Раздаточная коробка (или раздатка) - это неотъемлемая часть каждого 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 - 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 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 а также цепь приводную. Вместо цепной, раздаточная коробка может быть оборудована зубчатой цилиндрической передачей. На современных машинах выглядит как планетарный редуктор.
На некоторых автомобилях с системой 4х4 есть возможность подключения переднего привода вручную (например, 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 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.
Устанавливается на всех автомобилях с полным приводом, а также на автомобилях, укомплектованных каким-либо дополнительным оборудованием. Предназначение раздаточной коробки полноприводного автомобиля следующее:
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.
В плане устройства раздаточные коробки различных автомобилей существенно отличаются , однако их общее предназначение остается неизменным. «Раздатка» автомобиля с полным приводом состоит из следующих узлов:
В корпусе раздаточной коробки располагаются все элементы, включая понижающую передачу и межосевой дифференциал. , в корпусе раздаточной коробки имеется смазывающая жидкость (трансмиссионное масло), которая обеспечивает постоянную смазку всех внутренних узлов.
Крутящий момент от КПП передается на раздаточную коробку через ведущий вал. Далее крутящий момент передается на межосевой дифференциал, который может иметь различные конструкции. Устаревшие раздаточные коробки содержат простейший межосевой дифференциал без механизма блокировки. На современных автомобилях устанавливается дифференциал с возможностью жесткой блокировки или самоблокирующийся дифференциал.
Основное предназначение межосевого дифференциала заключается в распределении крутящего момента между приводными осями автомобиля. Дифференциал без механизма блокировки позволяет осям вращаться с различной скоростью. Тогда как самоблокируемый или с механизмом ручной блокировки дифференциал позволяет принудительно распределять крутящий момент между приводными осями в зависимости от дорожных условий.
В современных раздаточных коробках встречаются различные конструкции самоблокирующихся дифференциалов:
Наибольшее распространение получила конструкция с вискомуфтой (вязкостной муфтой)
. Данный механизм автоблокировки дифференциала наиболее прост в изготовлении и является относительно недорогим. Принцип работы вискомуфты основан на отслеживании угловых скоростей приводных осей. При увеличении угловой скорости одной из приводных осей, происходит плавная блокировка дифференциала и увеличение крутящего момента на ось с меньшей угловой скоростью. Основным рабочим телом данной муфты является специальная жидкость с изменяемой вязкостью. К недостаткам такой конструкции можно отнести отсутствие возможности ручной блокировки, неполное автоматическое блокирование, возможность перегрева при длительной работе.
Дифференциал Torsen имеет более совершенную конструкцию, однако в силу ограниченной прочности не применяется на внедорожниках. Главным преимуществом такого механизма является более широкий диапазон переброса крутящего момента.
Блокировка на основе фрикционной муфты существенно превосходит предыдущие конструкции, так как имеется возможность как автоматической, так и ручной блокировки дифференциала. В конструкции имеются фрикционные диски, и работа основана на силах трения. При проскальзывании одной из приводных осей, фрикционные диски, сжимаясь, полностью или частично блокируют дифференциал.
Задней ведущей оси в большинстве случаев располагается соосно с ведущим валом. Вал привода передней оси получает вращение от цепной или зубчатой передачи. Помимо всего прочего, в раздаточной коробке также может присутствовать понижающая передача , которая позволяет увеличивать крутящий момент, передаваемый от силового агрегата . Большинство внедорожников укомплектованы раздаточными коробками с понижающей передачей. В раздаточной коробке также может быть смонтирован механизм ручного или автоматического отключения и подключения полного привода.
В зависимости от конструкции раздаточная коробка может иметь несколько режимов работы. Основные режимы:
Управление раздаточной коробкой может осуществляться непосредственно рычагами (механический привод), либо кнопками, включающими исполнительные механизмы, воздействующие на органы управления раздаточной коробки. На полноприводных автомобилях, не предназначенных для внедорожной езды, «раздатка» в большинстве случаев управляется автоматически.
Приветствую вас на страницах блога! В данном материале пойдет речь о раздаточной коробке, механизме, который находится за 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.
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:
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 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 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.
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.
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.
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:
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 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:
Рассмотрим кратко каждую из систем.
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.
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.
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.
Множество автомобилей выпускается с так называемым полным приводом, где крутящий момент передается на все оси, как заднюю, так и переднюю. Это существенно повышает проходимость автомобиля, позволяя машине преодолевать достаточно серьезное бездорожье, а также повышает устойчивость авто в движении при разных дорожных условиях. И все это благодаря наличию в трансмиссии дополнительного элемента – раздаточной коробки. Без этого узла ни обходится ни один полноприводный автомобиль.
Основная задача раздатки – отобрать часть крутящего момента, который идет от вторичного вала КПП и передать его на приводной вал переднего моста. При этом на заднюю ось вращение идет постоянно. Но это классическая схема, в которой основным ведущим мостом является задний. В целом существуют различные типы раздаточных коробок по положению переключения ведущих мостов, об этом ниже.
Устройство раздаточной коробки самой простой конструкции включает в себя всего несколько составных элементов:
Между собой в простой коробке взаимодействие валов происходит благодаря шестерням.
Раздатка автомобилей BMW xDrive
Отметим, что это только одна из видов конструкций раздатки, на автомобилях применяются разные типы раздаточных коробок по конструкции, поэтому есть даже небольшая классификация их по ряду характеристик.
Принцип работы раздатки описанной выше конструкции достаточно прост. Вращение поступает от КПП на ведущий вал и передается шестернями на промежуточный. Одна из шестерен промежуточного вала имеет постоянное зацепление с шестеренкой ведомого вала, поэтому вращение сразу же передается на заднюю ось.
На промежуточном валу также имеется еще одна шестеренка – подвижная, которая при надобности вводиться в зацепление с шестерней, установленной на валу привода переднего моста. Перемещение ее осуществляется посредством механизма управления.
То есть, в авто одна ось является ведущей постоянно, вторая же – подключается при надобности. Водителю всего лишь необходимо задействовать механизм управления для ввода в зацепление шестерни, чтобы вращение стало дополнительно передаваться и на передний мост.
В целом, этот принцип работы используется во всех типах раздатки, но вот конструктивное исполнение их может быть самым разным.
В задачу дифференциала входит распределение крутящего момента между осями в определенном соотношении. То есть, при одном из отключенных мостов, на второй подается весь момент. Но как только задействуется второй мост, происходит распределение (соотношение обычно составляет 50/50 или 40/60).
Одним из недостатков межосевого дифференциала планетарного типа (самого распространенного) при включенных двух мостах является то, что в случае потери сопротивления колес на одной из осей (к примеру, она вывешена), автомобиль останавливается. Для устранения этого недостатка в конструкцию раздатки может входить также и блокировка дифференциала.
Раздатка с цепной передачей автомобилей Audi Quattro
Также некоторые производители вместо шестеренчатой передачи на передний мост, используют цепь.
В целом, конструктивных исполнений раздаток – множество, поэтому и используется классификация их. Она разделяет все существующие виды раздаточных коробок по таким критериям как:
Способ распределения мощности – один из основных критериев, по которым разделяются раздатки. Он характеризует, как именно осуществляется передача вращения между осями.
По этой классификации коробки делятся на обеспечивающие:
Трансмиссия с постоянным приводом используется как на легковых авто, так и некоторых внедорожниках. В раздатке таких трансмиссий отсутствует механизм управления, и ведущими являются постоянно все колеса.
Отметим, что в современных конструкциях раздаток дифференциал не используется, вместо него устанавливаются разного рода муфты (электромеханические, фрикционные, магнитные). Их особенность заключается в том, что они могут обеспечивать меняющееся соотношение распределения вращения. Управление этими муфтами осуществляется электроникой, что позволяет системе привода быстро реагировать на дорожные условия и направлять больший момент на требуемую ось.
Раздаточные коробки с отключаемым одним из мостов – самая распространенная компоновка для кроссоверов. Ее особенность заключается в том, что водитель самостоятельно решает, когда нужен полный привод. В такой конструкции также нередко используются муфты в качестве межосевого дифференциала. Управление коробкой может быть, как полностью механическим, так и электроприводным.
Схема видов полного привода
«Равноправное» отключение мостов встречается нечасто. Обусловлено это более сложной конструкцией самой коробки.
По количеству передач существующие типы коробок передач делятся на одно-, двух- и трехступенчатые. На легковых автомобилях и кроссоверах обычно используется одноступенчатая передача. Это означает, что передаточное число раздаточной коробки равно 1, то есть она его не изменяет и на колеса передается тот момент, который задан КПП.
На внедорожниках же часто встречается двухступенчатая раздатка. В ней имеется две передачи, у которых передаточное число равно 1 и 2. Нередко такую коробку еще называют «раздаткой с делителем». Наличие двух передач позволяет при надобности на этом узле изменить передаточное число, повысив тяговое усилие на колесах. Но при этом автомобиль движется вдвое медленнее. В обычной коробке это делается всего лишь наличием дополнительной пары шестерен.
Трехступенчатые раздаточные коробки на автотранспорте обычно не встречаются, их используют на спец. технике.
Что касается типа механизма управления, то он бывает ручным, полуавтоматическим и полностью автоматическим. Первый вариант – самый надежный, поскольку в конструкции отсутствует какая-либо электроника. В такой раздаточной коробке водитель самостоятельно, при помощи системы рычагов вводит в зацепление шестерни, включая дополнительный мост.
В полуавтоматическом механизме задействование дополнительного моста осуществляется механизмом управления с электронным приводом. То есть, включение и выключение дополнительного моста проходит без участия водителя. Но такая система управления позволяет и самому водителю включать полный привод.
Ручной и полуавтоматический механизм управления раздаткой
Автоматическое же управление подразумевает, что работу раздаточной коробки полностью контролирует электроника. Она на основе показаний датчиков определяет момент, когда нужен полный привод и задействует его.
Последний критерий, по которым делятся раздаточные коробки – положение валов. Оно бывает соосным и несоосным. Первый вариант указывает на то, что ведомый и вал привода переднего моста расположены на одной оси. Ведущий же вал располагается параллельно им.
В несоосной конструкции на одной оси располагаются ведущий и ведомый валы, а вал переднего моста установлен параллельно.
Напоследок отметим, что это общая информация, касающаяся раздаточных коробок. Чтобы более точно понять принцип работы какого-либо определенного типа этого узла, необходимо подробнее рассматривать ее конструкцию и особенности функционирования.
Раздаточная коробка служит для распределения вращающего момента между ведущими мостами. Кроме того, в раздаточной коробке может осуществляться также увеличение момента, подводимого к ведущим колесам ТС. Как правило, в раздаточной коробке предусматривается устройство для включения и отключения переднего ведущего моста, а иногда от раздаточной коробки обеспечивается привод дополнительных агрегатов (например, коробки отбора мощности).
Рис. Устройство раздаточной коробки автомобиля КамАЗ:
1 - фланец первичного вала; 2 - первичный вал; 3, 4, 8, 13,75, 17, 40 - подшипники; 5 - ведущая шестерня; 6 - крышка верхнего люка; 7 - шестерня отбора мощности; 9 - муфта включения коробки отбора мощности; 10 - коробка отбора мощности; 11 - маслосборник; 12 - шестерня понижающей передачи; 14 - штуцер; 16 - сателлит; 18 - вал привода задних мостов; 19 - задняя обойма дифференциала; 20 - эпициклическая шестерня; 21 - ведущая шестерня межосевого дифференциала; 22 - солнечная шестерня; 23 - передняя обойма; 24 - картер раздаточной коробки; 25 - шестерня повышающей передачи; 26 - крышка картера раздаточной коробки; 27 - пробка; 28, 30, 41 - муфты; 31 - ведущая шестерня привода датчика электрического спидометра; 32 - вал привода переднего моста; 33 - вилка; 34 - пружина; 35 - шток; 36 - диафрагма; 37 - выключатель; 38 - замок; 39 - промежуточный вал; 42 - промежуточная шестерня
Для увеличения вращающего момента, подводимого к ведущим колесам (что необходимо в тяжелых условиях движения), раздаточные коробки обычно выполняют двухступенчатыми, причем высшая передача имеет передаточное число, равное единице (или около единицы), а низшая (первая) передача - около двух. Наличие двух передач увеличивает число ступеней и диапазон изменения передаточного числа трансмиссии ТС, что повышает возможность подбора выгоднейшей передачи в соответствии с условиями движения.
Применяются раздаточные коробки с блокированным приводом, когда приводы всех мостов постоянно жестко связаны друг с другом и всегда вращаются с одинаковыми угловыми скоростями. В таких раздаточных коробках обычно имеется устройство для отключения привода переднего моста, например, при движении в хороших условиях (по твердому покрытию с высоким коэффициентом сцепления), что позволяет снизить расход топлива, уменьшить нагрузки в трансмиссии и износ шин.
В некоторых конструкциях раздаточных коробок установлен специальный механизм - межосевой дифференциал, который распределяет вращающий момент, подводимый от двигателя к раздаточной коробке, на ведущие мосты в необходимом соотношении пропорционально сцепному весу, приходящемуся на эти мосты. Дифференциал также позволяет колесам разных ведущих мостов вращаться с неодинаковыми угловыми скоростями, что устраняет возможность их проскальзывания, уменьшает нагрузки в трансмиссии и износ шин. Используют дифференциалы с коническими и цилиндрическими шестернями. Для повышения проходимости ТС межосевые дифференциалы иногда выполняют с принудительной блокировкой или самоблокирующимися.
На некоторых быстроходных гусеничных машинах устанавливают распределительную коробку, позволяющую получать различные режимы работы трансмиссии, например одновременную или раздельную работу гусеничного и водоходного движителей, раздельный или одновременный привод других агрегатов (насосы, лебедки и др.).
Рис. Раздаточная коробка четырехосного автомобиля:
1 - поддон; 2 - дифференциал в сборе; 3 - муфта блокировки дифференциала; 4 - нижний вал; 5 - суппорт стояночного тормоза; 6 - картер привода передних мостов; 7, 13 - вилки; 8 - пневмопереключатель; 9 - промежуточный вал; 10 - верхний вал; 11 - картер раздаточной коробки; 12 - муфта переключения передач; 14 - крышка картера; 15 - шестерня привода коробки отбора мощности; 16 - картер коробки отбора мощности; 17 - масляный насос; 18 - ведомая шестерня дифференциала; 19 - крышка привода задних мостов в сборе; 20 - фильтр; 21 - пробка сливного отверстия
