Раздаточная коробка передач

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.

Конструкция

Устройство раздаточной коробки самой простой конструкции включает в себя всего несколько составных элементов:

• ведущий вал (им выступает вторичный вал КПП);
• ведомый (по нему вращение передается на задний мост);
• промежуточный вал;
• вал привода передней оси;
• механизм управления (присутствует не всегда);
• корпус.

Между собой в простой коробке взаимодействие валов происходит благодаря шестерням.

Раздатка автомобилей BMW xDrive

Позже в конструкцию добавили еще один элемент – дифференциал, который получил название межосевого (он же – межмостовой).

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 и некоторые конструктивные особенности

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.

Описанная схема — самая простая, в ней немало недостатков. Одним из них является наличие паразитного момента скручивания, который приводит к значительным нагрузкам на раздатку и сложности ее управления. Поэтому в конструкцию и добавили дифференциал.

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.

Классификация

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;
• Число передач;
• Тип механизма управления;
• Расположение валов.

Распределение мощности

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:

• Постоянный привод на обе оси без возможности отключения какого-либо мостов;
• Возможность отключения переднего или заднего моста (он в этой компоновке трансмиссии является вспомогательным);
• «Равноправное» отключение. Такая раздатка позволяет отключать любой из мостов (позволяет на авто сделать любой тип привода – передний, задний, полный).

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 полноприводных трансмиссий 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.

Количество ступеней

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.

Механизм управления

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.

Положение валов

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.

Заключение

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.

Раздатка. Раздаточная коробка

Раздаточная коробка или как её называют в народе раздатка широко и давно известный автомобильный агрегат, при помощи которого появляется возможность распределить крутящий момент полученный от двигателя (и пройденный через коробку передач. В этой статье мы рассмотрим основные виды раздаточных коробок и их принцип работы.

Что такое раздатка. Назначение раздаточной коробки

Раздаточная коробка устанавливается практически на все автомобили с полным приводом (например, Нива, УАЗ) или на автомобили с каким-либо дополнительным оборудованием требующий отдельный привод, и по принципу действия в первую очередь предназначена для разделение крутящего момента по осям автомобиля, отсюда и название — раздаточная коробка. Впервые раздатка была применена в начале прошлого века на легковых автомобилях, которые были предназначены для участие в гонках по бездорожью.

Но большинство потребителей не сразу поняли всю выгоду от «коробки скоростей» (такое название была дано раздаточной коробке после её изобретения) и отнеслись довольно таки скептически к данному новшеству. Но после применения раздатки в полноприводных грузовых автомобилях интерес у производителей и конечных потребителей к нему возрос. Хоть основной функцией данного узла и является распределение крутящего момента, у большинства его модификаций есть и дополнительная функция в виде увеличения передаточного числа.

Данная функция позволяет увеличить тяговые характеристики автомобиля, тем самым повышает проходимость транспортного средства, что очень полезно при передвижении по бездорожью.

Основные функций раздаточной коробки можно выделить:

1. Распределение крутящего момента по ведущим мостам, для обеспечения проходимости транспортного средства по бездорожью, максимально понижая циркуляционную мощность.
2. Повышение крутящего момента на ведущих мостах для снижения сопротивления качению колес, при эксплуатации автомобиля по бездорожью.
3. Обеспечение устойчивого движения транспортного средства на малой скорости при работе силового агрегата на максимальных мощностях.

Устройство раздаточной коробки. Конструкция.

Обычно раздаточная коробка крепится на лонжеронах автомобиля с помощью кронштейнов с подушками (буферами) функцией которых является гашение вибрационных нагрузок, но на разных автомобилях схема расположения раздатки может иметь разные варианты установок.

Раздатка в зависимости от модели может иметь разное устройство, но так как принцип работы раздаточной коробки вне зависимости от модели практически одинаков, то и её устройство имеет общие основные элементы:

• ведущий вал
• механизм для блокировки межосевого дифференциала
• цепная или зубчатая передача для передачи крутящего момента на приводной вал передней оси
• межосевой дифференциал
• вал привода задней оси
• понижающая передача
• приводной вал передней оси.

Все данные элементы постоянно смазываются при помощи трансмиссионного масла, которое находится в корпусе раздаточной коробки, тем самым обеспечивая смазку всех внутренних элементов.

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.

Режимы работы раздаточной коробки.

Режим работы раздаточной коробки в зависимости от конструктивных особенностей может подразделяться на несколько видов:

• межосевой дифференциал заблокирован и оба ведущих моста работают
• дифференциал автоматически заблокирован и оба ведущих моста в работе
• оба ведущих моста получают крутящий момент (как у автомобиля Нива)
• работает только задний мост
• оба моста в работе на понижающей передаче, дифференциал заблокирован. В данном режиме у автомобиля самая высокая проходимость.

Переключение раздаточной коробки от одного режима работы к другому происходит при помощи рычага (на старых поколениях автомобилей с полным приводом) и с помощью кнопок. Само переключение может осуществляться механическим, электрическим, пневматическим и даже с гидравлическим приводом.

Принцип работы и схема раздаточной коробки.

Наверняка, многие, кто сталкивался с полноприводными автомобилями задавался вопросом: как работает раздатка? Принцип работы раздаточной коробки во многом зависит от его конструкции.

Схема и принцип работы простейшей раздаточной коробки выглядит примерно таким образом: коробка передач передает крутящий момент на ведущий вал раздаточной коробки (иногда между коробкой передач и раздаткой стоит ретардер), который в свою очередь передает момент на межосевой дифференциал.

Межосевой дифференциал распределяет крутящий момент между валом привода задней оси и валом привода передней оси (он также имеет важную функцию – он дает возможность вращаться осям с разной угловой скоростью). Дальше в зависимости от режима работы раздаточной коробки крутящий момент передается либо на оба моста, либо только на один. Здесь также важным элементом является механизм блокировки межосевого дифференциала, в задачи которого входит полное или частичное отключение межосевого дифференциала. Данная функция обеспечивает жесткое сцепление и, соответственно, одинаковую скорость вращения валов привода переднего и заднего моста.

Видео о том как работает раздаточная коробка