Устройство раздаточной коробки служит для подключения систем полноприводных автомобилей, а также используется в спецтехнике для обеспечения необходимого давления воды или масла для гидравлических домкратов и другого оборудования. Полный привод – конструкция, распределяющая крутящий момент на все колеса автомобиля.
Назначение коробки – повышение крутящего момента во время пути по непроходимой дороге. Раздаточная коробка эффективно разделяет крутящий момент по обеим осям машины. Повышение сцепных свойств этих автомобилей дает возможность усиливать крутящие моменты на ведущих колесах, для обеспечения которых требуется передаточное число.
Основные элементы
Каждая раздаточная коробка состоьт из следующих основных элементов:
- корпуса,
- межосевого дифференциала,
- передач (цепной и понижающей),
- приводного вала (задней и передней осевой части),
- ведущего вала.
Непрерывное смазывание всех этих деталей происходит трансмиссионным маслом, утечку которого предотвращает сальник. При сильных нагрузках, цепь раздаточной коробки быстро изнашивается.
Исходя из структуры раздаточной коробки, будет отличаться и принцип действия. Различают следующие виды режимов:
- с включенным задним мостом,
- когда оба моста включены,
- оба моста включены при блоке межосевого дифференциала,
- оба моста включены при блокировке на понижающей передаче,
- оба включены при автоблокировке дифференциала.
Смену передач, не останавливая машину, обеспечивают встроенные синхронизаторы, которыми обладает раздаточная коробка. Они используются в основном в автоспорте, на скользящих дорогах с тяжелым прицепом. Синхронизаторы обеспечивают движение без остановок и пробуксовок.
Характеристика межосевого дифференциала
Это механическое устройство выполняет функцию разделения по приводным полуосям обоих колес крутящего момента. Дифференциал самостоятельной блокировки позволяет в необходимом порядке распределять крутящий момент на обе оси, располагая рычаг в верном положении. Как правило, раздаточная коробка вкупе с самоблокирующимся дифференциалом – идеальный тандем для любого внедорожника.
Максимальную популярность приобрели вязкостные муфты, или их еще называют вискомуфтами. Плюсы: простота производства и доступность по цене. Принцип ее действия — отслеживание угловых скоростей приводной оси. Муфта включает комплект перфорированных дисков. Ключевым ее составляющим считается особая жидкость, вязкость которой может изменяться. Ее герметизацию обеспечивает сальник. В случае ее загустевания возникает связь корпуса со ступицей, и происходит блокирование муфты. Недостатки: срабатывает с запозданием, автоблокировка не полная, отсутствует ручная блокировка, имеется риск перегревания от долгой эксплуатации.
Самым совершенным считается дифференциал «Torsen». Он сложен из червячных шестеренок. Принцип действия в том, что блокирование совершается за счет трения в этой передаче.
- Плюсы: интервал передачи крутящего момента шире.
- Недостатки: невозможно применить к внедорожникам в связи с недостаточной прочностью.
Блокирование на базе фрикционной муфты значительно превосходит другие виды. Муфта включает наличие фрикционных дисков с возможностью контроля степени сжатия, т.е. блока. В ее оснащении присутствует гидравлико-электрический привод, а также вся система снабжена электронным управлением.
Плюсы: блокировка есть и в ручном, и в автоматическом режиме.
Управление раздаточной коробкой
Механизм управления раздаточной коробкой заключается в использовании рычага управления (механический привод), поворотного переключателя и клавиш на приборной панели.
Рычаг устанавливается верно, если учитываются условия при эксплуатации машины, где применяется полный привод. Существуют различные его положения:
- блок межосевого дифференциала при включении высшей передачи,
- рычаг в нейтральной позиции,
- блок межосевого дифференциала при включении низшей передачи,
- блок межосевого дифференциала, высшая передача включена,
- рычаг в нейтральном положении,
- блок межосевого дифференциала при включении низшей передачи.
Механизм управления раздаточной коробкой таков, что рычаг с низшей передачей включается только во время того, когда машина остановлена, либо при очень низкой скорости (не более 5 км/ч).
С целью преодоления тяжело проходимых зон, необходимо блокировать межосевой дифференциал, включая рычаг в другую позицию. Чтобы избежать неисправности трансмиссии, не стоит переключать рычаг при пробуксовке колес.
Технические моменты
Крутящий момент, исходящий со стороны силового агрегата, зубчатый блок шестерен передает на цепь привода другого узла. Оценкой их служит передаточное число. Количественное отношение зубьев ведомой шестерни по отношению к зубьям ведущей и определяет передаточное число. Используя шестерни с различным количеством зубьев, мы контролируем крутящий момент.
Рассчитывают передаточное число по следующей формуле: К = К1/К2, где количество зубцов ведомой шестерни (К1) делится на число зубьев от ведущей шестерни (К2).
Для переключения ступеней используется тот же рычаг, который блокирует дифференциал. Устанавливая его в заднее положение, раздаточная коробка будет иметь низкое передаточное число (1,2), а если рычаг установить вперед, то передаточное число увеличивается вдвое (2,1). Когда рычаг расположен на средней позиции, то передаточное отношение сравняется с нулем, то есть редуктор разомкнут и тягу не передает.
С целью повышения эффективности работы транспортного средства в трансмиссии передаточное число в своем диапазоне необходимо сделать в два раза шире, чем в исходной машине. Расширить передаточное число у легковых автомобилей, использующих стоковую КПП, и увеличить его максимальное передаточное число можно, введя дополнительно демультипликатор. Его присутствие удваивает передаточное число, изменяя значения в каждой ступени коробки.
Редуктор и его компоненты
Механический редуктор — это прибор, преобразовывающий и транслирующий крутящий момент через механическую передачу. Его детали смазываются, но для предотвращения утечки масла, требуется уплотнить места соприкосновения редуктора с карданным валом. Эту работу выполняет сальник хвостовика. Исправный сальник должен быть ровным и без разрывов. Редуктор состоит из различного числа ведомых и ведущих валов, а также включает разные типы передач. Основные виды редуктора:
- цилиндрический,
- конический,
- червячный,
- волновой,
- комбинированный
- и т.д.
Его классификация увеличивается по распределяемой мощности и передаточному числу.
Конический редуктор – это раздаточная коробка с автоподключением полного привода. Такой полный привод имеет по специфике работы следующие типы механизмов: реактивные системы и превентивные. Многие автомобилисты ошибаются, считая, что полный привод в правильном виде – постоянный, и не признают системы автоподключения.
Планетарный редуктор снабжен вдухступенчатой коробкой и, как правило такие конструкции устанавливаются на современные автомобили. В корпусе, отлитого из стали, либо чугуна, имеются специальные крепления «лапы», которые передвигают, либо фиксируют редуктор к основанию корпуса. У выхода валов размещаются уплотнители, предотвращающие утечку смазки. Кроме прочего, редуктор имеет дополнительные элементы, не позволяющие внутри корпуса повышать давление.
В автомобилях, где полный привод работает вручную, возможно подключение переднего моста. Раздаточные коробки редко имеют возможность отключать переднюю ось.
Уплотнения
Сальник хвостовика редуктора является своего рода уплотнением, которое находится с внутренней стороны осевого подшипника. Основное назначение сальника — герметизация, предотвращение утечки масляной жидкости. Большая часть смазочного материала, находящегося в подшипниках, легко вымывается, приводя к ускоренному износу трущихся деталей. Признак того, что стоит заменить сальник редуктора, — протечка смазки.
Для диагностики таких проблем используется внешний осмотр. Зачастую со сменой сальника производится и восстановление самого редуктора, а это желательно доверять профессионалам по обслуживанию автомобилей. К выбору новой детали нужно отнестись серьезно, т.к. есть риск купить некачественный сальник, что приведет к серьезной поломке редуктора.
Что касается ремонта – это ответственная процедура, требующая терпения и внимания, но, придерживаясь всех инструкций, можно заменить сальник и самостоятельно.
Подводя итоги
В завершении можно сказать, что все элементы трансмиссий любых автомобилей – сложный механизм, который всегда требует особого внимания со стороны владельца. Устройство некоторых трансмиссий внедорожных автомобилей вообще не предусматривает технического обслуживания.
