Устройство раздаточной коробки автомобиля
В плане устройства раздаточные коробки различных автомобилей существенно отличаются , однако их общее предназначение остается неизменным. «Раздатка» автомобиля с полным приводом состоит из следующих узлов:
- корпус (картер);
- ведущий вал;
- валы привода передней и задней осей;
- дифференциал межосевой;
- устройство блокировки дифференциала;
- зубчатая или цепная передача;
- понижающая передача.
В корпусе раздаточной коробки располагаются все элементы, включая понижающую передачу и межосевой дифференциал. Как и в коробке передач, в корпусе раздаточной коробки имеется смазывающая жидкость (трансмиссионное масло), которая обеспечивает постоянную смазку всех внутренних узлов.
Крутящий момент от КПП передается на раздаточную коробку через ведущий вал. Далее крутящий момент передается на межосевой дифференциал, который может иметь различные конструкции. Устаревшие раздаточные коробки содержат простейший межосевой дифференциал без механизма блокировки. На современных автомобилях устанавливается дифференциал с возможностью жесткой блокировки или самоблокирующийся дифференциал.
Назначение узлов раздаточной коробки
Межосевой дифференциал
Данный узел позволяет распределить межосевой крутящий момент и дает приводным валам вращаться на разных угловых скоростях
Это особенно важно при движении в поворотах, поскольку колеса проходят разное расстояние и, следовательно, должны вращаться с разной скоростью. Если раздаточная коробка не оснащена таким узлом, обеспечить колесам возможность вращаться с разными скоростями можно только путем отключения одной оси. Межосевые дифференциалы бывают симметричными и несимметричными
Первый работает таким образом, что крутящий момент раздается поровну на обе оси, второй делит его в определенной пропорции
Межосевые дифференциалы бывают симметричными и несимметричными. Первый работает таким образом, что крутящий момент раздается поровну на обе оси, второй делит его в определенной пропорции.
Статья в тему: Как выставить зажигание без стробоскопа неоновой лампой
Механизм блокировки межосевого дифференциала
Чтобы автомобиль мог полноценно реализовать свои внедорожные возможности, межосевой дифференциал оснащают блокирующим механизмом, назначение которого в том, чтобы принудительно заставить колеса обеих осей вращаться с одинаковой скоростью. Блокирование может происходить либо принудительно, либо вручную, в зависимости от типа механизма. В настоящее время используются следующие виды блокировок:
- дифференциал самоблокирующийсяTorsen;
- фрикционная многодисковая муфта;
- вязкостная муфта (вискомуфта).
Первыми двумя механизмами оснащается раздаточная коробка кроссоверов в силу недостатков, описанных ниже.
Вискомуфта
Это наиболее простое устройство, позволяющее автоматически заблокировать межосевой дифференциал. Принцип ее работы следующий: внутри нее находятся перфорированные диски, погруженные в силиконовую жидкость, часть дисков соединена с корпусом, а остальные со ступицей; во время пробуксовки колес одной из осей одни диски начинают вращаться быстрее других, силиконовая жидкость разогревается и густеет, как бы склеивая ступицу с корпусом.
Основное достоинство такой системы – низкая стоимость. Недостатков гораздо больше: срабатывание происходит с запозданием, в результате чего автомобиль может успеть зарыться буксующими колесами; блокировка дифференциала не полная; от продолжительной работы происходит перегрев; данный узел несовместим с системой ABS.
Самоблокирующийся дифференциал Torsen
Это конструкция, состоящая из набора червячных шестерен – ведущих и ведомых. Принцип работы данного устройства следующий: пока все колеса хорошо «держат» дорогу, дифференциал раздает крутящий момент осям поровну. Как только одна из осей пробуксовывает, момент, благодаря силам трения в червячной передаче, перебрасывается на другую ось, соотношение усилий может доходить до 20:80. Основной минус такого решения – ограничения по прочности конструкции. По этой причине Torsen не устанавливается на внедорожниках, его удел – кроссоверы.
Многодисковая фрикционная муфта
Это набор фрикционных дисков, имеющих контролируемую степень сжатия. Такая муфта позволяет распределять между осями крутящий момент в зависимости от условий местности. В обычных условиях момент делится поровну. Во время пробуксовки одной из осей диски муфты сжимаются, дифференциал полностью или частично блокируется. Для обеспечения работы муфта может оснащаться электрическим или гидравлическим приводом и электронной системой управления. Еще межосевой дифференциал можно заблокировать вручную посредством механического, пневматического, гидравлического или электрического привода. Многие автомобили имеют возможность блокировки дифференциала, как в автоматическом, так и в ручном режиме.
Статья в тему: Рекомендации и советы по установке сигнализации на автомобиль
Назначение данного узла заключается в передаче крутящего момента приводному валу передней оси автомобиля для обеспечения работы полного привода. Она состоит из пары зубчатых колес (ведущее и ведомое) и приводной цепи. Помимо передачи цепной, в раздаточной коробке может применяться зубчатая, состоящая из цилиндрических шестерен.
Разновидности блокировок межосевого дифференциала
В современных внедорожниках реализовывается два типа блокировки межосевого дифференциала: ручная и автоматическая. Оба они предполагают или полное, или частичное выключение узла. Чаще на автомобилях повышенной проходимости устанавливаются автоматические блокировки межосевых дифференциалов. Существует три их основных разновидности:
- Блокировка с вискомуфтой;
- Блокировка типа Torsen;
- Блокировка с фрикционной муфтой.
Каждый из этих видов блокировки имеет свои конструктивные особенности и преимущества.
Блокировка с вискомуфтой
Такая разновидность блокировки межосевого дифференциала является на сегодняшний день наиболее распространенной. Она построена по симметричной планетарной схеме, в основе которой лежит взаимодействие между собой конических шестерен. Одним из важнейших элементов ее конструкции является наполненная масляной воздушно-силиконовой смесью герметично закрытая полость. Она связана с полуосями посредством двух отдельных пакетов дисков. Если полноприводный автомобиль едет с постоянной скоростью по ровной поверхности, то межосевой дифференциал, снабженный такой системой блокировки, транслирует крутящий момент на переднюю и заднюю ведущие оси в соотношении 50% на 50%. В том случае, если вращение одного из пакетов дисков ускоряется, то за счет повышения давления в герметичной полости вискомуфта начинает блокировать (то есть тормозить) соответствующий пакет. Благодаря этому угловые скорости выравниваются, и, по сути дела, происходит блокировка межосевого дифференциала.
Основными достоинствами такой системы являются простота ее конструкции и невысокая стоимость. Именно эти факторы обусловили широкое распространение вискомуфт в системах блокировок межосевых дифференциалов современных внедорожников. Что касается недостатков такой конструкции, то к ним следует отнести неполное автоматическое блокирование, а также риск перегрева в том случае, если она работает в течение длительного периода времени. Дело в том, что значительная часть передаваемой ей кинетической энергии вращения преобразовывается в энергию тепловую.
Блокировка типа Torsen
Она состоит из таких основных элементов, как корпус, левая и правая полуосевые шестерни, их сателлиты и выходные валы. Специалисты в области автомобилестроения считают, что конструкция блокировки межосевого дифференциала этого типа является на сегодняшний день наиболее эффективной и совершенной. Основу этого механизма блокировки составляют две пары червячных колес, в каждой из которых есть ведущее и ведомое (они называются полуосевыми и сателлитами). Функционирование этой системы основывается на некоторых особенностях, которые имеют шестерни такого типа. Если все колеса автомобиля имеют одинаковое сцепление с поверхностью, то дифференциал работает в штатном режиме. Как только одно из них начинает по тем или иным причинам вращаться быстрее остальных, то сателлит, связанный с ним, пытается начать вращение в обратную сторону. Вследствие этого происходит перегрузка червячной шестерни, а выходные валы блокируются. «Высвободившийся» крутящий момент переходит на другую ось, в результате чего его значения уравниваются.
Важнейшими преимуществами блокировки межосевого дифференциала типа Torsen являются очень высокая скорость срабатывания и широкий диапазон значений переброски вращающего момента с оси на ось. Кроме того, такая блокировка не перегружает тормозную систему автомобиля. Основным недостатком такой конструкции ее сложность.
Блокировка с фрикционной муфтой
Главной отличительной особенностью такой системы является то, что она предполагает возможность как автоматической, так и ручной блокировки межосевого дифференциала. Конструктивно она очень похожа на системы с вискомуфтой, только вместо последней в ней установлены фрикционные диски.
При плавном движении автомобиля угловые скорости между его ведущими осями распределяются равномерно. Если одна из полуосей ускоряется, то фрикционные диски сближаются, сила трения между ними увеличивается, в результате чего происходит притормаживание полуоси.
Системы блокировки межосевых дифференциалов, устроенные на основе фрикционных муфт, на серийных автомобилях практически не применяются. Она достаточно сложна по своей конструкции, к тому же имеет невысокий ресурс из-за того, что рабочие элементы (фрикционные диски) быстро изнашиваются. Кроме того, устройства блокировки с фрикционными муфтами требуют частого обслуживания.
Виды раздаточных коробок
Условное разделение раздаточных коробок мы сделаем по автомобилям, на которые они устанавливаются, так как этот параметр наиболее точно характеризирует требование к агрегату. А автомобили с полным приводом делятся на:
- Кроссоверы;
- Внедорожники.
Не все знают что кроссоверы, ещё из называют паркетники, относятся к классу автомобилей, для которых езда по бездорожью вещь весьма условная. К ним по строению трансмиссии можно отнести и легковые полноприводные машины.
Они могут проехать небольшую лужу или забраться на бордюр, но месить на них грязь не стоит. А все из-за того что раздаточная коробка у них имеет блокировку дифференциала со склонностью к перегреву при частом буксовании. Делается она на основе одной из трех систем:
- Вискомуфта;
- Дифференциал Торсен;
- Многодисковая муфта.
Рассмотрим кратко каждую из систем.
Вискомуфта
Вискомуфта построена на базе специальной жидкости, которая находиться между многочисленными, крутящими относительно друг друга с малыми зазорами, пластинами раздатки. Пластины связаны с выходными валами и когда разница между оборотами пластин становиться очень большая (одна из осей буксует) жидкость резко повышает свою вязкость и связывает (жестко склеивает) пластины между собой, блокируя дифференциал.
Но долго она в таком состоянии не может быть потому что жидкость перегревается и теряет свои свойства.
Дифференциал Торсен
Такой дифференциал создан на основе червячных передач и его главное умение быстро и точно перераспределять крутящий момент между осями. Очень хорошая механическая конструкция на основе червячных шестерен, но главный его недостаток ненадежность, то есть в критических ситуациях он склонен к быстрому разрушению.
Многодисковая муфта
Это более надежный механизм, на который переходят все современные кроссоверы.
Ее устройство представляет из себя набор дисков, которые между собой трутся в зависимости от силы, которая на них давит. И чем больше сила тем сильнее они блокируют дифференциал.
Прижимом командует компьютер на основе показаний от датчиков и положения селектора.
Следует сказать, что две предыдущие системы не требовали от водителя участия и работали самостоятельно.
Многодисковая муфта тоже, при длительной пробуксовке начинает перегреваться, и чтобы сохранить механизм, электроника отключает ее работу, автомобиль становиться моноприводным. Это мудрое решение для «нежных» паркетников, которых иногда испытывают, по незнанию, на внедорожность, сохраняя их от поломки.
Так же немаловажным фактором является в кроссоверах отсутствие пониженного ряда в трансмиссии.
Что же касается внедорожников, то стоит заметить высочайшую надежность их трансмиссии при езде по бездорожью. Блокировки в них осуществляются жестко, без возможности плавного изменения крутящего момента между осями.
Да, это плохо сказывается на управлении при высоких скоростях, зато буксовать можно сколько угодно, без боязни перегрева.
Кроме того, в раздатке таких автомобилей есть демультипликатор, для включения пониженной передачи. Может быть один или два пониженных режима.
Благодаря этому, внедорожники могут вскарабкаться на гору очень большой крутизны или ехать по грязи без опасения, что не хватит тяги двигателя.
Так же пониженная передача дает возможность двигаться на очень малых скоростях (1-2 км/ч), что дает время водителю без остановки машины точнее выбрать траекторию движения.
Подводя итоги, можно заметить, раздаточная коробка очень полезный агрегат. И если не насиловать его зря, а учитывать предназначение транспортного средства то срок службы будет очень долгим.
На этом разрешите откланяться.
УСТРОЙСТВО И РАЗНОВИДНОСТИ
Для примера рассмотрим устройство самой простой раздатки – шестеренчатого типа. Такие агрегаты уже несколько вытеснились иными типами, но при этом считаются одними из самых надежных и «настоящих» раздаточных коробок. Состоит шестеренчатая раздаточная коробка из 4-х валов, размещенных в корпусе – ведущего, ведомого, промежуточного вала и привода второго моста. На всех валах расположены шестерни, взаимодействующие между собой.
Ведущий и ведомый валы установлены на одной оси и имеют постоянное зацепление между собой. Это дает постоянную передачу вращения на один из мостов, то есть одна ведущая ось на автомобиле работает все время.
Промежуточный вал в раздатке посредством своих шестерен, зацепленных одновременно с шестеренками ведущего вала и привода второго моста, обеспечивает передачу крутящего момента на последний, поэтому вторая ось тоже получает вращение и является ведущей.
Принцип работы такого редуктора очень прост – ведущий вал получает вращение от коробки передач, сразу отдает его на ведомый вал и через промежуточный передает крутящий момент на вал привода второго моста. Но эксплуатация машины с таким типом раздатки и постоянной подачей вращения на оба моста затруднительна, поскольку из-за жесткого соединения валов управляемость авто падает, и возникает сильная нагрузка на элементы трансмиссии.
Конструкторы решают эту проблему двумя путями – установкой дифференциала (межосевого) и оснащением узла механизмом отключения одного ведущего моста.
Дифференциал в конструкции раздатки выполняет ту же роль, что и в главной передаче – возможность вращаться валам с разными угловыми скоростями. Его наличие снижает проходимость авто из-за возможного переброса всего крутящего момента на одну ось, если вторая потеряла сцепление с дорогой, но положительно сказывается на управляемости. Для повышения же внедорожных качеств дифференциал дополнительно оснащается блокировкой.
В агрегатах же с механизмом отключения, авто в обычном режиме эксплуатации имеет один ведущий мост, а второй задействуется при надобности.
Дополнительно шестеренчатая раздаточная коробка может иметь понижающую передачу, которая повышает тяговое усилие за счет изменения передаточного соотношения в раздаточной коробке. Реализуется понижающая передача установкой дополнительных шестерен на валы. То есть, на каждом валу размещено по две шестерни разных диаметров. При введении в зацепление одних из них передаточное соотношение в агрегате равно 1:1, никакого понижения нет, но если задействовать вторую группу шестеренок, то соотношение меняется. На одних автомобилях оно составляет 2:1, на других – 2,5:1. В результате скорость движения машины снижается, но пропорционально возрастает тяговое усилие. Примечательно, что понижающую передачу используют только при включении полного привода.
Помимо шестеренчатых раздаток на машинах применяются также и цепные. В них промежуточный вал отсутствует, а вращение на приводной вал второй оси осуществляется цепью. Такая конструкция отличается меньшей металлоемкостью узла, но и по надежности уступает шестеренчатому типу.
В современных конструкциях отказались от использования дифференциалов, а их место заняли муфты – механические (синхронизаторы), фрикционные, электромагнитные, вискомуфты. На ряде авто применяются дифференциалы Torsen.
Основные неисправности раздаточных коробок и их причины
Раздаточная коробка является механическим устройством, которое, как и другие механизмы может иметь определённый срок службы, где в период эксплуатации возникают некоторые неисправности. Существует несколько факторов, которые влияют на продолжительность работоспособности РК.
- Конструктивное исполнение.
- Устройство полного привода.
- Режим эксплуатации.
- Техническое обслуживание в указанные сроки.
К часто встречающимся основным неисправностям можно отнести следующие.
- Стуки, гул, вой — последствия износа шестерней и подшипников.
- Сильная вибрация в раздаточной коробке. Может возникать особенно в движении вследствие износа подшипников.
- Подтекание или течь масла. Обычно из-за нарушения герметичности сальников или вследствие других нарушений герметичности стыков в корпусе.
- Сложность во включении или самопроизвольное отключение коробки — износ зубьев шестеренок или муфты, неправильная регулировка.
- Дефект шестерёнок, муфт, фиксаторов. Требуется ремонт, разборка коробки, замена изношенных частей.
- Растяжение цепи коробки в последствии износа.
- При движении возникают рывки, сбои при работе коробки изи сильного растяжения цепи.
- Перегрев или быстрый нагрев муфты с запахом гари масла, резины изи износа сервопривода, фрикционной муфты.
- Возникает неустойчивость работы при нагрузках, поворотах.
- Электронное управление не работает иза выход из строя электромагнита, нет цепи питания, нарушено крепление проводки.
Видео на тему
Источники
- https://AvtoTachki.com/chto-takoe-razdatochnaya-korobka-i-dlya-chego-nuzhna/
- https://VazNeTaz.ru/razdatochnaya-korobka
- https://principraboty.ru/razdatka-razdatochnaya-korobka-chto-yeto-takoe-i-kak-rabotaet-razdatochnaya-korobka/
- https://CarExtra.ru/obzory/razdatochnaya-korobka-ustroystvo-printsip-rabotyi.html
- https://ZnanieAvto.ru/uzly/razdatochnaya-korobka.html
- https://Shinomontazh-Penza.ru/transmissiya/dlya-chego-nuzhna-razdatka.html
- https://auto-ru.ru/razdatochnaya-korobka-chto-eto.html
- https://avtomotoprof.ru/obsluzhivanie-i-uhod-za-avtomobilem/razdatochnaya-korobka/
- https://AvtoNov.com/%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%B4%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B1%D0%BA%D0%B0-%D1%87%D1%82%D0%BE-%D1%8D%D1%82%D0%BE-%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5/
- https://TechAutoPort.ru/transmissiya/sistemy-polnogo-privoda/razdatochnaya-korobka.html
Как работает коробка и нужна ли она?
Как работает?
В автомобиле коробка робот и автомат: в чем разница, что надежнее, лучше, дешевле? чем отличается коробка робот от коробки автомата и вариатора в автомобиле: сравнение визуальное и в принципе действия Для начала разберёмся, как работает раздаточная коробка. Принцип работы раздаточной коробки заключается в том, что дифференциалы, которые бывают двух типов (симметричные и несимметричные) делят крутящий момент на оси. Первый вид механизма распределяет крутящий момент поровну, а второй — не поровну, в зависимости от заданных показателей. Так или иначе, благодаря этому прибору приводные валы могут работать с разной скоростью, что увеличивает манёвренность и устойчивость машины при повороте и при езде по бездорожью.
Принцип действия раздатки:
Также под дифференциалом может быть установлен блокиратор. Это устройство помогает заблокировать дифференциал, распределяющий крутящий момент. После такой блокировки колёса будут вращаться строго с одинаковой скоростью. Управлять этой функцией можно самостоятельно из салона автомобиля либо можно настроить автоматическую блокировку. Такая функция востребована на тех машинах, которым приходится ездить, например, по длинным полям.
У раздаточной коробки существует несколько режимов работы. Она может функционировать:
- при двух активных мостах и блокировке дифференциала, которая осуществляется в автоматическом режиме;
- при двух активных мостах, но на понижающей передаче с условием перманентной блокировки дифференциала;
- при двух работающих мостах и с условием перманентной блокировки дифференциала;
- при двух работающих мостах;
- при условии работы только заднего моста.
Если коробка не работает
Неисправности раздаточной коробки бывают разными. Однако существует несколько наиболее часто встречающихся недугов прибора:
- Сложно включаются передачи. Если у вас наблюдается такая проблема, проверьте штоки и вилки прибора. Они могли износиться в результате долгой эксплуатации. Если это так, следует заменить их как можно скорее. Также причиной могут стать задиры, образовавшиеся на зубчатых колёсах. Если ни одна из указанных причин не касается вас, остаётся лишь проверить фиксаторы. Возможно, указанная проблема вызвана их расхлябанностью.
- Передачи автоматически выключаются на ходу. Скорее всего, необходимо заменить шестерни. Их зубья наверняка уже успели износиться. Если шестерни в порядке, проверьте целостность креплений вилок. Они могут соскакивать.
- Коробка ужасно шумит. Для начала вспомните, какие смазывающие вещества вы используете? Возможно, их вязкости недостаточно и нужно подобрать что-то более густое. Зубчатые колёса могли прийти в негодность. Тогда их нужно заменить. Эта же причина может быть вызвана проблемами при работе сцепления или стиранием подшипников.
- Вытекает масло из РК. Если вы определили, что масло течёт именно из неё — просто купите новые прокладки и попросите мастера их установить.
К сожалению, самостоятельно починить коробку любителю почти невозможно. Единственное, что новичок в ремонтном деле сможет сделать своими руками — произвести замену масла. Для всех остальных процедур потребуется помощь специалиста.
Нужна ли раздаточная коробка?
Как и у любого механизма, у РК есть свои преимущества и недостатки.
Начнём, пожалуй, с минусов. Точнее, с одного, но существенного минуса раздаточной коробки. Дело в том, что большинство её деталей довольно дорого стоят. Поэтому их замена обойдётся недёшево. А те детали, которые продаются по приемлемым ценам, сложны в починке, поэтому тоже могут потребовать средств от автовладельца на работу мастера.
- При работе «раздатки» во время движения автомобиля на низкой скорости крутящий момент передаётся на оси. Это увеличивает проходимость внедорожника.
- Примечательно, что при работе «раздатки» большой крутящий момент не может потеряться. Это достигается благодаря демультипликатору. Он является помощником машины в сокращении интенсивности кручения валов привода.
- Также у водителя автомобиля, оснащённого раздаточной коробкой, есть возможность самостоятельно определять число передачи.
- При езде в сложных условиях РК станет другом и помощником автомобилиста, помогая его «железному коню» эффективно преодолевать ландшафтные препятствия.
- Ну и, конечно, одно из ведущих преимуществ заключается в том, что работа раздаточной коробки продляет жизнь трансмиссии.
Но не стоит забывать, что никакая раздаточная коробка не умаляет важности мастерства водителя, решившего проехать на внедорожнике по сложным участкам. Ведь даже при управлении самым «навороченным» авто неопытность ездока может сыграть с ним злую шутку
