Раздаточная коробка: что это такое и как работает

Производители раздаточных коробок

На мировом рынке раздаточных коробок представлены как производители готовых машин, так и автозапчастей. На российском рынке это могут быть малоизвестные узкоспециальные заводы, а также весьма известные предприятия, как, например, ЗМЗ или ЯМЗ. В США это, как правило, производители запчастей, такие как Eaton, Dana, Avrin Meritor, New Venture Gear/New Process Gear, BorgWarner и другие. Производители ходовых частей автомобиля на рынке Германии и др. государств Евросоюза — это компания , а также другие производители как запчастей так и готовых автомобилей. На рынке стран востока это чаще всего производители готовых автомобилей, а также некоторые OEM-поставщики, не всегда имеющие собственные бренды.

Виды раздатки УАЗ Патриот

Виды раздаточных редукторов, встречающихся на автомобилях УАЗ Патриот, следующие:

1. Механический 2-скоростной узел, установленный на картере КПП. Агрегат позаимствован у ранних модификаций автомобилей Ульяновского автозавода. Для переключения ступеней используется рычаг, выведенный в салон. На рукоятке имеется пластиковая головка, на которой нанесена схема переключения ступеней.
2. С 2013 года завод использует цепную 2-ступенчатую коробку Dymos, оборудованную электрическим механизмом переключения. На центральной консоли в салоне машины находится поворотная шайба. В комбинации приборов предусмотрена контрольная лампа (используется для определения режима работы и при возникновении неисправностей).

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

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.

Что это такое

Что такое раздаточная коробка в автомобиле? Это деталь главной трансмиссии с полным приводом, цель которой – изменение раздачи мощности от двигателя внутреннего сгорания между передней и задней осями. Таким образом, эта деталь раздаёт крутящий момент на колёса, когда это необходимо.

Раздаточная коробка всегда устанавливается на полноприводные машины или авто со специальным оборудованием (строительные, сельскохозяйственные, пожарные машины). Таким образом «раздатка» передаёт крутящий момент на это самое оборудование (подъёмный кран, пожарный насос или тросовая лебёдка).

С какой целью применяют раздаточную коробку? Важное преимущество раздаточной коробки – это уменьшение нагрузки и износа деталей в условиях бездорожья. Автомобиль легко и равномерно проходит тяжёлые участки пути

Для чего служит? Перечислю важные функции «раздатки»:

1. Повышение крутящего момента на ведущих осях автомобиля. Это значение, которое показывает, сколько времени надо машине для разгона на максимальной мощности.
2. В дополнительных модификациях есть функция повышения или понижения передаточного числа. Чем это число выше, тем быстрее мотор раскручивается до максимальных оборотов – следовательно, автомобиль быстрее разгоняется.
3. Равномерное распределение крутящего момента на все колёса, что эффективно для прохождения сложных участков дорог.
4. Стабилизация устойчивости автомобиля на максимальной мощности при небольшой скорости движения.

Подробнее рассмотрим, из чего состоит раздаточная коробка.

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: Принцип работы иммобилайзера, что он блокирует и как работает

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: Основные признаки неисправности датчика дроссельной заслонки

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.

Основные неисправности раздаточных коробок

• Течь масла. Может быть как сквозь сальники, так и по стыкам корпуса. В случае с сальниками следует не только заменить их, но и проверить целостность посадочных мест под сальники — на них могут быть каверны либо трещины, сквозь которые также может уходить масло, даже если сальник будет исправен. Следует также проинспектировать поверхности, которые облегает губа сальника — если на ней будет выработка или борозды, то новый сальник также придёт в негодность. Люфт подшипников, валов или фланцев также приводит к тому, что губа сальника деформируется и становится неспособной удерживать герметичность. В случае, если течь проходит по стыкам корпуса, раздаточную коробку нужно разобрать вплоть до места течи, стыки зачистить, обезжирить, а затем нанести качественный герметик, пользуясь инструкцией по его применению.

• Ось сателлита раздаточной коробки NV-242 протёрта абразивом

  Гул, рокот подшипников. Определяется в процессе эксплуатации и при прослушивании отдельных узлов в процессе диагностики автомобиля на станциях тех.обслуживания. Проявляется в движении постоянным воем, могут быть звуки частых лёгких ударов. Изношенные подшипники следует заменить.

• Результат воздействия абразива на зубья сателлита межосевого дифференциала раздаточной коробки NV-242. Видны раковины и задиры на рабочей поверхности, которая должна быть абсолютно гладкой.

  Растяжение цепи, передающей крутящий момент. Типичные раздаточные коробки имеют прямой вал от коробки передач до заднего кардана, а примерно посередине вала при помощи цепи Морзе крутящий момент передаётся на параллельны вал, ведущий на передний кардан. Растянутая цепь выдаёт себя проскальзыванием относительно зубьев шестерён, на которых она сидит. Лучше всего это можно понять, вывернув до упора колёса в любую сторону и резко тронувшись с места. Звонкий треск из раздаточной коробки даст понять, что цепь растянута. В самых запущенных случаях цепь провисает настолько, что стачивает зубья шестерён, а также начинает протирать корпус раздаточной коробки.

• Износ межосевого дифференциала. Дифференциал представляет собой планетарную передачу, наибольшую нагрузку в которой испытывают сателлиты. Их поверхности постоянно подвергаются трению, а некачественная смазка или её отсутствие, твёрдые инородные частицы вроде песка или металлических крошек убивают дифференциал за несколько десятков километров пробега. Для улавливания стального абразива в раздаточных коробках используют магнитный вкладыш, который обычно находится на дне раздаточной коробки, возле маслозаборной трубки.

• Остатки медной оплётки электромагнитной муфты включения полного привода в раздаточной коробке автомобиля Ford Explorer.

  Износ электромагнитного сцепления подключения полного привода. Некоторые раздаточные коробки для удобства пользователя оснащены электромагнитом, который при включении питания сцепляет разомкнутую цепь передачи крутящего момента, и появляется полный привод. Медная оплётка электромагнитов чувствительна к резким нагрузкам, что нередко приводит к выходу из строя механизма подключения полного привода.

• Износ вискомуфты. Выдаёт себя потерей управляемости в поворотах, неустойчивым прохождением неровностей, «козлением», низкочастотными скрипами в трансмиссии, в тяжёлых случаях самым очевидным становится неравномерный износ покрышек. При снятии одного из карданных валов (если есть такая возможность) симптомы полностью пропадают. Изношенную вискомуфту следует отремонтировать или заменить.

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.

Буду надеяться, что статья получилась интересной и полезной!

Типы устройств блокировки

Блокирующее устройство узла зависит от его типа и используемого механизма. Различные функции ограничены и определяют возможность их использования в межосевых или межколесных дифференциалах.

Кулачковое устройство блокировки

Принудительная блокировка происходит вручную через кулачковую муфту. Муфта полностью блокирует механизм и жестко соединяет его корпус с нагруженной полуосью. Кулачковый дифференциал приводится в действие приводами следующих типов:

• механический;
• гидравлический;
• пневматический;
• электрический.

Они включаются рычажным механизмом или специальной кнопкой на панели приборов (для электропривода).

Благодаря своей универсальности кулачковый дифференциал используется в межосевых и межколесных механизмах.

Самоблокирующейся дифференциал

Самоблокирующееся (автоматическое) дифференциальное устройство использует принцип увеличения сил трения при изменении условий нагрузки на полуоси ведущих колес. Отсюда и другое название — «дифференциал повышенного трения» или LSD (Limited Slip Differential).

Дифференциал повышенного трения имеет четыре основных варианта в зависимости от способа увеличения трения:

• дисковый;
• червячный;
• вискомуфта;
• электронная блокировка.

Дисковый

Дифференциал повышенного трения, в котором используется дисковая муфта, использует принцип автоматической блокировки при изменении угловых скоростей полуосей: чем больше их разница, тем выше степень перераспределения крутящего момента.

При использовании этого типа LSD между дисками возникает трение. Один фрикционный пакет имеет жесткое соединение с чашкой дифференциала, другие — с полуосями.

Фрикционные пакеты вращаются с одинаковой скоростью, когда ведущие колеса вращаются тоже, с одной и той же скоростью. При изменении угловой скорости диски ускоряющейся полуоси передают часть крутящего момента на вал другой полуоси (частичная блокировка) за счет увеличения силы трения с фрикционным пакетом корпуса (чашкой).

Степень сжатия в дисковом дифференциале может быть постоянной (за счет пружин) или переменной (гидравлически управляемой).

Червячный

Сателлиты и полуоси с червячной передачей в качестве привода часто используются для создания LSD, блокируемого в результате разности крутящих моментов.

Эта система LSD с червячным приводом известна как Torque Sensing или сокращенно — Torsen. Принцип работы червячной передачи чрезвычайно прост: увеличение крутящего момента на одной полуоси приводит к частичной блокировке и его передаче на другую полуось. В этом случае не требуются никакие дополнительные системы или агрегатов, червячный узел изначально является самоблокирующимся из-за свойств привода, в котором другие шестерни не могут приводить в движение червячную передачу. Червячный привод применяется в колесных и межосевых дифференциалах различных типов машин.

Вискомуфта

Вязкостная муфта состоит из набора близко расположенных перфорированных дисков, которые размещены в герметичном корпусе с силиконовой жидкостью и соединены с чашкой и приводным валом.

При одинаковых угловых скоростях устройство работает в штатном режиме. Его блокировка происходит при увеличении скорости вала: диски на нем увеличивают скорость и, перемешивая силикон и заставляют его затвердеть. Диски чашки получают и передают крутящий момент на другой вал, увеличивая его тяговое усилие.

LSD, блокирующую функцию которого выполняет вязкостная муфта, имеет большие габаритные размеры и применяется в межосевых дифференциалах. Вязкостная муфта также может использоваться как дифференциал полноприводного автомобиля и полностью выполняет его функции.

Однако у нее есть один серьезный недостаток: возможен перегрев и периодическая несовместимость с системой ABS. Это привело к тому, что вискомуфты используются в современных автомобилях крайне редко.

Электронная блокировка

Дифференциал повышенного трения, в котором используется электронная система блокировки, реагирует на изменение угловой скорости ведущих колес.

Дифференциал управляется программно. По мере увеличения скорости колеса в тормозной системе повышается давление, и его скорость уменьшается. Это увеличивает тяговое усилие и передает крутящий момент на другое колесо.

Таким образом, дифференциал не оборудован дополнительными элементами и не блокируется, то есть по сути это не LSD. Перераспределение крутящего момента и выравнивание угловых скоростей происходит под действием тормозной системы, управляемой антипробуксовочной системой.

Блокирование дифференциалов

Такой механизм представляет собой своего рода распределитель тяговых усилий, идущих от мотора на колеса

Важной особенностью является то, что последние имеют возможность вращаться с различными скоростями. Важность наличия дифференциального механизма обусловлена тем, что во время совершения маневров поворота колесо, находящееся внутри, совершает количество оборотов меньшее, если сравнить их с количеством поворотов внешнего

При отсутствии механизма дифференциала это вызывало бы пагубные последствия, такие как износ и повреждения, ведь получалось бы следующее: одно колесо при выполнении поворота находилось бы в состоянии букса, а второе просто терлось об дорожное покрытие. Особенности конструкции трансмиссии «Нивы» предусматривают наличие 3-х дифференциалов. Они располагаются в каждом из мостов и в раздаточном механизме.

При движении машины по ровной дороге и прямолинейно дифференциалами усилие тяги разделяется поровну между всеми 4-мя колесами. При недостаточном сцеплении колес с покрытием, появлении пробуксовки дифференциалы перераспределят нагрузку на буксующее и скользящее колесо таким образом, чтобы первое получило большее усилие, а второе, соответственно, меньшее.

Мы уже упоминали УАЗ. Несмотря на многие сходства, следует понимать, что полный привод ВАЗа выполнен в стиле «пат-тайм». Это значит, что при подключении оси крепко связываются друг с другом, и вращение происходит с одинаковыми скоростями. Такое устройство накладывает некоторые ограничения на использование полного привода – возможность его применения лишь в случаях, когда дорожные условия позволяют проскальзывание. В случаях же с твердыми асфальтовыми дорогами и трассами рекомендуется переводить машину в режим монопривода.

Иногда можно встретить заблуждение на тему того, зачем нужна маленькая ручка рядом с рычагом переключения на «Ниве». Некоторые автовладельцы считают, что она нужна для подключения переднего привода. Однако передний привод у данного автомобиля подключен постоянно. Как и задний. У автомобилей семейства «Нива» полный привод является постоянным. Ручка же на самом деле служит для переключения режимов работы дифференциала раздаточного механизма.

В теории при их применении в условиях, когда машина застряла, она сможет преодолеть препятствие при наличии достаточного сцепления с покрытием хотя бы одного колеса. Блокировку дифференциала в таком случае лучше проводить перед преодолением препятствия, но никогда нельзя делать после попадания в тяжелую для преодоления область. Такое применение блокировки позволит избежать износа и повреждений трансмиссии.

Как работает раздаточная коробка

Общий внешний вид раздаточной коробки Базовой функцией раздаточной коробки является подключение или отключение одного из мостов. В конструкции классических внедорожников и полноприводных грузовиков крутящий момент постоянно передавался на задний ведущий мост. Передняя ось, в целях экономии топлива и ресурса его узлов, подключалась только для преодоления сложных участков дороги, либо при сложных дорожных условиях (дождь, лед, снег). Этот принцип сохранен и в современных автомобилях, с той разницей, что постоянно ведущей теперь является передняя ось.

Изменение крутящего момента, его распределение между всеми ведущими осями, – это вторая по важности функция “раздатки”. Межосевой дифференциал раздает крутящий момент между передней и задней осями, при этом они могут получить равные усилия (), либо разделенные в установленной пропорции (несимметричный дифференциал). Межосевой дифференциал позволяет осям вращаться с разным количеством оборотов

Это требуется при движении по хорошей асфальтированной дороге для снижения износа покрышек и экономии топлива. Когда автомобиль покидает дорогу и требуется выжать из полного привода максимум, включается : оси жестко соединены друг с другом и могут вращаться только с одинаковой скоростью. Предотвращая пробуксовку, такая схема работы усиливает внедорожный потенциал

Межосевой дифференциал позволяет осям вращаться с разным количеством оборотов. Это требуется при движении по хорошей асфальтированной дороге для снижения износа покрышек и экономии топлива. Когда автомобиль покидает дорогу и требуется выжать из полного привода максимум, включается : оси жестко соединены друг с другом и могут вращаться только с одинаковой скоростью. Предотвращая пробуксовку, такая схема работы усиливает внедорожный потенциал.

Следует отметить, что функция блокировки дифференциала имеется только на небольшом количестве раздаточных коробок, установленных на классические внедорожники, спецтранспорт и военные грузовики. Столь распространенные в наше время кроссоверы и паркетные внедорожники не рассчитаны на движение по действительно серьезному бездорожью, поэтому они лишены этой функции с целью удешевления.