Раздатки: Принцип работы раздаточной коробки

Содержание

назначение, виды, устройство, как работает

Автомобили повышенной проходимости популярны среди автолюбителей. Разница таких машин от обычных – с приводом на одну из осей, сводится к тому, что у них ведущими являются оба моста. Это повышает вероятность прохождения сложного участка дороги (грязи, сугроба и т. д.). Сделать ведущими оба моста на автомобиле позволяет комплектация трансмиссии дополнительным агрегатом – раздаточной коробкой, или говоря по простому — раздатка.

Раздаточная коробка представляет собой редуктор, который распределяет крутящий момент по двум осям. Находится этот агрегат за коробкой передач.

На машинах повышенной проходимости используется несколько типов раздаточных коробок, отличающихся по:

устройству;
типу подключения;
соотношению распределения момента;
способу управления;
типу подключения к КПП.

Конструкций раздаточных коробок несколько, но принцип работы у всех типов одинаков.

Устройство и разновидности раздатки

Для примера рассмотрим устройство самой простой раздатки – шестеренчатого типа. Такие агрегаты уже несколько вытеснились иными типами, но при этом считаются одними из самых надежных и «настоящих» раздаточных коробок.
Состоит шестеренчатая раздаточная коробка из 4-х валов, размещенных в корпусе – ведущего, ведомого, промежуточного вала и привода второго моста. На всех валах расположены шестерни, взаимодействующие между собой.

Ведущий и ведомый валы установлены на одной оси и имеют постоянное зацепление между собой. Это дает постоянную передачу вращения на один из мостов, то есть одна ведущая ось на автомобиле работает все время.

Промежуточный вал в раздатке посредством своих шестерен, зацепленных одновременно с шестеренками ведущего вала и привода второго моста, обеспечивает передачу крутящего момента на последний, поэтому вторая ось тоже получает вращение и является ведущей.

Принцип работы такого редуктора очень прост – ведущий вал получает вращение от коробки передач, сразу отдает его на ведомый вал и через промежуточный передает крутящий момент на вал привода второго моста.

Но эксплуатация машины с таким типом раздатки и постоянной подачей вращения на оба моста затруднительна, поскольку из-за жесткого соединения валов управляемость авто падает, и возникает сильная нагрузка на элементы трансмиссии.

Конструкторы решают эту проблему двумя путями – установкой дифференциала (межосевого) и оснащением узла механизмом отключения одного ведущего моста.

Дифференциал в конструкции раздатки выполняет ту же роль, что и в главной передаче – возможность вращаться валам с разными угловыми скоростями. Его наличие снижает проходимость авто из-за возможного переброса всего крутящего момента на одну ось, если вторая потеряла сцепление с дорогой, но положительно сказывается на управляемости. Для повышения же внедорожных качеств дифференциал дополнительно оснащается блокировкой.

В агрегатах же с механизмом отключения, авто в обычном режиме эксплуатации имеет один ведущий мост, а второй задействуется при надобности.

Дополнительно шестеренчатая раздатка может иметь понижающую передачу, которая повышает тяговое усилие за счет изменения передаточного соотношения в раздаточной коробке. Реализуется понижающая передача установкой дополнительных шестерен на валы. То есть, на каждом валу размещено по две шестерни разных диаметров. При введении в зацепление одних из них передаточное соотношение в агрегате равно 1:1, никакого понижения нет, но если задействовать вторую группу шестеренок, то соотношение меняется. На одних автомобилях оно составляет 2:1, на других – 2,5:1. В результате скорость движения машины снижается, но пропорционально возрастает тяговое усилие. Примечательно, что понижающую передачу используют только при включении полного привода.

Помимо шестеренчатых раздаток на машинах применяются также и цепные. В них промежуточный вал отсутствует, а вращение на приводной вал второй оси осуществляется цепью. Такая конструкция отличается меньшей металлоемкостью узла, но и по надежности уступает шестеренчатому типу.

В современных конструкциях отказались от использования дифференциалов, а их место заняли муфты – механические (синхронизаторы), фрикционные, электромагнитные, вискомуфты. На ряде авто применяются дифференциалы Torsen.

Тип привода и влияние раздаточной коробки на него

Особенности работы раздатки влияют на тип полного привода, которых всего три:

Постоянный полный.
Полный привод, подключаемый вручную.
Привод, срабатывающий автоматически.

Примером постоянного полного привода является раздатка с обычным дифференциалом, оснащенным блокировкой (общепринятое название – Full Time). В автомобилях с такой системой раздаточная коробка дает постоянную передачу вращения по двум осям.

Привод, подключаемый вручную называют Part Time. В авто с такой системой привода раздаточная коробка в обычном режиме движения подает вращение только на одну ось, вторая же задействуется при потребности. В таких агрегатах дифференциал не используется, а вместо него устанавливаются муфты – механические, электромагнитные, которые подключают/отключают второй мост.

Система, использующая оба моста в автоматическом режиме – OnDemand. Применяется она на легковых автомобилях, и в этом случае раздатка направлена на повышение проходимости и на улучшение управляемости. Управление выполняется электроникой, взаимодействующей с АБС. В таких раздаточных коробках дифференциал отсутствует, а вместо него установлена муфта с электроприводом.
В системе OnDemand раздатка по умолчанию подает вращение только на одну ось. Но при возникновении определенных условий движения, электроника задействует привод муфты и происходит подключение второго моста.

Распределение момента раздатки

Распределение крутящего момента раздаточной коробкой бывает равным и неравным. В первом случае на оба моста подается вращение в пропорции 50/50. Такое распределение обеспечивает раздатка, не оснащенная дифференциалом или же с ним, но с блокировкой.

В коробках с неравным распределением соотношение разное. В раздатках Full Time и Part Time пропорции фиксированы и составляют 40/60 или 60/40.
Что касается систем OnDemand, то в них пропорции распределения «плавающие» и варьируются от 50/50 до 100/0. То есть, такие раздатки в автоматическом режиме могут равномерно распределять вращение или перебрасывать на одну ось.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Способы управления

Раздатки, устанавливаемые на авто, имеют три способа управления:

ручной;
электропривод;
электронная система управления.

Ручной привод раздатки – старый и примитивный. При таком приводе водитель посредством рычагов выполняет отключение/подключение второго моста, блокировку дифференциала, включение понижающей передачи.

Электропривод отличается тем, что переключения в раздаточной коробке осуществляются сервоприводами. Водитель же управляет при помощи клавиш. Это удобный тип привода, но не такой надежный, как ручной механический.

На некоторых авто встречается комбинированное управление, при котором включение/отключение второго моста выполняется сервоприводом, а понижающая передача задействуется при помощи рычага, установленного в салоне.

Электронная система управления используется в раздатках привода OnDemand. Поскольку переключения в узле осуществляются в автоматическом режиме, то никаких элементов управления раздаткой для водителя не предусмотрено.

Раздаточные коробки устанавливаются в трансмиссии по-разному. Чаще этот узел соединен с КПП, что снижает количество составных элементов трансмиссии. Но есть и авто у которых раздаточная коробка установлена отдельно от КПП, а соединяются они между собой дополнительным карданным валом.

Несмотря на единый принцип работы раздаточных коробок, особенностей их функционирования множество. На одних внедорожниках основной ведущей осью является задняя, а передняя подключаемая. Но есть машины повышенной проходимости, у которых раздаточная коробка позволяет без проблем водителю делать основным любой ведущий мост.

Раздаточная коробка, что это и как ее не разрушить раньше времени?

Приветствую вас на страницах блога! В данном материале пойдет речь о раздаточной коробке, механизме, который находится за коробкой передач у полноприводных автомобилей. Раздаточная коробка что это? Многие слышали такое определение – раздатка, но не совсем понимают его важную поль. Рассмотрим устройство раздаточной коробки и её разновидности.

Раздаточная коробка что это за устройство

Прежде чем рассматривать устройства необходимо понять, в чем заключается работа раздаточной коробки. Тут как бы все просто, раздатка предназначена для перераспределения крутящего момента между передними и задними осями.

Кроме того, на спецтехнике (трактора, грузовики) из нее выходит вал отбора мощности для подключения дополнительного оборудования, такого как насосы, компрессоры и т.д. Так же раздаточная коробка может иметь в своем устройстве демультипликатор, который включает пониженную передачу. Это необходимо на бездорожье для повышения тяги от двигателя.

Ну а теперь переходим к самому интересному, а именно рассмотрении схемы раздаточной коробки и узлов из которых она состоит:

Корпус;
Входной вал;
Выходные валы;
Шестеренки;
Дифференциал;
Система управления.

Корпус

Он может быть как объединенным вместе с основной коробкой, так и стоять отдельным агрегатом. При отдельном положении связь между коробкой передач и раздаткой осуществляется отдельным валом, который для агрегата является входным.

Так же необходимо отметить что заполняется раздаточная коробка как и КПП, специальным трансмиссионным маслом.

Входной и выходной валы

Входной вал принимает от коробки передач крутящий момент и далее с помощью дифференциала, если он интегрирован в конструкцию, происходит передача его на выходные валы, которые идут соответственно на переднюю и заднюю ось.

Роль дифференциала состоит в перераспределении момента сил между валами на передние и задние колеса. Необходимость данной процедуры обусловлена тем, что колеса проходят неодинаковое расстояние. Например, передние колеса наехали на кочку, а задние все еще едут по прямой дороге, в итоге количество оборотов сделанное передней и задней осью будет разным.

Шестерни

Шестерни в раздаточной коробке нужны для связывание всех валов между собой. Кроме того, реализация пониженной передачи тоже возложена на шестерни, только с другим соотношением зубьев. Это как в обычной КПП только передач две, обычная (прямая) и пониженная.

Иногда, вместо шестерней автопроизводители используют металлическую цепь. Она считается менее надежной чем шестеренчатый привод.

Дифференциал

Следует упомянуть, что присутствует еще и механизм блокировки дифференциала. Он блокирует его работу и обороты делятся на передние и здание колеса поровну. Данная функция значительно поднимает уровень проходимости автомобиля на бездорожье.

Система управления

Она служит для переключения между режимами работы раздаточной коробки. На более старых автомобилях управление происходило при помощи механических тяг и рычагов, которые водитель перемещал в салоне. На современных же автомобилях управление раздаткой осуществляется через специальные вакуумные или электрические приводы. А водитель нажимает только кнопочки или крутит специальные шайбы.

Виды раздаточных коробок

Условное разделение раздаточных коробок мы сделаем по автомобилям, на которые они устанавливаются, так как этот параметр наиболее точно характеризирует требование к агрегату. А автомобили с полным приводом делятся на:

Кроссоверы;
Внедорожники.

Не все знают что кроссоверы, ещё из называют паркетники, относятся к классу автомобилей, для которых езда по бездорожью вещь весьма условная. К ним по строению трансмиссии можно отнести и легковые полноприводные машины.

Они могут проехать небольшую лужу или забраться на бордюр, но месить на них грязь не стоит. А все из-за того что раздаточная коробка у них имеет блокировку дифференциала со склонностью к перегреву при частом буксовании. Делается она на основе одной из трех систем:

Вискомуфта;
Дифференциал Торсен;
Многодисковая муфта.

Рассмотрим кратко каждую из систем.

Вискомуфта

Вискомуфта построена на базе специальной жидкости, которая находиться между многочисленными, крутящими относительно друг друга с малыми зазорами, пластинами раздатки. Пластины связаны с выходными валами и когда разница между оборотами пластин становиться очень большая (одна из осей буксует) жидкость резко повышает свою вязкость и связывает (жестко склеивает) пластины между собой, блокируя дифференциал.

Но долго она в таком состоянии не может быть потому что жидкость перегревается и теряет свои свойства.

Дифференциал Торсен

Такой дифференциал создан на основе червячных передач и его главное умение быстро и точно перераспределять крутящий момент между осями. Очень хорошая механическая конструкция на основе червячных шестерен, но главный его недостаток ненадежность, то есть в критических ситуациях он склонен к быстрому разрушению.

Многодисковая муфта

Это более надежный механизм, на который переходят все современные кроссоверы.

Ее устройство представляет из себя набор дисков, которые между собой трутся в зависимости от силы, которая на них давит. И чем больше сила тем сильнее они блокируют дифференциал.

Прижимом командует компьютер на основе показаний от датчиков и положения селектора.

Следует сказать, что две предыдущие системы не требовали от водителя участия и работали самостоятельно.

Многодисковая муфта тоже, при длительной пробуксовке начинает перегреваться, и чтобы сохранить механизм, электроника отключает ее работу, автомобиль становиться моноприводным. Это мудрое решение для «нежных» паркетников, которых иногда испытывают, по незнанию, на внедорожность, сохраняя их от поломки.

Так же немаловажным фактором является в кроссоверах отсутствие пониженного ряда в трансмиссии.

Что же касается внедорожников, то стоит заметить высочайшую надежность их трансмиссии при езде по бездорожью. Блокировки в них осуществляются жестко, без возможности плавного изменения крутящего момента между осями.

Да, это плохо сказывается на управлении при высоких скоростях, зато буксовать можно сколько угодно, без боязни перегрева.

Кроме того, в раздатке таких автомобилей есть демультипликатор, для включения пониженной передачи. Может быть один или два пониженных режима.

Благодаря этому, внедорожники могут вскарабкаться на гору очень большой крутизны или ехать по грязи без опасения, что не хватит тяги двигателя.

Так же пониженная передача дает возможность двигаться на очень малых скоростях (1-2 км/ч), что дает время водителю без остановки машины точнее выбрать траекторию движения.

Подводя итоги, можно заметить, раздаточная коробка очень полезный агрегат. И если не насиловать его зря, а учитывать предназначение транспортного средства то срок службы будет очень долгим.

На этом разрешите откланяться.

По традиции подписывайтесь на рассылку нового материала, и не забывайте делиться знаниями с друзьями в социальных сетях ссылками на наши материалы. И счастье от полученных новых знаний вам обеспечено!

Синхронизированная раздаточная коробка для Lada 4×4 (Нива) — журнал За рулем

Можно ли превратить гражданскую Ладу 4×4 в настоящий вездеход? Запросто! После нехитрых манипуляций знаменитый вазовский вседорожник получает ощутимую прибавку в проходимости.