Что такое раздаточная коробка и для чего нужна?

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.

Схема и принцип работы

Как найти эту деталь? Как правило, «раздатка» крепится к лонжеронам машины при помощи специальных кронштейнов непосредственно за коробкой передач. На разных моделях схема расположения этого агрегата может быть разной.

Самый распространённый тип «раздаток» — двухступенчатые, которые могут менять значение крутящего момента. Благодаря двум главным передачам в «раздатке» можно менять передаточное число силовой передачи. А это в свою очередь приводит к двукратному увеличению количества передач. Ряд с малым передаточным числом включается при включении низшей передачи, а с большим – при переключении на низшую передачу. А чем больше количество передач, тем лучше автомобиль преодолевает сложные участки.

Принцип действия раздаточной коробки несложен. Крутящий момент от коробки передач передаётся на ведущий вал и при помощи шестерён он переходит на промежуточный вал

Важно замечание: шестерня промежуточного вала постоянно сцеплена с шестернёй ведомого вала. Благодаря этому вращение на вторую ось передаётся моментально

Дополнительно на промежуточном валу есть ещё одна шестерня. Она может двигаться и при необходимости подводится к ведущему валу. Движение этой шестерёнки происходит при помощи механизма управления.

Таким образом, одна из осей автомобиля ведущая, причём постоянно, а вторая ось подключается только в крайнем случае. Это происходит в ручном режиме (водитель активирует перемещение движущейся шестерни), либо в автоматическом режиме.

Именно такой общий принцип работы применяется на всех видах раздаточной коробки, но конструкция может быть разная.

Эта схема не идеальная, потому что на «раздатку» увеличивается нагрузка, а управление авто становится сложнее. Для того, чтобы устранить такие недостатки, в конструкцию добавили межосевой дифференциал. Он распределяет весь крутящий момент между осями (как правило, 50:50 или 40:60).

Ещё одна хорошая статья: WET аккумулятор: что это такое, характеристики, типы, плюсы и минусы, отличие от AGM и GEL

Самый популярный тип дифференциала – планетарный. Он имеет серьёзный недостаток, что если на одной оси потеряно сопротивление колёс (авто вывешено), то происходит остановка транспортного средства. Чтобы убрать этот недостаток, в принципиальную схему «раздатки» добавили блокировку межосевого дифференциала.

Раздаточная коробка – это отдельное устройство, работа которой никак не связана с коробкой передач (КПП). То есть, «раздатку» можно снимать или монтировать отдельно от КПП.

Раздаточная коробка соединяется с коробкой передач благодаря карданному валу или просто пристыковывается к её задней части (что снижает вибрации и повышает КПД). Корпус «раздатки» сделан из алюминиевых сплавов.

Как правило, в раздаточной коробке есть одна точка входа (от коробки передач) и 2 точки выхода (к передней и задней оси). По схеме эти выходы – «хвостовики» (валы с фланцами), именно они подсоединяются к другим валам.

Кто хочет более детально изучить, как устроена «раздатка», посмотрите полезное видео.

Центровка раздаточной коробки

Правильная установка раздаточной коробки может производиться несколькими способами. Чаще всего в автомастерских ремонтники пользуются следующим методом:

• вывешивают машину на подъемнике;
• ослабляют крепление раздатки;
• запускают двигатель;
• включают передачу и разгоняют машину по спидометру до скорости, на которой идет вибрация (часто она возникает на скоростях от 40 до 80 км/ час);
• без применения тормозов гасят скорость двигателем, затем выключают зажигание.

Раздатка сама центруется по местам, остается только затянуть крепления опор.

Отрегулировать положение РК также можно с помощью проволоки, делаем это следующим образом:

• ослабляем все четыре крепления опор раздатки;
• закрепляем один конец проволоки на резиновой муфте карданного вала;
• крепим еще отрезок проволоки на ШРУСе, другие концы проволоки подводим друг к другу;
• вращаем вал, если раздатка не отцентрована, концы проволоки будут при вращении расходиться;
• задача сводится к тому, чтобы установить методом подбора раздаточную коробку так, чтобы концы проволоки практически не расходились между собой в любом положении при поворачивании вала.

Разнообразие межосевого дифференциала

В раздаточных коробках используются три разные системы блокировки межосевого дифференциала, которые устанавливаются на автомобили, с внедорожными качествами.

Фрикционная многодисковая муфта. Самый современный тип блокировки дифференциала в раздаточной коробке. Контролируемая сила сжатия набора фрикционных дисков, используемых в муфте, позволяет распределять крутящий момент по осям в зависимости от конкретных дорожных условий. В нормальных дорожных условиях оси нагружены одинаково. Если одна из осей начинает пробуксовывать, фрикционные диски сжимаются, частично или полностью блокируя межосевой дифференциал. Теперь ось, которая идеально «цепляется за дорогу», получает больше крутящего момента от двигателя. Для этого актуатор подает команду на электродвигатель или гидроцилиндр.

Вискомуфта или вязкостная муфта. Устаревший, но дешевый и простой в использовании блокиратор дифференциала. Он состоит из набора дисков, помещенных в корпус, заполненный силиконовой жидкостью. Диски соединены со ступицами колес и корпусом муфты. Когда скорость мостов начинают меняться, силикон становится более вязким, блокируя диски. К недостаткам устаревшей конструкции можно отнести склонность к перегреву во время работы и несвоевременное воздействие.

Дифференциал Torsen из-за его ограничения в прочности используется в «паркетных» внедорожниках и универсалах повышенной проходимости. Как и вискомуфта, он передает крутящий момент на вал, который меньше проскальзывает. Актуатор Торсена способен распределять не более 80% тяги на нагруженную ось, при этом скользящий мост в любом случае будет иметь не менее 20% крутящего момента. Конструкция дифференциала состоит из червячных шестерен, за счет трения которых образуется блокировка.

Принцип действия раздаточной коробки

Основная функция раздаточной коробки — подключение или отключение одного из мостов. В конструкции классических внедорожников и полноприводных грузовиков крутящий момент неизменно передается на задний ведущий мост. Передний мост в целях экономии топлива и ресурса узлов подключалась только для преодоления сложных участков дороги или в сложных дорожных условиях (дождь, лед, снег). Этот принцип сохраняется и в современных автомобилях, с той лишь разницей, что передняя ось теперь неизменно является ведущей.

Изменение крутящего момента, его распределение между всеми ведущими мостами — вторая по важности функция раздаточной коробки. Межосевой дифференциал распределяет крутящий момент между передней и задней осями, при этом они могут получать равные мощности (симметричный дифференциал) или делиться на определенную пропорцию (несимметричный дифференциал)

Межосевой дифференциал позволяет осям вращаться с разной скоростью. Это необходимо при движении по дорогам с хорошим покрытием, чтобы снизить износ шин и сэкономить топливо. В тот момент, когда автомобиль выезжает с дороги, и вам нужно максимально использовать полный привод, срабатывает межосевая блокировка дифференциала, оси жестко связываются друг с другом и могут вращаться только с одинаковой скоростью. Благодаря предотвращению пробуксовки такая конструкция увеличивает проходимость на бездорожье.

Следует подчеркнуть, что функция блокировки дифференциала доступна лишь в небольшом количестве раздаточных коробок, устанавливаемых на классические внедорожники, спецтехнику и военные грузовики. Распространенные в наше время паркетные кроссоверы и внедорожники не предназначены для столь серьезной езды по бездорожью, поэтому в целях удешевления они лишены этой функции.

Устройство автомобилей

Мощность, отобранная от двигателя посредством сцепления и коробки передач, направляется к ведущим колесам автомобиля через карданную и главную передачу. Для автомобилей с одним ведущим мостом в данном случае поток мощности следует в одном направлении, а вот для автомобилей, имеющих два и более ведущих мостов, необходимо мощность двигателя распределить между всеми ведущими колесами пропорционально преодолеваемой ими нагрузке. В таких автомобилях для распределения крутящего момента между ведущими мостами применяются раздаточные коробки.Кроме того, установка понижающей передачи в раздаточной коробке позволяет значительно увеличить передаваемый крутящий момент и тяговую силу, способствуя повышению проходимости автомобиля. Поэтому многие раздаточные коробки способны выполнять две основные функции – распределение крутящего момента от двигателя между всеми ведущими колесами, а также изменение, при необходимости, величины передаваемого крутящего момента.

Раздаточные коробки классифицируются по ряду признаков:

• по числу передач – одноступенчатые и двухступенчатые;
• по расположению ведомых валов – соосные и несоосные;
• по приводу ведомых валов – с бездифференциальным (блокированным) приводом и с дифференциальным приводом.

Основные типы раздаточных коробок представлены на рис. 1.

Одноступенчатые раздаточные коробки обычно применяются на полноприводных легковых автомобилях, где значительное увеличение силы тяги может привести к нежелательным перегрузкам агрегатов трансмиссии.

Двухступенчатая раздаточная коробка удваивает число передач и расширяет диапазон передаточных чисел, применяется на грузовых автомобилях с целью повышения тяговых качеств. По сути, такая раздаточная коробка является не только распределителем потока мощности, но и своеобразным демультипликатором, повышающим динамические возможности автомобиля путем увеличения тягового усилия на ведущих колесах.

Раздаточные коробки с соосными валами находят наибольшее применение, так как в них легко осуществить дифференциальный привод ведомых валов путем установки межосевых дифференциалов. Кроме того, с помощью несимметричного дифференциала крутящий момент может быть распределен между ведущими осями пропорционально вертикальным нагрузкам на них.

Дифференциальный привод ведомых валов позволяет колесам разных мостов вращаться с различными угловыми скоростями, что исключает циркуляцию мощности в трансмиссии. В таких раздаточных коробках передний мост включен постоянно, что упрощает управление раздаточной коробкой. Однако в определенных условиях на автомобиле с неблокируемым межколесным дифференциалом при буксовании одного из колес движение будет невозможно. Поэтому обязательно должно быть устройство для блокировки межосевого дифференциала.

Несоосные раздаточные коробки, как правило, бездифференциальные. Так как при движении автомобиля по неровным дорогам колеса разных мостов проходят различный путь, то при включенном переднем мосте это приводит к возникновению циркуляции мощности. Поэтому передний мост при движении по дорогам с твердым покрытием должен отключаться, чтобы предотвратить значительное изнашивание шин.Кроме того, в таких раздаточных коробках обязательно должен быть устройство, блокирующее включение пониженной передачи при выключенном переднем мосте. Делается это для того, чтобы не допустить передачу чрезмерного крутящего момента на задний мост или заднюю тележку.

Раздатка Нива — Устройство

Каждый порядочный внедорожник должен иметь в конструкции раздаточную коробку. ВАЗ 2121 Нива, как порядочный внедорожник, тоже имеет РК на борту, но не все владельцы правильно ее используют, а об устройстве мы и не говорим. Чтобы хоть немножко развеять ореол таинственности на раздаткой, мы постарались описать ее устройство и особенности эксплуатации.

Раздатка Нива — устройство и схема

Все то, что вы видите на чертеже, называют раздаточной коробкой с демультипликатором. Понять как она работает, проще, если рассмотреть ее предназначение и особенности работы.

Несмотря на это, мы представили доступную в открытых источниках схему, которая полностью описывает устройство раздаточной коробки.

Для чего нужна раздатка

К чему такие сложности? Строить вторую коробку передач, чтобы повысить крутящий момент на выходе? Именно так. Все станет понятнее, когда мы рассмотрим предназначение раздатки ВАЗ 2121. Вроде бы все просто — раздатка нужна для того, чтобы правильно распределить крутящий момент между ведущими осями автомобиля. Но не только для этого

Еще одной важной функцией раздаточной коробки является увеличение крутящего момента на выходе. По-научному это называется демультипликатор

То есть можно выделить такие важные функции раздатки:

• распределение крутящего момента между осями автомобиля;
• блокировка межосевого дифференциала;
• возможность отключения одного из ведущих мостов;
• возможность монтировать коробку отбора мощности для обеспеченияработы дополнительного оборудования;
• повышение крутящего момента на ведущих колесах включением пониженной передачи.

Порядок работы раздатки ВАЗ 2121

Когда автомобиль движется по ровной сухой дороге, сцепление колес с дорожным покрытием удовлетворительное и нет необходимости пользоваться дополнительными функциями РК. Вращение ведущего вала передается равномерно на переднюю и на заднюю оси. Таким образом, величина крутящего момента, передаваемого на каждый из мостов напрямую зависит от нагрузки на каждый из них.

Когда дорожные условия ухудшаются, при преодолении крутых и затяжных подъемов, при движении по сыпучим грунтам, на мокром грунте, и для получения равномерной и устойчивой низкой скорости движения при движении по твердому покрытию, необходимо включить пониженную передачу

Стоит обратить внимание на то, что завод запрещает переход на пониженную передачу до тех пор, пока автомобиль не остановился полностью. Только после этого можно переключиться на низшую передачу и продолжить движение

Раздаточная коробка обеспечивает также полную блокировку межосевого дифференциала. Это подразумевает равномерное распределение крутящего момента между осями, независимо от того, какую нагрузку при этом получают колеса. Таким образом, проходимость автомобиля повысится, поскольку каждое из четырех колес будут вращаться абсолютно равномерно. Блокировка дифференциала возможна на ходу и при любой скорости движения автомобиля. Естественно, что при включении пониженной или повышенной передачи нужно выключать сцепление.

Основные неполадки в работе раздаточной коробки

Чаще всего владельцы стареньких ВАЗ 2121 жалуются на вибрации и на шум в раздатке, который никак не вяжется с образом комфортабельного внедорожника. Шумы и вибрации возникают в процессе эксплуатации вследствие износа деталей. Иногда раздатка может быть ни при чем. Часто вибрации карданных валов могут принимать за вибрации раздатки. Если не придавать значения появившейся вибрации на кардане, то это может привести к выходу из строя подшипников раздатки, преждевременному износу сальников и уплотнителей. Это в свою очередь влечет за собой утечку масла.

Шум шуму рознь. Если вы ощущаете вибрации и шум в районе передних сидений при трогании автомобиля с места, то скорее всего, в этом виновата эластичная муфта, точнее ее крепление. Болты могут попросту ослабиться под нагрузкой, а может и сама муфта износиться, тогда будет возникать характерный шум. Если шум возникает при поворотах или пробуксовках, вероятнее всего, это шумит межосевой дифференциал.

Есть еще несколько способов выявить источник шума и вибраций в раздатке Нивы, но все они сводятся к тому, что вычисляют момент, когда вибрация появляется, и пытаются словить шум исключительно наощупь. Тут талант нужен.

Но если раздатку правильно эксплуатировать и не подвергать повышенным нагрузкам, вовремя менять смазку и следить за состоянием карданов и сальников, то она прослужит долго.

Как работает коробка и нужна ли она?

Как работает?

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

Управление полным приводом на электромобилях

В отличие от большинства обычных машин электромобили имеют полный привод и это объясняется сразу двумя причинами. Во-первых, делать один большой электромотор вместо двух маленьких крайне неудобно. Во-вторых, для дополнительной подзарядки аккумуляторов требуется рекуперация, то есть превращение одного из электромоторов в генератор. Таким образом на полном приводе электромобили работают только в критических ситуациях пробуксовки или скольжения. В других же случаях работает только один мост. Сам механизм управления управляет не передачей усилия на дифференциалы, а подачей электроэнергии на моторы или же извлечением энергии и их переводом в генераторный режим при помощи электронного микроконтроллера и системы реле.

В кузовах некоторых электромобилей вообще отсутствует карданный туннель.