Автомобилей. Благодаря этому агрегату, происходит распределение крутящего момента по осям, а также его увеличение при движении автомобиля по местности со сложным рельефом.
Взгляд в прошлое
Первые полноприводные автомобили появились в начале двадцатого века. Это были легковые автомобили, предназначенные для участия в гонках по шоссе и по бездорожью. Публика отнеслась к изобретению прохладно, считая его баловством, и не собиралась переплачивать большие деньги за сомнительное удовольствие.
Казалось, идея умерла, никому не нужная. Но уже в десятых годах прошлого века конструкторы реанимировали ее, разработав полноприводные грузовые автомобили.
Перед разработчиками встал вопрос: как распределить крутящий момент между двумя ведущими мостами. Было ясно, что обычная коробка скоростей не может решить эту задачу.
После некоторых манипуляций появился совершено новый агрегат, который выполнял следующие задачи:
- создавал ряд передаточных отношений, способствующих согласованию скорости вращения коленвала, крутящего момента, выходящего из него, и скорости автомобиля;
- распределял крутящий момент между ведущими мостами;
- не препятствовал движению назад.
По привычке этот новый механизм долго еще называли коробкой скоростей. Но, в отличие от знакомой по не полноприводным автомобилям, эта коробка имела два выходных вала.
Но и эта разработка не имела успеха из-за высокой стоимости. Возможно, она так и канула бы в лету, но тут началась первая мировая война. А, как известно, военные действия ведутся не только вдоль дорог с твердым покрытием, приходится тащить пушки по бездорожью, да еще и в весеннюю распутицу. Вот тут-то и настал звездный час полноприводных автомобилей.
Назначение раздаточной коробки
Раздаточная коробка служит для распределения усилия на все ведущие мосты автомобиля. Кроме того, с ее помощью осуществляется включение и выключение ведущего переднего моста. Раздаточная коробка, как правило, имеет двухступенчатый редуктор. Под его воздействием меняются передаточные числа, и вдвое увеличивается количество передач автомобиля.
Первый ряд передаточных чисел получается при включении прямой (высшей) передачи. Второй ряд задействуется при понижении передачи. Это позволяет использовать автотранспорт в разных дорожных условиях.
В конструкции автомобилей высокой проходимости имеется устройство, не позволяющее включить понижающую передачу в тот момент, когда передний мост включен. Такое устройство предохраняет задний мост от перегрузки большим крутящим моментом.
Типы раздаточных коробок
1. С соосными приводными валами ведущих мостов. Этот тип широко применяется благодаря возможности использования единой главной передачи для переднего и заднего мостов.
2. С несоосными ведомыми валами. У них нет промежуточного вала. Компактность, бесшумность, высокий КПД – вот главные преимущества этого типа раздаточной коробки. К тому же она отличается небольшой металлоемкостью.
3. С блокированным приводом ведущих мостов. Позволяет использовать полную тяговую силу без пробуксовывания колес. С такой раздаточной коробкой передний мост включается только на труднопроходимых участках дороги. При движении автомобиля по твердому покрытию в целях экономии топлива и снижения степени изнашивания шин передний мост отключается.
4. С дифференциальным приводом ведущих мостов. В коробках этого типа применяется , позволяющий вращение ведущих валов с разными скоростями. У автомобиля, оснащенного такой коробкой, постоянно включен передний мост. Для повышения проходимости дифференциалы межосевые выполняются с принудительной блокировкой.
Устройство раздаточной коробки
Несмотря на различия конструкции раздаточных коробок, зависящих от системы полного привода, все они имеют общие основные узлы:
- вал ведущий;
- дифференциал межосевой;
- механизм, блокирующий межосевой дифференциал;
- приводной вал задней оси;
- зубчатая или цепная передача;
- передача понижающая;
- приводной вал передней оси.
Схема раздаточной коробки
Крутящий момент от коробки скоростей к раздаточной коробке передается через ведущий вал.
Распределяет крутящий момент между осями — дифференциал межосевой. Благодаря ему, оси могут вращаться с разными угловыми скоростями. Межосевой дифференциал бывает двух типов:
- симметричный (распределяет крутящий момент поровну);
- несимметричный (распределяет крутящий момент в различных соотношениях).
Служит для жесткого сцепления передней и задней осей.
Цепная передача передает крутящий момент на переднюю ось. Она состоит из зубчатых колес (ведущего и ведомого) и приводной цепи. Вместо цепной часто используют зубчатую передачу (цилиндрическую). В системе полного привода, автоматически подключаемого, раздаточная коробка выполнена в виде конического редуктора.
Назначение понижающей передачи – увеличение момента крутящего при движении автомобиля по бездорожью. Имеет конструкцию планетарного редуктора.
Режимы работы
Раздаточная коробка работает в пяти режимах.
1. Включена нейтраль.
2. Разблокирован дифференциал при включенной повышающей передаче: крутящий момент делится в соотношении 1:2.
3. Заблокирован дифференциал при включенной повышающей передаче: крутящий момент делится в зависимости от сцепления колес с дорожным покрытием.
4. Разблокирован дифференциал при включенной понижающей передаче: крутящий момент раздается в соотношении 1:2.
5. Заблокирован дифференциал при включенной понижающей передаче: передний и задний мосты работают как единое целое. Крутящий момент раздается в зависимости от степени сцепления колес с дорогой. В таком режиме проходимость автомобиля самая высокая.
Видео: раздаточная коробка.
Разда́точная коробка - агрегат для распределения крутящего момента от двигателя на несколько приводных механизмов, которые в большинстве случаев, также увеличивают число передач в трансмиссии.
Распределяет крутящий момент между ведущими мостами таким образом, чтобы обеспечивалась наилучшая проходимость автомобиля без возникновения негативного явления - «циркуляции мощности» в трансмиссии.
Увеличивает крутящий момент на ведущих колёсах в пределах, необходимых для преодоления сопротивления качению колёс при движении по плохим дорогам и бездорожью, а также на крутых подъёмах (см. демультипликатор).
Обеспечивает устойчивое движение автомобиля с малой скоростью при работе двигателя в режиме максимального крутящего момента.
Типы раздаточных коробок
Существует несколько типов раздаточных коробок, различающихся в зависимости от назначения автомашины, на которой они устанавливаются. Принято выделять три основных типа раздаток: по расположению валов привода ведущих мостов — с соосными и несоосными валами; по приводу ведущих мостов — с блокированным и дифференциальным приводом; — по числу передач — одно-, двух- или трехступенчатые.
Автомобили, оборудованные системой полного привода, обязательно оснащаются раздаточной коробкой.
Устройство раздаточной коробки и назначение ее деталей
Несмотря на некоторые отличия, можно выделить общее в устройстве всех раздаток.
Коробка состоит из:
- ведущего вала;
- межосевого дифференциала;
- механизма блокировки межосевого дифференциала;
- вала привода задней оси;
- цепной (или зубчатой) передачи;
- понижающей передачи;
- вала привода передней оси.
Крутящий момент передается ведущим валом от коробки передач к раздатке. В функцию межосевого дифференциала входит распределение крутящего момента между осями. Это дает им возможность вращаться с разными угловыми скоростями.
Симметричный межосевой дифференциал поровну распределяет крутящий момент между осями. Несимметричный осевой дифференциал распределяет тот же момент в определенном соотношении. Межосевой дифференциал не применяется в раздатках, установленных в системах полного привода с автоматическим и ручным подключением.
Механизм блокировки межосевого дифференциала предусматривает полное или частичное его отключение, благодаря чему обеспечивается жесткое соединение передней и задней осей между собой и полная реализация полноприводных возможностей автомобиля. Блокировка дифференциала может осуществляться вручную или автоматически.
Вал привода задней оси устанавливается соосно к ведущему валу. Функция цепной, или зубчатой, передачи заключается в обеспечении доставки крутящего момента на переднюю ось.
Цепная передача состоит из ведущего и ведомого колес и приводной цепи. Наряду с цепной, в раздаточной коробке может быть использована цилиндрическая зубчатая передача.
Понижающая передача служит увеличению крутящего момента при движении автомобиля по бездорожью. Она выполнена в форме планетарного редуктора и устанавливается в раздаточных коробках внедорожников.
Раздатки автомобилей с системой полного привода с ручным подключением предусматривают возможность использования передней оси. Раздаточные коробки постоянного полного привода включают функцию отключения переднего вала (оси).
Конструкция раздаточной коробки определяет режимы ее работы. Это может быть:
- включение заднего моста;
- включение двух мостов;
- включение двух мостов с блокировкой межосевого дифференциала;
- включение двух мостов на понижающей передаче с блокировкой межосевого дифференциала;
- включение двух мостов при автоматической блокировке межосевого дифференциала.
Переключить режимы работы раздаточной коробки можно при помощи рычага управления, поворотного переключателя или кнопок панели приборов.
Характерные поломки раздаточной коробки
Раздаточная коробка – сложный технический узел автомобиля, поэтому и причин его выхода из строя может быть множество.
Признаками поломки раздатки служат воющий звук при движении автомобиля на большой скорости, вибрация пола кузова в момент старта и разгона. Появившийся шум при повороте или пробуксовке колес также свидетельствует о проблемах в работе раздаточной коробки.
Довольно частыми поломками раздаточной коробки являются блокировка дифференциала и самопроизвольное выключение передач.
Во всех подобных случаях стоит сразу обратить на это внимание и обратиться к специалистам.
Раздаточная коробка служит для распределения (раздачи) крутящего момента от коробки передач между ведущими мостами автомобиля; она также обеспечивает включение и выключение переднего ведущего моста.
Раздаточные коробки устанавливаются на автомобиле обычно за коробкой передач. На большинстве автомобилей повышенной проходимости устанавливаются двухступенчатые раздаточные коробки, конструкция которых позволяет при необходимости изменять распределяемый крутящий момент.
Наличие двух передач в раздаточной коробке позволяет изменять передаточные числа силовой передачи, удваивая общее число передач автомобиля. Один ряд передач получается при включении высшей передачи раздаточной коробки, другой, с большими передаточными отношениями, - при включении низшей передачи. Увеличение общего числа передач и передаточных отношений позволяет наиболее эффективно использовать автомобиль в любых дорожных условиях.
Принцип работы автомобильных раздаточных коробок вне зависимости от их конструктивного оформления одинаков. Рассмотрим их устройство и работу на примере двухступенчатой раздаточной коробки двухосных автомобилей ГАЗ-69А и ГАЗ-69.
Раздаточная коробка крепится к поперечине рамы в четырех точках на резиновых подушках и соединяется с коробкой передач коротким карданным валом.
В чугунном литом картере 4, имеющем сверху люк, закрытый крышкой 6, расположены три вала: ведущий 5, промежуточный 31 и ведомый 29.
Ведущий вал 5 установлен на шарикоподшипниках 1. Шарикоподшипник заднего конца ведущего вала закрыт глухой крышкой 2, а в крышке переднего конца ведущего вала установлен самоподжимной сальник. Наружный конец вала 5 имеет шлицы, на которых при помощи гайки закреплен фланец 40. К фланцу четырьмя болтами крепится фланец короткого карданного вала, соединяющего раздаточную коробку с коробкой передач. В средней части вала нарезаны шлицы, на которых сидит шестерня 7.
Ниже на двух конических роликоподшипниках 14 установлен промежуточный вал 31. Роликоподшипники закрыты крышками, под одну из которых поставлены регулировочные прокладки 43. На промежуточном валу на шлицах сидят шестерня 15, находящаяся в постоянном зацеплении с шестерней 7 ведущего вала и шестерней 24 ведомого вала, и шестерня 32 понижающей передачи.
Рис. Устройство раздаточной коробки автомобилей ГАЗ-69 и ГАЗ-69А: 1 - шарикоподшипник ведущего вала; 2 и 11 - крышки шарикоподшипников ведущего вала; 3 - стопорное кольцо; 4 - картер раздаточной коробки; 5 - ведущий вал; 6 - крышка люка картера; 7 - ведущая шестерня ведущего вала; 8 - распорное кольцо; 9 - самоподжимной сальник; 10 - фланец крепления промежуточного карданного вала; 12 - уплотнительная прокладка; 13 — регулировочные прокладки; 14 - роликоподшипник промежуточного вала; 15 - шестерня постоянного зацепления промежуточного вала; 16 - кронштейн механизма переключения и вала привода переднего моста; 17 - вилка включения переднего ведущего, моста; 18 - муфта включения переднего ведущего моста; 19 - бронзовая втулка; 20 - вал привода переднего ведущего моста; 21 - двухрядный шарикоподшипник; 22 - фланец крепления переднего карданного вала; 23 - роликоподшипник; 24 - шестерня постоянного зацепления ведомого вала; 25 - шестерня включения высшей и низшей передач; 26 - пробка сливного отверстия; 27 - вилка шестерни включения высшей и низшей передач; 28 - крышка роликоподшипника заднего конца ведомого вала; 29 - ведомый вал; 30 - ведущая шестерня привода спидометра; 31 - промежуточный вал; 32 - ведущая шестерня понижающей передачи
Ведомый вал установлен в двух конических роликоподшипниках 23. В крышке 28 роликоподшипника заднего конца ведомого вала расположены самоподжимиой сальник 9 и валик с ведомой шестерней привода спидометра, которая находится в зацеплении с ведущей шестерней 30, сидящей на шлицах вала. На этих же шлицах посажен фланец, который закрепляется на валу гайками.
Фланец служит для присоединения карданной передачи, идущей к заднему ведущему мосту автомобиля. Крышкой роликоподшипника переднего конца ведомого вала является кронштейн 16, в котором на двухрядном шарикоподшипнике 21 установлен передний конец вала 20 привода переднего ведущего моста. Задний конец вала 20 сидит на втулке 19 в отверстии ведомого вала. Под крышкой 28 расположены регулировочные прокладки конических роликоподшипников. На ведомом валу на бронзовой втулке свободно вращается шестерня 24. Шестерни постоянного зацепления 7, 15 и 25 раздаточной коробки имеют косые зубья.
Шестерня 25 установлена на ведомом валу 29; при помощи вилки 27 переключающего механизма она может перемещаться на шлицах по валу.
Перемещаясь вперед, шестерня 25 надвигается своими шлицами на зубчатый венец шестерни 24 постоянного зацепления, включается высшая передача раздаточной коробки. Перемещаясь назад, шестерня 25 входит в зацепление с ведущей шестерней 32 понижающей передачи, включается низшая передача раздаточной коробки. Шестерня 25 может занимать промежуточное (нейтральное) положение, когда она не находится в зацеплении ни с шестерней 32, ни с зубчатым венцом шестерни 24, ведомый вал 29 при этом не вращается.
Передний ведущий мост автомобиля включается перемещением муфты 18 по шлицам переднего конца ведомого вала. Перемещаясь вперед, муфта своими шлицами надвигается на зубчатый венец вала 20 привода переднего ведущего моста и соединяет его с ведомым валом.
Управление раздаточной коробкой осуществляется двумя рычагами, расположенными в кабине, водителя за рычагом переключения передач коробки передач. Опоры рычагов размещаются непосредственно на картере раздаточной коробки. Левый рычаг служит для включения и выключения переднего ведущего моста и имеет два положения: переднее-передний мост выключен и заднее - мост включен.
Правый рычаг служит для переключения передач раздаточной коробки и имеет три положения: переднее, когда включена низшая передача, среднее (нейтральное), когда ведущий вал разобщен с промежуточным, и заднее, когда включена высшая передача. Передачи в раздаточной коробке и передний ведущий мост включаются при помощи ползунов 33 и 34 и связанных с ними вилок 35 и 36. Для предотвращения произвольного включения передач и переднего ведущего моста служат фиксаторы.
Рис. Схема работы раздаточной коробки: а - высшая передача (передний ведущий мост выключен): б - низшая передача (передний ведущий мост включен) (наименование деталей 1-32 то же, что на предыдущем рисунке); 33 - ползун включения переднего ведущего моста; 34 - ползун переключения передач; 35 - вилка включения переднего ведущего моста; 36 - вилка переключения передач
Включать передний ведущий мост следует только при движении в тяжелых дорожных условиях (песок, снег, гололедица, грязная разбитая дорога и т.д.). Постоянная езда с включенным передним ведущим мостом увеличивает износ деталей автомобиля, повышает расход горючего вследствие возрастания потерь на трение и ведет к ускоренному износу шин. Поэтому, как только автомобиль выходит на хорошую дорогу, передний мост необходимо выключать.
При включенной высшей передаче в раздаточной коробке, если задние колеса не буксуют, включать и выключать передний мост можно во время движения на любой скорости без выключения сцепления. В этом случае ведомый вал раздаточной коробки и карданный вал, идущий к переднему ведущему мосту, вращаются с одинаковой скоростью. Если же задние колеса пробуксовывают, то включать передний ведущий мост нужно при выключенном сцеплении.
Низшая передача раздаточной коробки включается в особо тяжелых дорожных условиях. Эта передача включается на остановке автомобиля, после того как включен передний мост; при этом сцепление надо выключать.
Для предотвращения перегрузки силовой передачи большим крутящим моментом при включении низшей передачи раздаточной коробки в механизме управления раздаточной коробкой имеется блокирующее устройство , не дающее возможности включать низшую передачу раздаточной коробки при выключенном переднем ведущем мосте, а также выключать передний мост при включенной низшей передаче.
Это устройство выполнено и работает так же, как и замочный фиксатор коробки передач автомобилей ГАЗ-69 и ГАЗ-69А. Для улучшения маневренности и уменьшения расхода горючего при эксплуатации на дорогах с твердым покрытием у большегрузных автомобилей повышенной проходимости в раздаточной коробке имеется особый механизм - межосевой дифференциал .
Межосевой дифференциал обеспечивает колесам ведущих мостов возможность вращаться с разным числом оборотов. Это необходимо потому, что за одно и то же время колеса переднего, среднего и заднего мостов автомобиля проходят неодинаковые пути как на поворотах, так и при движении по неровной дороге, что может сопровождаться пробуксовкой части колес или движением их юзом.
Межосевой дифференциал размещается в раздаточной коробке между валами, передающими крутящий момент переднему и заднему (или тележке задних) ведущим мостам. Дифференциал выполняет две задачи:
- во-первых, передает вращение к соосно расположенным валикам, при этом число оборотов ведущего элемента (коробки) дифференциала остается неизменным при переменном числе оборотов валов
- во-вторых, распределяет (раздает) крутящий момент от коробки передач между валами в строго определенном отношении
Дифференциал, распределяющий крутящий момент между валами поровну, называется симметричным, а дифференциал, распределяющий крутящий момент между валами в некотором постоянном отношении, пропорциональном распределению сцепного веса автомобиля но ведущим мостам, которое задается при конструировании автомобиля, - несимметричным.
Механизмы автомобильных межосевых дифференциалов отличаются многообразием конструкций, но тем не менее принцип их устройства и работы одинаков.
Рис. Схема межосевого дифференциала: а - симметричный дифференциал; б - несимметричный дифференциалу; 1 - вал привода переднего ведущего моста; 2 - ведомая шестерня дифференциала; 3 - сателлит; 4 и 6 - шестерни валов привода ведущих мостов; 5 - вал привода среднего и заднего ведущих мостов; 7 - крестовина; 8 - коробка дифференциала
Устройство простейшего конического межосевого дифференциала схематично показано на рисунке. Механизм дифференциала состоит из коробки 8, приводимой во вращение относительно валов привода ведущих мостов автомобиля жестко связанной с ней, шестерней 2. В коробке установлена крестовина 7, на шипах которой свободно вращаются конические шестерни-сателлиты 3, которые находятся в зацеплении одновременно с двумя коническими шестернями 6 и 4, жестко связанными с валами 1 и 5 привода переднего, среднего и заднего мостов.
Работает дифференциал следующим образом. При вращении шестерни 2 вместе с коробкой 8 и крестовиной 7 дифференциала одновременно будут поворачиваться и сателлиты 3, а с ними шестерни 6 и 4 приводных валов ведущих мостов автомобиля, весь механизм дифференциала будет вращаться как одно целое. Так происходит при движении автомобиля по ровной прямой дороге, когда обе шестерни валов привода ведущих мостов автомобиля оказывают сателлитам одинаковое сопротивление прокручиванию.
Рис. Схема переезда автомобилем неровности: а — колесами переднего моста; б - колесами среднего и заднего мостов
Совсем по-другому работает межосевой дифференциал при поворотах или движении автомобиля по неровной дороге, когда колеса ведущих мостов вынуждены проходить неодинаковые пути. Так, например, при переезде через неровность (рис. а) передние ведущие колеса автомобиля совершат больший путь, чем колеса среднего и заднего мостов, скорость вращения колес среднего и заднего мостов при этом становится меньше скорости вращения передних колес; соответственно возрастает сопротивление их прокручиванию. В этом случае сателлиты начинают перекатываться по шестерне 4 вала привода среднего и заднего мостов и, вращаясь на шипах крестовины, увеличивают скорость вращения шестерни 6 вала привода переднего моста, колеса которого при переезде через неровность должны пройти больший путь, чем колеса среднего и заднего мостов. Число оборотов колес переднего моста при этом увеличивается настолько, насколько уменьшается число оборотов колес среднего и заднего мостов.
То же самое происходит и при переезде неровности колесами среднего и заднего мостов (рис. б). Колеса переднего моста, проходящие в этом случае меньший путь, замедляют скорость своего вращения и оказывают значительное сопротивление своему прокручиванию. Вследствие этого сателлиты дифференциала начинают перекатываться по шестерне 6 привода переднего моста, увеличивая соответственно скорость вращения шестерни 4 и связанных с нею через вал 5 колес среднего и заднего ведущих мостов.
В симметричном межосевом дифференциале (рис. а) крутящий момент, передаваемый шестерней 2, распределяется между валами привода переднего 1, среднего и заднего 5 мостов всегда поровну вследствие одинакового диаметра и числа зубьев шестерен 4 и 6.
В несимметричном межосевом дифференциале (рис. б), у которого диаметр шестерен 4 и 6 валов привода ведущих мостов не одинаков, крутящий момент распределяется между валами ведущих мостов пропорционально диаметру и числу зубьев шестерен их привода (чем больше диаметр шестерни, т.е. чем больше на ней зубьев, тем больший момент ей передается).
Для того чтобы сателлиты 3 в несимметричном дифференциале могли находиться в зацеплении одновременно с двумя различными по диаметру шестернями, их выполняют в виде двойной конической шестерни.
Рис. Схема межосевого несимметричного планетарного дифференциала: 1 - вал привода переднего ведущего моста; 2 - ведомая шестерня дифференциала; 3 - коронная шестерня; 4 - сателлит; 5 - солнечная шестерня; 5 - вал привода среднего и заднего ведущих мостов; 7 - коробка дифференциала
В некоторых конструкциях раздаточных коробок, например в раздаточной коробке автомобиля Урал-375, несимметричный дифференциал выполнен не из конических шестерен, а из цилиндрических так называемого планетарного типа.
В межосевом планетарном дифференциале, схема которого показана на рисунке, валы привода мостов связаны с различными по конструкции шестернями: вал 1 привода переднего моста с цилиндрической шестерней 5, называемой солнечной, вал 6 привода среднего и заднего мостов с коронной шестерней 3 внутреннего зацепления. В зацеплении с солнечной и коронной шестернями находятся небольшие цилиндрические шестерни - сателлиты 4, оси которых закреплены в коробке 7 дифференциала.
Работает межосевой планетарный дифференциал так же, как и межосевой конический дифференциал.
Применение в раздаточных коробках межосевых дифференциалов облегчает управление автомобилем, уменьшает расход горючего и износ шин; применение несимметричного дифференциала способствует, кроме того, более рациональному использованию сцепного веса автомобиля, который не всегда равномерно распределяется по осям, для увеличения силы тяги автомобиля. Вместе с тем межосевой дифференциал не устраняет буксования колес ведущих мостов при движении автомобиля по местности с различным состоянием грунта, когда наблюдается неодинаковое сцепление колес с грунтом.
Для повышения проходимости автомобиля в конструкциях межосевых дифференциалов предусматривается специальная муфта блокировки дифференциала. С помощью этой муфты дифференциал блокируется и буксование мостов устраняется, все ведущие, мосты вращаются с одинаковым числом оборотов. Блокировка дифференциала достигается тем, что муфта блокировки при ее включении жестко связывает между собой посредством шлицевых соединений коробку дифференциала и вал привода одного из ведущих мостов.
Для смазки механизма раздаточной коробки в ее картер заливается трансмиссионное масло до уровня маслоналивного отверстия, закрытого пробкой.
Раздаточная коробка устанавливается на всех автомобилях с полным приводом, а также на автомобилях, укомплектованных каким-либо дополнительным оборудованием. Предназначение раздаточной коробки полноприводного автомобиля следующее:
- распределение крутящего момента между приводными осями;
- увеличение крутящего момента при езде по бездорожью.
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.
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.
ПОЧЕМУ РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА ИМЕЕТ ТАКОЕ НАЗВАНИЕ
Именовать раздаточную коробку стали из-за близости понятий с КПП. Крутящий момент передается при незначительной скорости транспортного средства, так как раздатка имеет демультипликатор или понижающую передачу. Таким образом машина способна передвигаться в тяжелых условиях, при отсутствии дороги. Кроссоверы не имеют такого устройства из-за того, что они не созданы для бездорожья. Демультипликатор помогает машине уменьшить скорость вращения валов привода. По этой причине не теряется большой крутящий момент. Понижающий ряд позволяет автомобилю иметь еще несколько передач. В случае различных дорожных ситуаций у водителя будет больше возможностей правильно определить необходимое передаточное число.
НЕИСПРАВНОСТИ И РЕМОНТ РАЗДАТОЧНОЙ КОРОБКИ
Раздаточная коробка достаточно дорогое устройство, поэтому необходим правильный уход и своевременный ремонт для увеличения срока службы. Очень часто водители жалуются на включение передач с затратой усилий. Чаще всего это возникает при изношенности штоков и вилок передач. Эта проблема часто вызывается за счет задиров на зубчатых колесах механизмов. Нельзя исключать плохую работу фиксаторов. Если штоки и вилки изношены, то сразу же необходимо произвести их замену. При езде на автомобиле наблюдается автоматическое выключение передач. Это свидетельствует о том, что зубья шестерен изношены и требуют срочной замены.
Также это говорит что могут быть неисправны крепления вилок. Высокий уровень шума при работе раздаточной коробки говорит о многих факторах: плохой вязкости смазывающих веществ; порче зубчатых колес; неисправному сцеплению; высокого уровня изношенности подшипников. Самостоятельно можно лишь заменить смазывающие вещества, а для всего остального необходимо обращать к специалистам. При малом количестве масла, его необходимо восстановить до нормы. Встречаются случаи, когда масло вытекает из раздаточной коробки. Здесь причина может быть только одна - изношенные прокладки. Для устранения это проблемы необходимо разобрать коробку и заменить прокладку. За коробкой необходим уход. Периодически необходимо проверять уровень масла и восполнять его. При утечке масла надо проверить все сальники и затянуть крепления.
Ремонт всех неисправностей раздаточной коробки лучше доверить специалистам, поскольку многие неисправности не получится решить самостоятельно. Исправная раздаточная коробка работает без постороннего шума. Она не должна перегреваться при переключении передач. Если эти условия соблюдаются, то смело можно сказать что коробка находится в исправном состоянии. Если говорить о ремонте ее деталей, то тут сразу надо понять что это недешевая процедура. Чтобы отсрочить срок замены или ремонта раздаточной коробки, необходимо производить регулярный осмотр и проверку всего механизма. Многие водители, которые столкнулись с ремонтом раздаточной коробки знают, что это все требует значительных финансовых вложений. Поэтому не стоит пренебрегать регулярными визуальными проверками. Все неисправности лучше всего сразу устранять на начальной стадии, поскольку это поможет сократить затраты в будущем и обеспечить исправную работу коробки.
КЛАССИФИКАЦИЯ РАЗДАТОЧНЫХ КОРОБОК
Современная классификация включает следующие типы раздаточных коробок:
- по расположению приводных валов (с соосными и несоосными валами);
- по определенному числу передач (одноступенчатые, двух и трехступенчатые);
- по типу привода ведущих мостов (с дифференциальным, либо блокированным приводом).
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.
Транспортные средства с полным приводом располагают раздаточной коробкой. На машинах с одним приводом такие коробки отсутствуют. Этот механизм служит для того, чтобы передавать и разделять крутящий момент ходовой части. Раздатка способна оказывать помощь при езде через непроходимые места транспортным средством. Находится это устройство сразу за коробкой переменных передач. Встречаются варианты, когда раздатка стоит отдельно либо в одной конструкции с КПП.
Устройство раздаточной коробки
Многие машины имеют различную конструкцию и свои особенности раздатки. Все имеют составляющие коробки:
- дифференциал под установку между осями;
- зубчатая/цепная передача крутящего момента;
- блокиратор под межосевой дифференциал;
- приводные валы, которые ставятся на оси вперед и назад;
- понижающая передача;
- вал ведущий.
В такой раздатке два используемых вала находятся связанными. Приводной вал получает крутящий момент благодаря использованию одной из возможных передач. Есть машины, не имеющие в своем наличии дифференциала между осями и понижающего ряда. Машины, чаще всего кроссоверы, не созданные для поездок по бездорожью, не имеют понижающей передачи.
Разновидности понижающих коробок
В наше время встречаются три разновидности раздаточных коробок:
- По разному количеству передач. По количеству передач существуют коробки одноступенчатые и двуступенчатые. Встречаются модели, у которых есть трехступенчатые передачи.
- По местонахождению .
- По типам приводов ведущего моста. Понижающие коробки имеют соосные и несоосные приводные валы.
Если говорить о местонахождении валов, то тут встречаются коробки дифференциальные, а также блокированные.
Назначение узлов и принцип работы раздаточной коробки
Дифференциал межосевой
Эта деталь служит для того чтобы поделить крутящий момент на каждую ось. Именно это приводит к работе приводных валов с разной скоростью. Данная особенность важна при развороте или повороте автомобиля. Каждое колесо проходит определенное расстояние, поэтому требуется чтобы они крутились с неодинаковой скоростью. В случаях, когда автомобиль не имеет раздаточной коробки с межосевым дифференциалом, решить эту проблему можно отключив одну из осей. У неопытных водителей это не вызовет затруднений.
Существует два вида таких дифференциалов:
- симметричные;
- несимметричные.
Отличаются они по работе тем, что на первом крутящий момент распределяется на равные части, а на втором он в определенной зависимости. Дифференциалы имеют высокую себестоимость, поэтому и ремонт их обходится недешево.
Блокиратор для межосевого дифференциала
Чтобы транспортное средство могло чувствовать себя комфортно в полевых условиях, дифференциал между осями имеет блокиратор. Эта деталь предназначена для того, чтобы при необходимости обеспечить вращение колес с одинаковой скоростью. На таком устройстве можно блокировать колеса автоматически или самостоятельно. Ремонт блокиратора — процесс трудоемкий.
Блокиратор для межосевого дифференциала очень часто осуществляет свою деятельность с помощью . Она является простым и незамысловатым устройством, которое позволяет выполнять блокирующие функции. Работает вискомуфта следующим образом: она имеет специальные диски, которые находятся внутри специальной жидкости. Определенное количество дисков присоединены к корпусу, а все остальные со ступицей. Когда колеса автомобиля начинают буксовать, одни диски начнут движение быстрее чем другие, за счет этого температура жидкости повышается, что обеспечивает соединение корпуса и ступицы.
Популярность эта система получила за счет низкой цены. Минусы системы:
- «запоздалое» срабатывание, из-за чего колеса автомобиля начинают буксовать;
- все блокирование дифференциала невозможно выполнить;
- при наличии в машине , блокиратор нельзя использовать из-за функциональных несостыковок;
- устройство перегревается при постоянной работе.
Дифференциал Torsen
Устройство работает за счет использования червячных передач. Когда автомобиль ровно идет по дороге, дифференциал делит равномерно на каждую сторону оси. Но когда начинается буксировка, за счет использования червячной передачи, крутящий момент переходит на другую ось. Водители отмечают, такие устройства не обладают большим запасом прочности, поэтому часто приходится осуществлять ремонт. Ставится дифференциал Torsen на кроссоверах.
Фрикционная муфта с множеством дисков
Данное устройство представляет собой несколько дисков, которые имеют определенную степень сжатия. Оно предоставляет возможность распределить вращающий момент исходя из предоставленных условий. При обычной работе, момент распределяется равномерно. Во время буксировки муфты сжимаются, из-за чего происходит полная или частичная буксировка дифференциала. Чтобы муфта работала, к ней прикрепляют специальный привод, который бывает как электрическим, так и гидравлическим.
Не многие знают что проводится блокировка дифференциала вручную с помощью разных приводов. Некоторые транспортные средства могут блокироваться как в автоматическом режиме, так и в ручном.
Передача за счет цепи
Цепь в раздатке была создана для перераспределения крутящего момента. Цепная передача является взаимодействием двух колес с зубьями и самой цепи. Бывают случаи, когда в коробке вместо цепной передачи используют зубчатую передачу. Если говорить о надежности, зубчатая считается лучше.
Почему раздаточная коробка имеет такое название
Именовать раздаточную коробку стали из-за близости понятий с КПП. Крутящий момент передается при незначительной скорости транспортного средства, так как раздатка имеет демультипликатор или понижающую передачу. Таким образом машина способна передвигаться в тяжелых условиях, при отсутствии дороги. Кроссоверы не имеют такого устройства из-за того, что они не созданы для бездорожья.
Демультипликатор помогает машине уменьшить скорость вращения валов привода. По этой причине не теряется большой крутящий момент. Понижающий ряд позволяет автомобилю иметь еще несколько передач. В случае различных дорожных ситуаций у водителя будет больше возможностей правильно определить необходимое передаточное число.
Данное устройство позволило увеличить срок службы , что экономит средства автовладельца.
Неисправности и ремонт раздаточной коробки
Раздаточная коробка достаточно дорогое устройство, поэтому необходим правильный уход и своевременный ремонт для увеличения срока службы.
Очень часто водители жалуются на включение передач с затратой усилий. Чаще всего это возникает при изношенности штоков и вилок передач. Эта проблема часто вызывается за счет задиров на зубчатых колесах механизмов. Нельзя исключать плохую работу фиксаторов. Если штоки и вилки изношены, то сразу же необходимо произвести их замену.
При езде на автомобиле наблюдается автоматическое выключение передач. Это свидетельствует о том, что зубья шестерен изношены и требуют срочной замены. Также это говорит что могут быть неисправны крепления вилок.
Высокий уровень шума при работе раздаточной коробки говорит о многих факторах:
- плохой вязкости смазывающих веществ;
- порче зубчатых колес;
- неисправному сцеплению;
- высокого уровня изношенности подшипников.
Самостоятельно можно лишь заменить смазывающие вещества, а для всего остального необходимо обращать к специалистам. При малом количестве масла, его необходимо восстановить до нормы.
Встречаются случаи, когда масло вытекает из раздаточной коробки. Здесь причина может быть только одна — изношенные прокладки. Для устранения это проблемы необходимо разобрать коробку и заменить прокладку. За коробкой необходим уход. Периодически необходимо проверять уровень масла и восполнять его. При утечке масла надо проверить все сальники и затянуть крепления.
Ремонт всех неисправностей раздаточной коробки лучше доверить специалистам, поскольку многие неисправности не получится решить самостоятельно.
Исправная раздаточная коробка работает без постороннего шума. Она не должна перегреваться при переключении передач. Если эти условия соблюдаются, то смело можно сказать что коробка находится в исправном состоянии.
Если говорить о ремонте ее деталей, то тут сразу надо понять что это недешевая процедура. Чтобы отсрочить срок замены или ремонта раздаточной коробки, необходимо производить регулярный осмотр и проверку всего механизма. Многие водители, которые столкнулись с ремонтом раздаточной коробки знают, что это все требует значительных финансовых вложений. Поэтому не стоит пренебрегать регулярными визуальными проверками.
Все неисправности лучше всего сразу устранять на начальной стадии, поскольку это поможет сократить затраты в будущем и обеспечить исправную работу коробки.
Работа раздаточной коробки
Работа раздаточной коробки зависит от конструктивных особенностей. При рассмотрении в целом, она работает по следующим режимам:
- с работающим задним мостом;
- с включенными двумя мостами;
- с работающими мостами при блокировании межосевого дифференциала;
- на понижающей передаче заблокирован дифференциал с двумя включенными мостами;
- работают оба моста с автоматической блокировкой дифференциала.
Чтобы выбрать необходимый режим, необходимо воспользоваться специальными кнопками и рычагами.
Роль раздаточной коробки
Раздатка выполняет огромную роль при работе транспортных средств, которые могут использоваться в условиях бездорожья. Данное устройство пользуется популярностью среди водителей как отечественных автомобилей, так и зарубежных. При плохих дорожных условиях, раздаточная коробка способна сыграть решающую роль в управлении автомобилем.
Сайт предлагает ознакомиться с подробным видеоописанием раздаточной коробки, а также с принципом ее работы. На данном видео рассказывается о конструктивных особенностях раздаточных коробок. Здесь также рассказаны и показаны типы коробок с деталями в разрезе.
