Раздаточная коробка является обязательным механизмом, которым комплектуются полноприводные автомобили. Основная функция раздаточной коробки состоит в перераспределении крутящего момента между ведущими мостами, а также в его увеличении, что особенно актуально при движении в условиях бездорожья.

Которая выступает неотъемлемым атрибутом полноприводного автомобиля, предназначена для правильного распределения крутящего момента по ведущим мостам. Кроме этого, именно раздаточная коробка увеличивает крутящий момент при движении по бездорожью.

Конструкция раздаточной коробки

В зависимости от конкретной системы полного привода, конструкция раздаточной коробки немного отличается, но можно выделить общие элементы, которые обязательно входят в механизм: корпус, ведущий вал, межосевой дифференциал и механизм блокировки дифференциала, зубчатая передача, вал привода задней оси, вал привода передней оси и понижающая передача.

Все элементы, в том числе понижающая передача и межосевой дифференциал, находятся в корпусе раздаточной коробки, заполненной специальным трансмиссионным маслом, обеспечивающим смазку узлов.

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.

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;
• межосевой;
• устройство блокировки дифференциала;
• зубчатая или цепная передача;
• понижающая передача.

В корпусе раздаточной коробки располагаются все элементы, включая понижающую передачу и межосевой дифференциал. , 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.

Межосевой дифференциал

Основное предназначение межосевого дифференциала заключается в распределении крутящего момента между приводными осями автомобиля. Дифференциал без механизма блокировки позволяет осям вращаться с различной скоростью. Тогда как самоблокируемый или с механизмом ручной блокировки дифференциал позволяет принудительно распределять крутящий момент между приводными осями в зависимости от дорожных условий.

В современных раздаточных коробках встречаются различные конструкции самоблокирующихся дифференциалов:

• вязкостная муфта;
• блокировка типа Torsen;
• фрикционная муфта.

Наибольшее распространение получила конструкция с вискомуфтой (вязкостной муфтой) . Данный механизм автоблокировки дифференциала наиболее прост в изготовлении и является относительно недорогим. Принцип работы вискомуфты основан на отслеживании угловых скоростей приводных осей. При увеличении угловой скорости одной из приводных осей, происходит плавная блокировка дифференциала и увеличение крутящего момента на ось с меньшей угловой скоростью. Основным рабочим телом данной муфты является специальная жидкость с изменяемой вязкостью. К недостаткам такой конструкции можно отнести отсутствие возможности ручной блокировки, неполное автоматическое блокирование, возможность перегрева при длительной работе.

Дифференциал Torsen имеет более совершенную конструкцию, однако в силу ограниченной прочности не применяется на внедорожниках. Главным преимуществом такого механизма является более широкий диапазон переброса крутящего момента.

Блокировка на основе фрикционной муфты существенно превосходит предыдущие конструкции, так как имеется возможность как автоматической, так и ручной блокировки дифференциала. В конструкции имеются фрикционные диски, и работа основана на силах трения. При проскальзывании одной из приводных осей, фрикционные диски, сжимаясь, полностью или частично блокируют дифференциал.

Задней ведущей оси в большинстве случаев располагается соосно с ведущим валом. Вал привода передней оси получает вращение от цепной или зубчатой передачи. Помимо всего прочего, в раздаточной коробке также может присутствовать понижающая передача , которая позволяет увеличивать крутящий момент, передаваемый от силового агрегата . Большинство внедорожников укомплектованы раздаточными коробками с понижающей передачей. В раздаточной коробке также может быть смонтирован механизм ручного или автоматического отключения и подключения полного привода.

В зависимости от конструкции раздаточная коробка может иметь несколько режимов работы. Основные режимы:

• подключена задняя ось;
• подключены обе приводные оси;
• подключены обе оси с межосевой блокировкой;
• подключены обе оси с межосевой блокировкой и пониженной передачей;
• подключены обе оси с автоблокировкой межосевого дифференциала.

Управление раздаточной коробкой может осуществляться непосредственно рычагами (механический привод), либо кнопками, включающими исполнительные механизмы, воздействующие на органы управления раздаточной коробки. На полноприводных автомобилях, не предназначенных для внедорожной езды, «раздатка» в большинстве случаев управляется автоматически.

Конструкция трансмиссии многих автомобилей включает в себя такой узел, как раздаточная коробка. Благодаря ей привод на таких авто осуществляется на все колеса. Наличие раздаточной коробки повышает проходимость машины и улучшает управляемость. Этим дополнительным узлом комплектуются как обычные легковые автомобили, так и модели повышенной проходимости – внедорожники и кроссоверы.

Типы привода и их влияние на управление раздаточной коробки

Раздаточная коробка хоть и проще АКПП, но она также имеет передачи, в ней осуществляется подключение осей и это обеспечивается механизмом управления раздатки. Причем способ управления и режимы работы этой коробки зависят от типа привода и конструктивного исполнения самого узла.

На автомобилях применяется три разных типа привода – Part-Time (с ручным управлением), Full-Time (постоянный привод 4х4), On-Demand (с электронным управлением). Последний вариант применяется по большей части на легковых авто, но встречается он также и на некоторых внедорожных версиях.

Особенность привода On-Demand заключается в том, что раздаточная коробка управляется электроникой и распределение моментов между осями происходит в полностью автоматическом режиме (водитель на работу раздатки не влияет). В этом случае основное назначение привода – обеспечение максимальной управляемости машины на разных режимах движения. Но стоит отметить, что на некоторых кроссоверах водитель все же может задать режимы работы раздатки, вот только количество их ограничено, да и электроника будет постоянно вносить свои коррективы.

А вот в приводах Part-time и Full-Time управление раздаткой – более обширно, и включая определенные режимы водитель существенно может повлиять на проходимость авто. Такие типы привода обычно применяются на внедорожниках и кроссоверах, в этом случае его основное назначение – повышение внедорожных качеств.

Поэтому более подробно рассмотрим, как пользоваться раздаткой на внедорожниках. Существует целый порядок действий, который необходимо выполнить, чтобы включить требуемый режим. И отметим, что также многое зависит от конструктивного исполнения узлов трансмиссии.

Сказывается еще и механизм управления раздаточной коробкой. При полностью механическом управлении в салоне установлен дополнительный рычаг, которым водитель задает режим работы (по принципу МКПП – вводом в зацепление требуемых шестерен осуществляется изменение ступени, подключение второго моста, блокирование дифференциала). Но сейчас обычно используется электронный привод. В нем переключение режимов работы выполняется селектором или клавишами. В этом случае переключение внутри раздатки выполняется электроприводами.

Управление при приводе с жестким подключением моста

Начнем с Part-time, отличающегося возможностью отключения одного из мостов. Особенность этого привода заключается в том, что межосевой дифференциал в конструкции раздатки отсутствует. Это приводит к тому, что момент распределяется между осями в строго заданном значении. Это создает повышенные нагрузки на элементы трансмиссии и ухудшает управляемость авто при вхождении в повороты. В общем, этот привод идеален для преодоления сильного бездорожья, для трассы же он не сильно подходит.

Этот тип привода применяется на множестве внедорожников. Раздатка таких авто обладает такими режимами работы:

• 2Н (привод на одну ось);
• 4Н (ведущими становятся оба моста);
• N (нейтраль);
• 4L (полный привод с понижением передаточного числа).

Из этой схемы уже понятно, как и что задействуется в трансмиссии. Но использование жесткого подключения и отсутствие дифференциала сказывается на особенностях управления раздаточной коробкой. Поэтому очень важно знать, как пользоваться раздаткой с таким приводом, чтобы не нанести вред и не потерять управление над авто.

Режим 2Н – основной и предназначен для движения по твердой и сухой поверхности. В этом положении раздатки внедорожник превращается в обычный автомобиль с приводом на одну ось.

Режим 4Н – полный привод. Предназначен для движения по скользкой, рыхлой поверхности, легкого бездорожья. Не рекомендуется для поездок по дороге с твердым покрытием. Поскольку подключение второго моста – жесткое, то существует ограничение по скорости для этого режима и обусловлен он по большей части конструкцией и прочностью раздатки. Устройство современных раздаточных коробок позволяет переходить с 2Н на 4Н прямо на ходу. При этом для разных авто для переключения есть порог по скорости. Для одних он составляет всего 40 км/ч, для других до 100 км/ч. Алгоритм переключения зависит от используемой КПП и механизма управления раздаткой.

Для примера, рассмотрим, как осуществляется переключения на авто с МКПП и механическим управлением. Во время движения для смены режима водитель устанавливает на «нейтраль» КПП, и удерживая сцепление переводит рычаг раздатки в положение 4Н (причем нередко для ввода приходится прилагать усилие), а затем уже включается требуемая скорость на КПП.

На авто же с АКПП и электронным управлением все делается несколько проще. Для перехода на 4Н нужно всего лишь отпустить педаль газа, и перевести селектор раздатки или нажать соответствующую клавишу. При этом необходимо проследить, чтобы загорелась сигнальная лампа на приборной доске, указывающая на включение режима и только после этого жать на газ.

N – «нейтраль». Основное назначение – отключение приводных валов от раздатки. Нужен этот режим в некоторых случаях. При переходе на понижающую передачу раздаточной коробки, из зацепления выводятся одни шестерни, и вводятся другие. А это возможно только с задействованием «нейтрали». Также она нужна для буксировки авто, что особо важно для моделей с автоматической коробкой, для которой буксировка не рекомендуется (на обычных переднеприводных моделях). А вот на внедорожниках это можно, поскольку при «нейтрали» на раздатке привод отсоединяется от коробки.

Режим 4L – предназначен для движения в особо тяжелых условиях. Имеется он только в двухступенчатых раздаточных коробках. За счет снижения вдвое крутящего момента удается существенно повысить тяговое усилие на ведущих колесах. Включить этот режим можно только через «нейтраль» и при полностью обездвиженном авто. То есть, для включения нужно остановиться, перевести КПП в «нейтраль», затем рычаг или селектор раздатки перевести в «нейтраль», и только после этого – включить режим 4L.

Отметим, что это общие положения по управлению раздаткой на авто с приводом Part-Time. На деле же у каждого авто есть свои нюансы управления. К примеру, режим 4L стоя на месте включить удается не всегда из-за несовпадения зубьев шестерен. В таком случае нужно продвинуться на 2-3 м вперед и повторить попытку.

Влияние на алгоритм управления раздаточной коробкой оказывают и хабы на колесах. На одних авто они с ручным включением, поэтому даже перед включением 4Н все равно придется останавливаться, чтобы активировать хабы. Да и хабы с автоматическим включением также могут создавать проблемы – не включаться с первого раза и т. д.

Режимы раздаточной коробки на постоянном полном приводе

Перейдем к приводам Full-Time. Его особенность заключается в том, что обе оси являются ведущими постоянно. Возможность двигаться по дорогам с твердым покрытием без снижения управляемости достигается наличием межосевого дифференциала. Но этот же элемент также оказывает негативное влияние на внедорожные качества (при потере сцепления на одной оси, колеса второй прекращают вращаться – авто останавливается).

Для решения этой проблемы также используются режимы на раздатке, которые на авто с таким приводом часто обозначаются как:

• H (полный привод с автоматическим распределением передаточного соотношения);
• HL (полный привод с заблокированным дифференциалом);
• LL или Lo (пониженная передача раздатки с блокировкой дифференциала);
• N (нейтраль).

Последний режим – «нейтраль» идентичен описанному выше, поэтому рассматривать его не будем.

Режим Н – используется по умолчанию и характеризуется постоянной работой дифференциала, поэтому на управляемости он не сказывается, поскольку разница в траектории колес при прохождении поворотов компенсируется имеющимися дифференциалами.

Режим HL используется для рыхлых грунтов и легкого бездорожья. За счет блокировки дифференциала задается определенное соотношение между осями (по сути, получается жесткое подключение). Включать этот режим на авто можно прямо во время движения, причем на любой скорости. Но здесь важно знать, как пользоваться раздаткой с разными механизмами управления. Если она управляется электронным способом, то просто переводим селектор или включаем клавишу при отпущенной педали газа. На коробке же с механическим управлением перед переходом на другой режим нужно включить «нейтраль» на КПП и переводить рычаг раздатки при выжатом сцеплении.

Режим LL используется при движении по сильному бездорожью. По сути, он полностью копирует режим 4L, описанный выше. Да и включение его не отличается – останавливаем автомобиль, затем ставим «нейтраль» на обеих коробках, включаем режим LL на раздатке и только после этого включаем скорость на КПП.

Немного о приводах On-Demand с функцией управления раздаточной коробкой. Такие применяются на ряде кроссоверов. Раздатки таких авто обычно могут работать в трех режимах, 2WD – привод только на одну ось, 4WD (соответствует режиму H в приводе Full-Time) и 4WD Lock (копирует HL).

Многорежимный привод

Привод Selectable 4WD является гибридом рассмотренных режимов, в нем присутствует возможность включения Part-time и Full-Time. Он является достаточно сложным по конструкции и управлению.

В нем присутствует больше всего режимов работы:

• 2WD или 2H (привод одной оси);
• 4 part time или 4H (полный привод с блокировкой дифференциала);
• 4 full time или 4HLc (постоянный полный привод с автоматическим распределением передаточного соотношения);
• N (нейтраль);
• 4Lo или 4LLc (пониженная передача с блокировкой дифференциала).

Здесь самый богатый выбор режимов и для правильного, безопасного вождения необходимо знать чем отличается каждый режим работы и понимать какой необходим в данный момент.

Переключение режимов происходит аналогично – 2H, 4H, 4HLc также можно и во время движения, а включение 4LLc только при нейтральном положении коробки передач. Здесь полный выбор настроек для любых дорожных условий, они идентичны режимам описанным выше.

Отключение раздаточной коробки

Раздаточная коробка – высоконагруженный узел, поэтому и ломается он часто, особенно при нарушении эксплуатации. Поэтому многих интересует, можно ли ездить без раздатки. Здесь все зависит от того, что именно неисправно.

В целом, если демонтировать этот узел с авто, то машина не поедет, поскольку именно раздаточная коробка «раздает» вращение по осям. И если ее не будет, то крутящий момент от КПП на мосты подаваться не будет.

Но есть и неисправности при которых нарушается работоспособность раздаточной коробки. Одной из распространенных поломок является вытекание рабочей жидкости из фрикционной вискомуфты, которая используется в конструкции ряда раздаток вместо дифференциала. В результате этого муфта полностью блокируется, и узел начинает постоянно работать в режиме HL, что сопровождается ухудшением управляемости.

Если отремонтировать раздаточную коробку возможности нет, то решить проблему можно путем демонтажа карданного вала задней оси. В результате автомобиль становится переднеприводным, но при этом управляемость возрастет.

Этот же метод применим и в случае повреждения одного из мостов. Путем снятия приводного вала просто от трансмиссии отключается ось с поломанным узлом. Но при этом также следует побеспокоиться об отсоединении приводных валов колес от главной передачи.

Заключение

Рассмотренные виды режимов полного привода могут отличаться аббревиатурами, так как их большое множество, да еще и в современных автомобилях часто используют иконки вместо буквенного обозначения. Поэтому необходимо ознакомится с инструкцией по эксплуатации, где будет сказано какая иконка отвечает за необходимый режим.

В целом всегда необходимо следить за состоянием раздаточной коробки и соблюдать режимы ее работы, рекомендованные производителем. Производить своевременную замену масла, в общем не затягивать с техническим обслуживанием и тогда она вас не подведет в ответственный момент.

Autoleek

Автомобиль представляет собой сложную систему узлов, которые должны работать, как один механизм. Одним из самых важных считается коробка передач. От вида устройства зависит скорость разгона, плавность хода и многое другое. Неудивительно, что для каждого типа трансмиссии есть свой оптимальный вариант.

Когда речь заходит про полный привод, то единственно приемлемый вариант — это раздаточная коробка передач. Среди автомобилистов её называют просто раздаткой. Она берёт на себя две основных функции:

• распределяет крутящий момент,
• адаптирует систему при езде по бездорожью.

Довольно часто раздаточная коробка передач устанавливается на специальной технике. В таком случае её конструкция позволяет подключить дополнительное оборудование.

Пожалуй, у вас возникнет закономерный вопрос, а куда девается традиционная коробка передач? В действительности раздаточная и обычная системы работают вместе. Просто первое устройство устанавливается дополнительно.

Устройство и принцип работы

Чтобы понять, как работает раздаточная коробка необходимо в подробностях рассмотреть её устройство. Но нужно сделать небольшое уточнение. Автомобильные конструкторы создают разные конструкции, которые, прежде всего, подстраиваются под конкретные технические задачи. Несмотря на это её предназначение остаётся неизменным.

Поэтому можно выделить некую базу, которая характерна для практически любой раздаточной коробки:

• ведущий вал,
• блокиратор дифференциала,
• приводной вал,
• понижающая и зубчатая передачи.

Все эти элементы помещаются в корпус. Именно они являются той основой, на базе которой осуществляются более сложные конструкционные манипуляции. Большую роль в системе играет смазывающая жидкость. Она позволяет избежать преждевременного износа деталей.

Внимание! Обычно в качестве смазывающей жидкости используют трансмиссионное масло.

Трансмиссионное масло позволяет обеспечить стабильную смазку всего устройства раздаточной коробки. Это, в свою очередь, позволяет избежать перегрева, а значит, допустимы повышенные нагрузки.

Простая коробка передач и раздаточная тесно взаимодействуют. Возьмем, к примеру, крутящий момент. Он с КПП передаётся на раздатку. В качестве перемычки используется ведущий вал. В этом, собственно, и заключается основной принцип работы раздаточной коробки передач.

С раздатки крутящий момент идёт на межосевой дифференциал. У этого устройства нет какой-то точной конструкции. Она во многом зависит от специфики автомобиля, на котором установлена раздаточная коробка.

Если же рассматривать старые раздаточные коробки, то их дифференциал не имеет блокировки. Во всех современных устройствах подобное средство управления имеется в наличии.

Межосевой дифференциал

Межосевой дифференциал является наиболее важным узлом механизма раздаточной коробки. Именно он отвечает за распределение крутящего момента. Без него вся система оказалась бы просто нерабочей.

Внимание! Дифференциал раздаточной коробки должен оптимально перераспределять крутящий момент между осями.

Если дифференциал раздаточной коробки не имеет блокировки, то оси могут вращаться с разной скоростью. В противном случае распределение происходит в принудительном порядке. Пропорции напрямую зависят от дорожного покрытия.

Самоблокировка дифференциалов раздаточной коробки происходит благодаря таким устройствам:

• муфте,
• отдельной блокировке,
• фрикционной муфте.

В большинстве случаев современные автомобилестроители используют в конструкции раздаточной коробки вязкостную муфту. Дело в том, что этот механизм не отличается особенной сложностью изготовления. Поэтому его цена является более чем доступной.

Вискомуфта отслеживает угловые скорости осей. Как только, один из четырёх параметров возрастает — активируется блокировка. Параллельно наращивается крутящий момент для оси с минимальным параметром.

Внимание! В основе работы муфты раздаточной коробки находится жидкость, вязкость которой может изменяться.

Без недостатков, к сожалению, обойтись не получилось. Главным является отсутствие ручной блокировки. Это может привести к перегреву при длительной эксплуатации. Хотя стоит признать, что неполное автоматическое блокирование всё же присутствует.

В качестве примера удачного механизма блокировки можно вспомнить дифференциал компании Torsen. С инженерной точки зрения — это практически шедевр. Но на внедорожниках его устанавливать нельзя из-за чрезмерной хрупкости.

Внимание! Но если говорить о диапазоне переброса крутящего момента, то дифференциал Torsen показывает очень высокие результаты.

Тем не менее наиболее совершенной всё-таки считается фрикционная муфта. Она сочетает в себе две конструкции. Это даёт возможность осуществлять как ручную, так и автоматическую блокировку.

За работу фрикционной муфты отвечают диски. Они работают благодаря силе трения. Как только, проскальзывает одна из приводных осей — диски сжимаются. Это приводит к полной или частичной блокировке дифференциала.

Расположение вала привода зависит от ведущего вала. Причём на передней оси вал вращается при помощи зубчатой передачи. Для увеличения крутящего момента используется понижающая передача. Поэтому подобный элемент конструкции устанавливается практически во всех раздаточных коробка для внедорожников.

Виды раздаточных коробок

Раздаточные коробки лучше всего классифицировать на виды по способу распределения мощности. Сейчас существует такая классификация устройств:

1. без возможности отключения ведущего моста,
2. с возможностью отключения переднего моста,
3. система допускает подключение вручную второго моста.

Если раздаточная коробка имеет межосевой привод с блокировкой, то второй мост подключить не получится. Точнее, подобное невозможно, когда имеется высокая сила сцепления с опорной поверхностью. Проще говоря, при движении по асфальту или грунтовой дороге этого сделать не получится.

Чтобы понять, почему так, рассмотрим наглядный пример. Представим, что машина поменяла направление движения или же въехала на возвышенность. В таком случае колёса проходят неравные отрезки пути. Как результат каждое колесо имеет свою скорость вращения. Но этого не происходит, так как валы в устройстве раздатки вращаются с равной скоростью.

Внимание! Компенсация осуществляется за счёт пробуксовки или проскальзывания.

Другие популярные системы классификации

Естественно, раздаточные коробки передач можно классифицировать не только по способу распределения мощности. Современная автомобильная инженерия включает множество популярных систем классификации:

• по числу передач,
• по типу привода,
• по расположению валов.

Согласно им можно классифицировать все раздаточные коробки. Это позволяет сделать их применение более целесообразным.

Итоги

Раздаточная коробка часто используется во внедорожниках и на специальной технике. Она позволяет стабилизировать работу колёс, когда приходится ездить по неровной поверхности и даёт возможность подключить дополнительное оборудование.