнительно этот автомобильный агрегат улучшает курсовую устойчивость и управление внедорожника при достижении максимального крутящего момента.

Раздаточная коробка или «раздатка» помогает превратить оба моста на машине – ведущими. Таким образом, на все колёса «подаётся» фиксированная мощность.

Как выглядит раздаточная коробка от Chevrolet Niva

Если говорить кратко, раздаточная коробка состоит из различных валов, шестерёнок, механизма управления, а также межосевого дифференциала (муфты). Ведущий вал передаёт крутящий момент от коробки передач напрямую к «раздатке». А межосевой дифференциал помогает распределять этот самый крутящий момент между осями. Таким образом авто становится полноприводным.

Принцип работы этого агрегата заключается в подключении второй оси (как правило задней), когда это требуется (например, для прохождения сложных участков). Таким образом, цель этого агрегата – это активирование одновременно передней и задней осей автомобиля, а также повышение крутящего момента при прохождении тяжёлых участков дорог.

А где можно найти «раздатку»? В большинстве автомобилей она находится непосредственно за коробкой передач.

Существует несколько видов раздаточных коробок, но принцип работы примерно один и тот же. Про это и многое другое будет подробно написано простым языком в этой статье.

Для начала расскажу, что же это такое – раздаточная коробка?

Что это такое

Что такое раздаточная коробка в автомобиле? Это деталь главной трансмиссии с полным приводом, цель которой – изменение раздачи мощности от двигателя внутреннего сгорания между передней и задней осями. Таким образом, эта деталь раздаёт крутящий момент на колёса, когда это необходимо.

Раздаточная коробка всегда устанавливается на полноприводные машины или авто со специальным оборудованием (строительные, сельскохозяйственные, пожарные машины). Таким образом «раздатка» передаёт крутящий момент на это самое оборудование (подъёмный кран, пожарный насос или тросовая лебёдка).

Эта деталь была впервые установлена на легковые авто с начале XX века. Это делалось для участия в гонках по бездорожью. К сожалению, автолюбители не получило популярности. Но позже, когда «раздатку» установили на грузовой автотранспорт, популярность этого нововведения возросла.

С какой целью применяют раздаточную коробку? Важное преимущество раздаточной коробки – это уменьшение нагрузки и износа деталей в условиях бездорожья. Автомобиль легко и равномерно проходит тяжёлые участки пути.

Для чего служит? Перечислю важные функции «раздатки»:

1. Повышение крутящего момента на ведущих осях автомобиля. Это значение, которое показывает, сколько времени надо машине для разгона на максимальной мощности.
2. В дополнительных модификациях есть функция повышения или понижения передаточного числа. Чем это число выше, тем быстрее мотор раскручивается до максимальных оборотов – следовательно, автомобиль быстрее разгоняется.
3. Равномерное распределение крутящего момента на все колёса, что эффективно для прохождения сложных участков дорог.
4. Стабилизация устойчивости автомобиля на максимальной мощности при небольшой скорости движения.

Подробнее рассмотрим, из чего состоит раздаточная коробка.

Устройство

Конструкция раздаточной коробки может быть разной. Но, тем не менее, расскажу, какие элементы раздаточной коробки являются основными.

1. Корпус (картер). Это металлическая коробка, где находятся детали агрегата.
2. Ведущий (главный, первичный) вал. Именно он передаёт крутящий момент от коробки передач.
3. Карданные валы переднего и заднего привода.
4. Межосевой (межмостовой) дифференциал. Распределяет крутящий момент между двумя осями.
5. Механизм блокирования дифференциала. Отключает или ограничивает крутящий момент на второй оси. За эту функцию отвечает актуатор.
6. Цепная или зубчатая передача. Необходима для смены передаточного числа.
7. Маслосборник. Это камера, где находится смазка (масло).
8. Понижающая передача или синхронизатор. Включает понижающий ряд в ходе движения.
9. Механизм управления (есть не во всех модификациях).
10. Шестерни. Обеспечивают работу валов (их взаимодействие друг с другом).

Все эти детали располагаются в корпусе раздаточной коробки, равномерную работу которых обеспечивает трансмиссионное масло.

Самый надёжный тип раздаточной коробки – шестерёнчатого типа, который со временем заменяются другими видами. Эта коробка содержит четыре вала: ведомый, ведущий (главный), привод второй оси и промежуточный. На этих валах имеются шестерни, они же и помогают основным деталям взаимодействовать друг с другом. На каждом валу располагаются по две шестерни разных диаметров.

Ведомый и ведущий вал находятся на одной оси в постоянном контакте. Это обеспечивает непрерывную передачу крутящего момента на эту ось. Таким образом, один мост работает всё время.

Промежуточный вал скреплён с ведущим и приводным валом второй оси. Поэтому он передаёт вращение и на второй мост. В результате обе оси становятся ведущими. К сожалению, принцип работы «раздатки» при такой конструкции не очень хороша, поскольку управляемость автомобиля снижается из-за жёсткой сцепки валов, что снижает активную безопасность. Также износ и нагрузка на детали трансмиссии сильно возрастает.

Кроме раздаточных коробок шестерёнчатого типа, применяются также цепные. В таких устройствах нет промежуточного вала. Крутящий момент передаётся на вторую ось при помощи специальной цепи. Надёжность цепных раздаточных коробок меньше, чем у шестерёнчатых.

Ещё одна хорошая статья: Маховик в машине: назначение, виды, как работает, из чего состоит, где находится

Со временем инженеры модифицировали раздаточную коробку, добавив в него межосевой дифференциал и механизм отключения второй ведущей оси.

Какую же пользу выполняет дифференциал в раздаточной коробке? Он регулирует вращение валов с разными скоростями. Но при этом он понижает проходимость автомобиля из-за сдвига всего крутящего момента на одну ось (если другая теряет контакт с дорожным полотном), зато управляемость становится гораздо выше. То есть он может поровну распределять крутящий момент (симметричный тип) или в каком-либо соотношении (несимметричный). А чтобы увеличить проходимость, в «раздатку» добавляют блокировку дифференциала – это полное или частичное разъединение двух мостов между собой. Это осуществляется как в ручном, так и в автоматическом режиме.

Как выглядит межосевой дифференциал

Поэтому в раздаточных коробках с наличием механизма управления автомобиль при обычных условиях имеет одну ведущую ось, а вторая подключается при сложных дорожных условиях.

Но и этого инженерам оказалось мало. От классических блокировок дифференциала решили отказаться, а на их место поставили улучшенные версии — муфты. Остановимся на них более подробно.

Виды блокировок дифференциала

Межосевой дифференциал – важная деталь раздаточной коробки. Ещё раз повторю, какое у неё назначение. Именно она помогает распределить крутящий момент на колёса автомобиля. Если в дифференциале блокировочного механизма, то оба моста вращаются с разными скоростями. А в самоблокируемых дифференциалах (или с механизмом блокировки) можно распределять крутящий момент в разных соотношениях.

Функция блокировки реализована на ограниченном количестве раздаточных коробок, которые устанавливают на внедорожники, грузовой и спецтранспорт. На универсалы и кроссоверы эту функцию не ставят, чтобы удешевить производство.

В современных «раздатках» имеются следующие виды блокировок дифференциалов.

Вязкостная муфта

По-другому эта конструкция называется вискомуфта. Это недорогой и простой тип блокировки дифференциала. Вязкостная муфта содержит перфорированные диски, которые размещаются в жидкости, которая может изменять свою вязкость. Одна часть дисков соединена со ступицей, а другая – с корпусом муфты. Этот тип блокировки – самый распространённый.

Вискомуфта

Если угловая скорость одного из мостов автомобиля становится выше, то происходит плавная блокировка межосевого дифференциала и повышение крутящего момента на мосту, где скорость ниже.

Недостатки вязкостной муфты – нет ручного управления, автоматическое блокирование – частичное, несовместимость с ABS, срабатывание запаздывает, а также и есть вероятность перегрева при долгой работе.

Torsen

Это самоблокирующийся дифференциал, который обладает широким диапазоном перебрасывания тяги с одной оси на другую.

Дифференциал Torsen

В конструкцию Торсена входят червячные шестерни – ведущие и ведомые. В обычных дорожных условиях Torsen работает как стандартный дифференциал. А если происходит проскальзывание одной из осей, то за счёт трения крутящий момент перемещается на другую ось. Актуатор дифференциала может распределять максимум 80% крутящего момента на один мост, а на буксирующий остаётся около 20% мощности.

Из-за пониженной прочности его применяют только на универсалах и «паркетных» внедорожниках. На более мощных внедорожниках Торсен не ставят.

А что же тогда применяется в этих случаях? Ответ – ниже.

Фрикционная муфта

Блокировка при помощи фрикционной муфты – наиболее совершенная, чем вышеуказанные конструкции. Эта муфта может блокировать дифференциал как в ручном, так и в автоматическом режиме.

В эту конструкцию входят фрикционные диски. Под воздействием силы трения диски сжимаются, вызывая частичное или полное блокирование.

Фрикционные диски

В нормальных условиях передняя и задняя ось загружается одинаково. При прокручивании одной из осей происходит перераспределение крутящего момента. Актуатор фрикционной муфты работает в связке с гидравлическим цилиндром или электродвигателем через электронную систему управления.

Ручная блокировка производится человеком при помощи электрического или механического привода.

Расскажем более подробно о том, как именно работает раздаточная коробка.

Схема и принцип работы

Как найти эту деталь? Как правило, «раздатка» крепится к лонжеронам машины при помощи специальных кронштейнов непосредственно за коробкой передач. На разных моделях схема расположения этого агрегата может быть разной.

Самый распространённый тип «раздаток» — двухступенчатые, которые могут менять значение крутящего момента. Благодаря двум главным передачам в «раздатке» можно менять передаточное число силовой передачи. А это в свою очередь приводит к двукратному увеличению количества передач. Ряд с малым передаточным числом включается при включении низшей передачи, а с большим – при переключении на низшую передачу. А чем больше количество передач, тем лучше автомобиль преодолевает сложные участки.

Принцип действия раздаточной коробки несложен. Крутящий момент от коробки передач передаётся на ведущий вал и при помощи шестерён он переходит на промежуточный вал. Важно замечание: шестерня промежуточного вала постоянно сцеплена с шестернёй ведомого вала. Благодаря этому вращение на вторую ось передаётся моментально.

Дополнительно на промежуточном валу есть ещё одна шестерня. Она может двигаться и при необходимости подводится к ведущему валу. Движение этой шестерёнки происходит при помощи механизма управления.

Таким образом, одна из осей автомобиля ведущая, причём постоянно, а вторая ось подключается только в крайнем случае. Это происходит в ручном режиме (водитель активирует перемещение движущейся шестерни), либо в автоматическом режиме.

Именно такой общий принцип работы применяется на всех видах раздаточной коробки, но конструкция может быть разная.

Эта схема не идеальная, потому что на «раздатку» увеличивается нагрузка, а управление авто становится сложнее. Для того, чтобы устранить такие недостатки, в конструкцию добавили межосевой дифференциал. Он распределяет весь крутящий момент между осями (как правило, 50:50 или 40:60).

Ещё одна хорошая статья: Лонжерон автомобиля: что это такое, сколько их в авто, как выглядит, где находится, для чего нужен, фото + видео

Самый популярный тип дифференциала – планетарный. Он имеет серьёзный недостаток, что если на одной оси потеряно сопротивление колёс (авто вывешено), то происходит остановка транспортного средства. Чтобы убрать этот недостаток, в принципиальную схему «раздатки» добавили блокировку межосевого дифференциала.

Раздаточная коробка – это отдельное устройство, работа которой никак не связана с коробкой передач (КПП). То есть, «раздатку» можно снимать или монтировать отдельно от КПП.

Раздаточная коробка соединяется с коробкой передач благодаря карданному валу или просто пристыковывается к её задней части (что снижает вибрации и повышает КПД). Корпус «раздатки» сделан из алюминиевых сплавов.

Как правило, в раздаточной коробке есть одна точка входа (от коробки передач) и 2 точки выхода (к передней и задней оси). По схеме эти выходы – «хвостовики» (валы с фланцами), именно они подсоединяются к другим валам.

Кто хочет более детально изучить, как устроена «раздатка», посмотрите полезное видео.

Видео: раздаточная коробка Part-Time

Теперь рассмотрим, в каких режимах может работать раздаточная коробка.

Режимы работы

Управлять раздаточной коробкой можно при помощи специального рычага или кнопок (поворотного устройства) на приборной панели. На автомобилях с полным приводом, которые не предназначены для сложных дорожных условий, раздаточная коробка работает в автоматическом режиме.

В зависимости от конструктивных особенностей раздаточная коробка имеет несколько режимов работы.

• Активна только задняя ось.
• Работают передняя и задняя ось. Такой тип привода реализован у Нивы.
• Работают передняя и задняя ось, дифференциал заблокирован. Этот режим обеспечивает максимальную проходимость.
• Раздаточная коробка с понижающей передачей. Работают обе оси, дифференциал заблокирован, активная понижающая передача.
• Работают передняя и задняя ось, блокировка дифференциала в автоматическом режиме.

Если полный привод подключаемый, то здесь могут работать следующие включаемые режимы:

• 4L – привод на обе оси на низкой передаче.
• 4H – крутящий момент поступает на обе оси.
• 2H – крутящий момент передаётся только на одну (ведущую) ось.

В этом случае разрешено переключать между режимом 2L и 4H во время движения автомобиля, только если нет пробуксовки ведущих колёс. А переключаться между режимами 4L и 4H во время движения не получится из-за конструктивной особенности.

Если полный привод – постоянный, то здесь есть следующие режимы:

• 4L LOCK – полный привод, блокировка дифференциала включена, пониженная передача.
• 4H LOCK – полный привод, включена блокировка межосевого дифференциала, прямая передача.
• 4H AWD – полный привод, блокировка дифференциала отключена, прямая передача.

В зависимости от конструкции переключать режимы 4H LOCK и 4H AWD можно как на стоящем автомобиле (без пробуксовки колёс), так и во время движения.

Классификация

Существует немало различных конструкций раздаточных коробок. Расскажу, какие виды «раздаток» устанавливают на автомобили.

Привод ведущих мостов

Дифференциальный привод. В раздаточной коробке расположен межосевой дифференциал. Минус – пониженная проходимость.

Раздаточная коробка с блокированным приводом. Позволяет эффективно использовать всю тягу автомобиля, исключая пробуксовку. Минус – увеличенный расход топлива, износ деталей трансмиссии и шин.

Схема полного привода

Подключаемая вручную (Part- time). Это простейшая раздаточная коробка. Подключение второй оси здесь следует выполнять не на ходу, чтобы не повредить зубчатую муфту. Разрешено ездить на малой скорости с двумя активными осями. Как правило это раздаточные коробки с зубчатой передачей. На дорогах с хорошим сцеплением не следует ездить с подключённой второй осью во избежание деформации деталей трансмиссии и ухудшения поворачиваемости авто. Такой тип «раздатки» устанавливают на следующие модели: Тойота Фортунер, Сузуки Витара, Ниссан Патрол, Форд Рейнджер, Мазда BT-50, Ниссан Навара, Грейт Валл Ховер, УАЗ Патриот, Джип Вранглер, Джип Чероки.

Part-time раздатка (1 поколения)

Полная постоянная (Full- time). Это оптимальная схема раздаточной коробки. Оси автомобиля работают через межосевой дифференциал. Для повышения проходимости в устройство встраивают блокировку дифференциала. В full-time «раздатке» нет недостатков, которые присутствуют в part-time. Полная постоянная раздаточная коробка устанавливается на Порш Кайен, Лада 4×4, Тойота Лэнд Крузер (Прадо), Фольксваген Туарег, Лэнд Ровер Дефендер, Ауди Q7.

Full-time раздатка TLC80

Электронная система полного привода (Torque on-demand). Это новый тип раздаточной коробки, который приходит на замену Part-time и Full-time. Применяется в современных автомобилях. Схема этого типа «раздатки» похожа на схему Part-time, только здесь вместо зубчатой муфты (карданной передачи) – актуатор на основе фрикционной муфты. В этой конструкции отбор мощности между осями происходит плавно, а при некоторых условиях возможна полная блокировка. Применяют такой тип «раздатки» на Ниссан Мурано, Ниссан Икс-Трейл, Сузуки SX-4, Киа Спортейдж, Тойота Рав 4, Форд Эксплорер, Митсубиси Аутлендер, Форд Эксплорер, Модели БМВ с xDrive, Кадиллак Эскалейд.

Некоторые умельцы переделывают раздаточную коробку , добавляя туда реверс, чтобы ездить задним ходом на повышенной скорости.

Распределение мощности

Этот критерий – очень важен, именно он определяет передачу крутящего момента между осями.

Раздаточные коробки бывают следующих видов:

• Отключаемая передняя или задняя ось. Задний мост здесь является дополнительным. Наиболее распространённый тип.
• Постоянный привод на обе оси без возможности отключения.
• Отключение или включение любого моста. При этом автомобиль может стать переднеприводным или заднеприводным. Встречается редко.

Ещё одна хорошая статья: Что такое круиз контроль в автомобиле: зачем нужен, принцип работы, виды, плюсы и минусы, видео

Распределение момента

Раздаточная коробка распределяет крутящий момент как в равной, так и в неравной мере. При равном распределении пропорции 50 (передний мост) на 50 (задний мост). При неравном распределении пропорции жёстко фиксированы. Как правило, это 40 на 60 или 60 на 40.

Отмечу, что в современных раздаточных коробках типа Torque on-demand пропорции распределения момента могут быть от 50 на 50 вплоть до 100 на 0.

Количество ступеней

Раздаточные коробки бывают 1, 2 и 3-ступенчатые. На седанах и универсалах применяется одноступенчатая передача. Простыми словами, сколько задано крутящего момента, столько и передаётся на ось без возможности его изменения.

На полноценных внедорожниках уже ставится двухступенчатая (двухскоростная) раздаточная коробка. Передаточное число имеет значение 1 или 2. В народе такой тип агрегата называют «раздатка с делителем». При изменении передаточного числа можно значительно увеличить тягу, но авто станет ехать в 2 раза медленнее.

3-ступенчатые раздаточные коробки применяют только на тяжёлых специальных транспортных средствах.

Механизм управления

В раздаточной коробке присутствуют 3 режима управления:

1. Ручной. Считается самым надёжным механизмом включения раздаточной коробки из-за отсутствия электроники. Увеличенный ресурс работы, простое управления и безотказность. Их ставят на полноразмерные внедорожники и спорткары для бездорожья. Водитель сам полностью контролирует работу «раздатки».
2. Полуавтоматический. Включение второй оси происходит при помощи электропривода. Для включения и отключения водитель нажимает на определённые клавиши на приборной панели, что может отвлечь водителя от дороги.
3. Автоматический. Электронный механизм управления на основе данных с датчиков самостоятельно включает и отключает дополнительную ось в автомобиле. Электронная раздаточная коробка эффективна при скользком дорожном покрытии. Минус – отказ оборудования при попадании влаги в устройство.

Положение валов

Тоже немаловажный критерий. Положение валом может быть:

• Соосное. Привод передней оси и ведомый вал – на одной оси, а ведущий вал расположен параллельно к отношению к ним. Самый популярный тип.
• Несоосное. Ведомый и ведущий вал – на одной оси, вал переднего привода – параллельный им. Отличается повышенным КПД, небольшими размерами и сниженным шумом при работе.

Что может сломаться в раздатке?

Стоимость ремонта раздаточной коробки довольно высока, поэтому важно аккуратно пользоваться своей машиной и проходить регулярное обслуживание. Перечислю, какие основные неисправности возникают в «раздатке»:

1. Износ подшипников. На это указывает шум и вибрация при эксплуатации авто. А через некоторое время возникают стуки и скрежет, что свидетельствует о значительном ухудшении раздаточной коробки.
2. Износ фиксаторов переключения в механизме. Это приведёт к тому, что «раздатка» начнёт самостоятельно выключаться.
3. Течь масла. Оно может подтекать как через стыки в корпусе, так и через сальники и их посадочные места. Подтекание масла происходит из-за нарушения герметичности.
4. Появление задиров на зубьях шестерёнок. При этом возникают проблемы с переключением передач.
5. Шум в подшипниках. Это можно выявить при помощи прослушивания деталей авто при техническом обслуживании. При движении слышится постоянный «вой» с небольшими стуками. Подшипники надо заменить на новые.
6. Растяжение цепи. В результате происходит проскальзывание зубьев шестерёнок, где расположена цепь. Чтобы это выявить, надо вывернуть колёса максимально в сторону и начать резкое движение. Вы должны услышать громкий треск в области раздаточной коробки. В тяжёлых случаях цепь может протирать картер этого агрегата.
7. Износ межосевого дифференциала. Сателлиты этой детали постоянно находятся в трении, а если смазка плохая или в систему смазки попадают металлические частички, то через 30-40 км пробега дифференциал выходит из строя. Чтобы удалить металлическую крошку применяют магнит, который находится на дне «раздатка».
8. Износ вязкостной муфты. Приводит к ухудшению курсовой устойчивости при поворотах, неуверенному прохождению плохих дорог, скрип в трансмиссии, а также неравномерный износ резины на колёсах. Вискомуфту следует сменить на новую или отремонтировать.
9. Износ механизма подключения полного привода. В некоторых типах «раздаток» есть электромагниты, оплётка которых очень реагирует на нагрузку. Со временем это может привести к поломке электромагнитного сцепления подключения приводы.

Отсюда делаем вывод, что раздаточная коробка – довольно сложный механизм, который требует регулярной проверки. Стоимость работ по ремонту начинается от 2000 р., а в частности ремонт актуатора обойдётся свыше 8000 руб.

Такая деталь, как «раздатка» может продаваться как в готовом виде, так и отдельными запчастями для неё. Для российских автомобилей часто применяют раздаточные коробки фирмы ЯМЗ и ЗМЗ. А производители раздаточных коробок для иномарок: Dana, ОЕМ, Quattro, 4-matic, Eaton, BorgWarner. Цена на «раздатку» начинается от 20 тыс. руб.

Видео: устройство и принцип действия раздаточной коробки TOD (Torque on Demand)

Для чего нужна раздаточная коробка? Это очень полезная деталь, без которой было бы невозможно эффективно управлять полноприводными автомобилями. Особенно это видно при езде на пониженной передаче с подключённым приводом на обе оси, когда ведущий и ведомый валы работают как единое целое.

Устройство «раздатки» и принцип её работы довольно простой. Управлять ей может производить как водитель, так и автоматика. А межосевой дифференциал или муфта позволяет не допустить преждевременного износа деталей трансмиссии.

Напишите своё мнение или жизненный опыт при раздаточную коробку, он может быть очень полезен читателям.

Источник https://techautoport.ru/transmissiya/sistemy-polnogo-privoda/razdatochnaya-korobka.html

Источник https://ilifia-club.ru/obzory/dlya-chego-nuzhna-razdatochnaya-korobka.html

Источник https://motorist.guru/ustrojstvo/razdatochnaya-korobka.html