Легковые автомобили с раздаточной коробкой

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.

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.

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;
• синхронизатор, который позволяет включать понижающий ряд на ходу.

Раздаточная коробка “в разрезе”

«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.

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

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

Источник статьи: http://principraboty.ru/razdatka-razdatochnaya-korobka-chto-yeto-takoe-i-kak-rabotaet-razdatochnaya-korobka/

Что такое раздаточная коробка и для чего нужна

Раздаточная коробка передач — незаменимый агрегат, устанавливаемый во внедорожники и некоторые грузовики. Благодаря ему, передний и задний мосты взаимосвязаны друг с другом,что безусловно помогает при одолении препятствий. Далее рассмотрим конструктивные особенности, назначение, разберемся, как работает раздатка.

Что такое раздаточная коробка автомобиля

Раздаточная КПП — агрегат, распределяющий крутящий момент между ведущим и ведомым мостом, или несколькими мостами. Также, раздатка позволяет отключать ведомый мост, понижать и повышать передаточное число, а значит имеет свой дифференциал, который может жестко блокироваться. Главная функция — повысить проходимость автомобиля там, где отсутствуют дороги вовсе.

Для чего автомобилю раздатка

Раздаточная коробка особенно важна на бездорожье. Блокируя межосевой дифференциал, она связывается мосты, и распределяет крутящий момент поровну на оси. Для большего эффекта в мостах применяет блокровку межколечного дифференциала. Работает простейшая раздатка таким образом, что перераспределение усилий производится по принципу “где больше нагрузка на колесо”.

Для спортивных автомобилей, оснащенных системой полного привода, ранее устанавливалась именно раздатка без понижающей передачи, которая жестко соединяет два моста, распределяя момент 50:50 или в другом ином соотношении. В современных таких авто вместо классической РКПП применяют “имитацию” в виде электромагнитной муфты, которая срабатывает на пробуксовку или резкую смену нагрузки на колеса. Для мощных авто полный привод нужен для максимального зацепа и эффективного разгона, и только в случае применения РКП есть можно отключать один мост.

Устройство раздаточной коробки

Классическая раздаточная коробка с понижающей передачей состоит из следующих деталей:

• металлический корпус, который крепится к кузову или подрамнику через подушки;
• ведущий вал — передает крутящий момент от коробки передач на карданные валы;
• межосевой дифференциал, который распределяет крутящий момент между мостами;
• блокировка дифференциала — фиксирует крутящий момент редукторов;
• цепь или зубчатая передача;
• масляная камера;
• шестерня понижающей передачи а также синхронизатор, позволяющий в движении активировать “понижайку”;

• механизм управления (рычаги, сервопривод, гидропривод);
• шестерни валов, обеспечивающие передачу момента.

Работает раздатка так:

• от хвостовика КПП крутящий момент передается на первичный вал РКПП, после на промежуточны за счет постоянного зацепления двух шестеренок;
• шестерня, находящаяся на промвалу, подвижная, поэтому при ее движении активируется полный привод;
• полный привод активирован.

Разновидности раздатки

По типу применения существует 4 вида РКПП:

• РКП с соосными валами — система широко применима, так как позволяет использовать взаимозаменяемую главную передачу;
• с несоосным ведомым валом — отличается надежностью, отсутствием промвала, за счет этот РКПП компактна;
• с блокировкой привода — отлично подходит для бездорожья, однако на трассе будет повышенный износ резины за счет проскальзывания одной стороны колес на поворотах, во избежание этого передний мост отключается;
• раздатка с дифференциалом — позволяет колесам вращаться с разной скоростью, обеспечивая безопасность движения по асфальтовой дороге в режиме 4WD.

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.

Управление раздаточной коробкой

С жестким подключением моста “Партайм”, как правило, имеется рычаг с четырьмя режимами работы:

• 2Н — привод на переднюю или заднюю ось;
• 4Н или 4WD — полный привод;
• N — нейтраль, используется для переключения на понижающую передачу;
• 4L- режим использования в тяжелом бездорожье, где требуется снизить крутящий момент, обеспечив лучшее тяговое усилие на колесах.

Режимы переключения с постоянным полным приводом:

• Н — полный привод, момент распределяется автоматически в зависимости от нагрузки на колеса или оси;
• HL — полный привод + блокировка межосевого дифференциала;
• L0 или LL — пониженная передача с блокировкой;
• N — нейтраль.

На современных внедорожниках рычаг управления заменили на шайбу, и за включение режимов отвечает сервопривод, а интегрированный блок управления раздаточной коробкой помогает выбирать необходимый режим, в зависимости от многих факторов.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/avtotachki/chto-takoe-razdatochnaia-korobka-i-dlia-chego-nujna-5ea892a86c197b5e73e571db