Огромная популярность, которую приобрели в последнее время внедорожники, припаркованные внедорожники и кроссоверы, не случайна. Полный привод дает водителю преимущество как в городе, так и на пересеченной местности. В таком автомобиле раздаточная коробка спроектирована таким образом, чтобы использовать все преимущества полного привода.
Что такое раздаточная коробка
В одноколейном автомобиле крутящий момент, создаваемый двигателем и обрабатываемый коробкой передач, передается непосредственно на ведущие колеса. Однако если автомобиль имеет полный привод, то для наиболее эффективного использования крутящий момент должен быть распределен между передней и задней осями. Также иногда необходимо изменять величину крутящего момента, передаваемого на конкретную ось во время движения.
Трансмиссия в автомобиле
Распределение мощности от двигателя между передней и задней осями — задача коробки передач. Как и коробка передач, он может в определенной степени увеличивать крутящий момент, что особенно важно при эксплуатации автомобиля в тяжелых условиях бездорожья.
Иногда этот механизм выполняет особую функцию в специальных транспортных средствах (пожарные машины, сельскохозяйственная и строительная техника). Роль редуктора заключается в передаче части крутящего момента на специальное оборудование: пожарный насос, канатную лебедку, механизм крана и т.д.
Что внутри
Редуктор, иногда называемый просто «коробка передач», устанавливается между коробкой передач и валами, ведущими к осям. Несмотря на большое разнообразие конструкций, некоторые части коробки передач встречаются в каждой модели:
- приводной вал (передает крутящий момент от коробки передач к «редуктору»);
- блокировка и центральный дифференциал;
- звездочка или цепной редуктор (изменяет передаточное число);
- Привод (отвечает за включение замка);
- Приводные валы для переднего и заднего мостов;
- Синхронизатор, который позволяет переключать пониженную передачу в движении.
Передача «в разрезе»
«Раздаточная коробка — это корпус, в который входит приводной вал двигателя и выходят два приводных вала для переднего и заднего мостов. Конструкция раздаточной коробки аналогична конструкции коробки передач: ее корпус представляет собой закрытый картер, масляная ванна которого обеспечивает смазку дифференциала и блокировочного механизма. Переключение передач осуществляется с помощью рычага или кнопок в салоне.
Как работает раздаточная коробка
Проверка редуктора
Основная функция коробки передач — включение или отключение моста. В классических вседорожных и полноприводных автомобилях крутящий момент постоянно передается на заднюю ведущую ось. Передняя ось включалась только для снижения расхода топлива и ресурса компонентов и использовалась только при прохождении сложных участков или в сложных дорожных условиях (дождь, лед, снег). Этот принцип сохранился и в современных автомобилях, с той лишь разницей, что ведущей всегда является передняя ось.
Изменение крутящего момента, его распределение между всеми ведущими мостами, является второй по важности функцией коробки передач. Межосевой дифференциал распределяет крутящий момент между передней и задней осями, при этом они могут получать равные усилия (симметричный дифференциал) или разделенные в определенной пропорции (несимметричный дифференциал).
Межосевой дифференциал позволяет осям вращаться с разным числом оборотов. Это необходимо при движении по хорошо асфальтированной дороге для уменьшения износа шин и экономии топлива. Когда автомобиль съезжает с дороги и необходимо использовать все преимущества полного привода, межосевой дифференциал блокируется: оси жестко соединены и могут вращаться только с одинаковой скоростью. Предотвращая пробуксовку, механизм блокировки повышает проходимость.
Следует отметить, что функция блокировки дифференциала доступна только на небольшом количестве раздаточных коробок, устанавливаемых на классические внедорожники, специальные автомобили и военные грузовики. Кроссоверы и припаркованные внедорожники, которые так распространены сегодня, не предназначены для действительно серьезной езды по бездорожью, поэтому они были лишены этой функции, чтобы удешевить автомобиль.
Виды межосевого дифференциала
Существует три различных блокировки межосевого дифференциала, которые устанавливаются на автомобили, различающиеся по своим внедорожным возможностям.
Фрикционная многодисковая муфта является самым современным типом блокировки дифференциала коробки передач. Контролируемое усилие сжатия комплекта фрикционных дисков, используемых в сцеплении, позволяет распределять крутящий момент по осям в зависимости от конкретных дорожных условий. При нормальных дорожных условиях оси нагружены одинаково. Если одна из осей начинает вращаться вхолостую (пробуксовывать), фрикционные диски сжимаются, частично или полностью блокируя межосевой дифференциал. В этот момент та ось, которая лучше «держит дорогу», получает больший крутящий момент двигателя. Для этого привод подает команду на электродвигатель или гидравлический цилиндр.
Вязкостная муфта, или вязкостная муфта, — это устаревшая, но дешевая и простая в использовании блокировка дифференциала. Он состоит из набора дисков, помещенных в корпус, заполненный силиконовой жидкостью. Диски соединяются со ступицами колес и картером сцепления. Когда скорость вращения оси начинает меняться, силикон становится более вязким, блокируя диски. К недостаткам устаревшей конструкции относятся склонность к перегреву во время работы и задержка в работе.
Дифференциал Torsen из-за его ограниченной прочности используется в «парковых» внедорожниках и легковых автомобилях. Как и вязкостный дифференциал, он передает крутящий момент на ось с наименьшим проскальзыванием. Дифференциал Torsen будет распределять не более 80% мощности на нагруженную ось: на проскальзывающую ось в любом случае будет приходиться не менее 20% крутящего момента. Дифференциал состоит из червячных шестерен, которые создают условия блокировки за счет трения.
Управление раздаточной коробкой
Управление коробкой передач
Старые внедорожные автомобили, грузовики и спецтехника обычно имеют ручное (механическое) управление коробкой передач. Для включения или отключения одной из осей, включения дифференциала или пониженной передачи рычаг обычно расположен в полу автомобиля рядом с рычагом коробки передач. Иногда для этого требуется полная остановка автомобиля.
Более новые модели оснащены электрическим ручным управлением: выбор всех коробок передач осуществляется с помощью кнопок на приборной панели. Если коробка передач оснащена синхронизатором, остановка автомобиля не требуется.
В современных автомобилях используется автоматическое управление коробкой передач. При выборе автоматического режима бортовой компьютер сам определяет проскальзывание осей и перенаправляет крутящий момент. При необходимости он включает блокировку дифференциала. Водитель может отключить автоматику и вести машину самостоятельно. Рычаг управления отсутствует.
Все кроссоверы и универсалы оснащены полностью автоматической трансмиссией. Водитель не может сам управлять механизмом, так как все решения принимаются электронным способом.
