Как работает раздаточная коробка

Почему этот вид КПП называют раздаткой

Это совмещение двух видов КП – обычной и раздаточной. С целью передачи большего крутящего момента колёсам во время движения на небольшой скорости движения, раздатка оборудована демультипликатором или работает на понижение передач в необходимый момент. Эта функция необходима для того, чтобы преодолевать труднодоступные участки (бездорожье, песок, камни, грязь, снег). Также авто, оборудованные подобными КПП, способны вытащить иные, застрявшие ТС с грязи или преодолеть самые сложные и крутые склоны.

Отметим, что данный агрегат отсутствует у кроссоверов! Исключительно по той причине, что они не предназначаются для езды в подобных условиях.

Демультипликатор – это дополнительная коробка, которая служит для того, чтобы сохранить большой крутящий момент, но при этом снизить скорость вращения валом. Оснащения демультипликатором предусматривает увеличение скоростей на КПП в два или три раза.

Ну что же, теперь вам известно, что же представляет собой раздаточная коробка, как она работает и зачем нужна. Автомобили, оснащённые ей, универсальны. Они подходят как для ежедневной езды по делам, так и для путешествий по бездорожью.

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.

Опрос: Знаешь ли ты что такое раздоаточная коробка? (Кол-во голосов: 83) Знаю от и до Пока не знаю, зашел почитать Не до конца знаю что это такое Вообще не знаю Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа. Результаты

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.

Виды раздаточных коробок

Среди массы модификаций, можно выделить основные типы раздаточных коробок:

1. По расположению валов привода ведущих мостов

  • с соосными валами (приводящий вал с коробки передач соосен с валом привода заднего моста). Этот тип широко распространен благодаря своей незамысловатой конструкции.
  • с несоосными валами (приводящий вал КПП не соосен с валом привода заднего моста). Данный вид отличается высоким КПД, компактными габаритами и с точки зрения акустических параметров (не самые маловажные параметры) выглядит гораздо привлекательнее своих собратьев.

2. По приводу ведущих мостов

  • с механизмом блокирования привода ведущих мостов. Этот тип позволяет использовать максимально тяговую силу автомобиля без пробуксовки колес. Но у данного вида есть некоторые минусы – это повышение потребляемого автомобилем топлива, повышение износа шин и увеличение нагрузки на элементы трансмиссии.
  • с дифференциальным приводом. Данный тип коробок отличается наличием межосевого дифференциала, который дает возможность вращать ведущие валы с разными скоростями. Из минусов – понижение проходимости автомобиля. Для увеличения тяговых характеристик межосевые дифференциалы изготавливаются с элементом принудительной блокировки.

3. По числу передач различают -одно, -двух и трехступенчатые коробки. Большей популярностью раздаточные коробки с двухступенчатой передачей.

Принцип работы и схема раздаточной коробки.

Раздатка. распределение момента

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.

Устройство и принцип работы

Чтобы понять, как работает раздаточная коробка необходимо в подробностях рассмотреть её устройство. Но нужно сделать небольшое уточнение. Автомобильные конструкторы создают разные конструкции, которые, прежде всего, подстраиваются под конкретные технические задачи. Несмотря на это её предназначение остаётся неизменным.

Поэтому можно выделить некую базу, которая характерна для практически любой раздаточной коробки:

  • ведущий вал,
  • блокиратор дифференциала,
  • приводной вал,
  • межосевой дифференциал,
  • понижающая и зубчатая передачи.

Все эти элементы помещаются в корпус. Именно они являются той основой, на базе которой осуществляются более сложные конструкционные манипуляции. Большую роль в системе играет смазывающая жидкость. Она позволяет избежать преждевременного износа деталей.

Внимание! Обычно в качестве смазывающей жидкости используют трансмиссионное масло.

Трансмиссионное масло позволяет обеспечить стабильную смазку всего устройства раздаточной коробки. Это, в свою очередь, позволяет избежать перегрева, а значит, допустимы повышенные нагрузки.

Простая коробка передач и раздаточная тесно взаимодействуют. Возьмем, к примеру, крутящий момент. Он с КПП передаётся на раздатку. В качестве перемычки используется ведущий вал. В этом, собственно, и заключается основной принцип работы раздаточной коробки передач.

С раздатки крутящий момент идёт на межосевой дифференциал. У этого устройства нет какой-то точной конструкции. Она во многом зависит от специфики автомобиля, на котором установлена раздаточная коробка.

Если же рассматривать старые раздаточные коробки, то их дифференциал не имеет блокировки. Во всех современных устройствах подобное средство управления имеется в наличии.

Межосевой дифференциал

Межосевой дифференциал является наиболее важным узлом механизма раздаточной коробки. Именно он отвечает за распределение крутящего момента. Без него вся система оказалась бы просто нерабочей.

Внимание! Дифференциал раздаточной коробки должен оптимально перераспределять крутящий момент между осями.

Если дифференциал раздаточной коробки не имеет блокировки, то оси могут вращаться с разной скоростью. В противном случае распределение происходит в принудительном порядке. Пропорции напрямую зависят от дорожного покрытия.

Самоблокировка дифференциалов раздаточной коробки происходит благодаря таким устройствам:

  • муфте,
  • отдельной блокировке,
  • фрикционной муфте.

В большинстве случаев современные автомобилестроители используют в конструкции раздаточной коробки вязкостную муфту. Дело в том, что этот механизм не отличается особенной сложностью изготовления. Поэтому его цена является более чем доступной.

Вискомуфта отслеживает угловые скорости осей. Как только, один из четырёх параметров возрастает — активируется блокировка. Параллельно наращивается крутящий момент для оси с минимальным параметром.

Внимание! В основе работы муфты раздаточной коробки находится жидкость, вязкость которой может изменяться.

Без недостатков, к сожалению, обойтись не получилось. Главным является отсутствие ручной блокировки. Это может привести к перегреву при длительной эксплуатации. Хотя стоит признать, что неполное автоматическое блокирование всё же присутствует.

В качестве примера удачного механизма блокировки можно вспомнить дифференциал компании Torsen. С инженерной точки зрения — это практически шедевр. Но на внедорожниках его устанавливать нельзя из-за чрезмерной хрупкости.

Внимание! Но если говорить о диапазоне переброса крутящего момента, то дифференциал Torsen показывает очень высокие результаты.

Тем не менее наиболее совершенной всё-таки считается фрикционная муфта. Она сочетает в себе две конструкции. Это даёт возможность осуществлять как ручную, так и автоматическую блокировку.

За работу фрикционной муфты отвечают диски. Они работают благодаря силе трения. Как только, проскальзывает одна из приводных осей — диски сжимаются. Это приводит к полной или частичной блокировке дифференциала.

Расположение вала привода зависит от ведущего вала. Причём на передней оси вал вращается при помощи зубчатой передачи. Для увеличения крутящего момента используется понижающая передача. Поэтому подобный элемент конструкции устанавливается практически во всех раздаточных коробка для внедорожников.

Раздаточные коробки лучше всего классифицировать на виды по способу распределения мощности. Сейчас существует такая классификация устройств:

  1. без возможности отключения ведущего моста,
  2. с возможностью отключения переднего моста,
  3. система допускает подключение вручную второго моста.

Если раздаточная коробка имеет межосевой привод с блокировкой, то второй мост подключить не получится. Точнее, подобное невозможно, когда имеется высокая сила сцепления с опорной поверхностью. Проще говоря, при движении по асфальту или грунтовой дороге этого сделать не получится.

Чтобы понять, почему так, рассмотрим наглядный пример. Представим, что машина поменяла направление движения или же въехала на возвышенность. В таком случае колёса проходят неравные отрезки пути. Как результат каждое колесо имеет свою скорость вращения. Но этого не происходит, так как валы в устройстве раздатки вращаются с равной скоростью.

Внимание! Компенсация осуществляется за счёт пробуксовки или проскальзывания.

Другие популярные системы классификации

Естественно, раздаточные коробки передач можно классифицировать не только по способу распределения мощности. Современная автомобильная инженерия включает множество популярных систем классификации:

  • по числу передач,
  • по типу привода,
  • по расположению валов.

Согласно им можно классифицировать все раздаточные коробки. Это позволяет сделать их применение более целесообразным.

Итоги

Раздаточная коробка часто используется во внедорожниках и на специальной технике. Она позволяет стабилизировать работу колёс, когда приходится ездить по неровной поверхности и даёт возможность подключить дополнительное оборудование.

  • Какая коробка передач лучше
  • Установка короткоходной кулисы
  • Как работает гидромеханическая коробка передач
  • Что такое адаптивная КПП

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.

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.

Раздаточная коробка в автомобиле

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.

Как работает раздаточная коробка

Общий внешний вид раздаточной коробки

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

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.

Оставьте комментарий