Как выглядит раздатка. Устройство и принцип работы раздаточной коробки

Каждый автомобилист, неважно, какой машиной он владеет, хотя бы раз слышал словосочетание «раздаточная коробка». Но что это за агрегат, какие функции он выполняет, от каких «болезней» страдает и как их предотвратить, знают немногие. В основном те, у кого автомобиль оснащен системой полного привода. Сегодня мы узнаем все о раздаточной коробке. Упомянув в начале статьи систему полного привода, отметим, что раздаточная коробка является неотъемлемым компонентом этой системы, играя в ней важнейшую роль – она ответственна за передачу крутящего момента от двигателя и коробки передач () на переднюю и заднюю оси автомобиля. Она не просто распределяет крутящий момент к ведущим колесам в заданной пропорции, но и может, при выезде машины на бездорожье, увеличивать его значение на том колесе (колесах), которое опирается на твердую поверхность.

Раздатка раздатке – рознь

Так как существуют различные системы полного привода (постоянный, автоматически подключаемый и подключаемый по требованию), то и устройство раздаточной коробки в них разнится. Но есть и общие детали для всех раздаток: это две передачи (цепная зубчатая и понижающая), ведущий вал, межосевой дифференциал (включает в себя блокировки), приводные валы передней и задней оси. Прежде чем перейти к различиям, характерным для раздаток разного типа, разберемся в функциях их основных компонентов.

Ведущий вал . Исходя из названия, можно догадаться, что этот элемент раздаточной коробки принимает на себя крутящий момент от КПП и передает его далее на межосевой дифференциал.

Межосевой дифференциал . Находящийся между передней и задней осями дифференциал ответственен за дальнейшую передачу и распределение крутящего момента на каждую ось, угловые скорости вращения которых — различны. Есть два типа межосевого дифференциала – асимметричный (крутящий момент распределяется между передней и задней осями в неравнозначных пропорциях) и симметричный (крутящий момент подается на обе оси в пропорции 50:50). Блокировка дифференциала позволяет полностью или частично выключить его, в результате чего обе оси жестко соединяются между собой, обеспечивая автомобилю повышенные оффроудные способности. Блокируется дифференциал, в зависимости от устройства раздатки, автоматически или вручную. Подробно о конструкции и работе этого узла можно узнать .

Цепная передача . Основная ее функция – трансляция крутящего момента от межосевого дифференциала на переднюю ось. В ее конструкции используется цепной привод, но есть и разновидность этой передачи – зубчатая, когда вместо цепи в приводе за передачу крутящего момента отвечают две зацепленные между собой зубцами цилиндрические шестерни.

Понижающая передача . Этот узел раздатки предназначен для повышения крутящего момента при езде по сложному бездорожью. В современных раздаточных коробках «понижайку» сменил планетарный редуктор. Об устройстве и функции этой передачи читаем .

Приводные валы . Это конечные узлы раздатки, передающие крутящий момент непосредственно на переднюю и заднюю оси. Приводной вал задней оси, как правило, расположен на одной оси с ведущим валом, а приводной вал передней оси соединен с ним посредством цепной передачи. Но бывают и другие варианты, о которых упомянем ниже.

Масляный картер . Раздаточная коробка имеет собственную систему смазки, которая включает картер и маслосборник. Разобравшись с общими для раздаточных коробок механизмами, поговорим о том, какие типы конструкций этого узла бывают на полноприводных автомобилях. Их четыре:

• Тип первый – в этой раздаточной коробке передний и задний приводные валы размещены на одной оси с мостами.

• Тип второй – для этой раздатки характерно размещение приводных валов на разных осях с ведомыми валами.

• Тип третий – у этой раздатки имеется механизм блокировки привода ведущих мостов.

• Четвертый тип – привод от мотора распределяется на ведущие мосты через дифференциал.

Раздаточная коробка первого типа имеет всего лишь одну ступень, которая обеспечивает передачу крутящего момента на ведущие мосты с одинаковыми угловыми скоростями. Благодаря простоте устройства, довольно популярна у производителей полноприводных моделей автомобилей.

Раздатка второго типа лишена промежуточного вала, за счет чего имеет компактные размеры, легкий вес и работает практически бесшумно. Для этого типа раздаточной коробки характерен высокий коэффициент полезного действия.

Раздаточная коробка третьего типа позволяет отключать передний мост при движении автомобиля по дорогам с качественным покрытием, и включать при езде по бездорожью. За счет этого выборочного включения/отключения переднего моста автомобиль, во-первых, может передвигаться по бездорожью, используя всю тягу двигателя, во-вторых, при езде по нормальным дорогам, существенно экономить топливо.

Раздатка четвертого типа является наиболее продвинутой, так как позволяет регулировать угловые скорости вращения передней и задней колесной оси в зависимости от условий езды. Наличие в устройстве этой коробки блокировочного механизма, включаемого по принуждению электроникой или вручную, позволяет добиваться передачи повышенного крутящего момента на ту ось, которая имеет лучшее сцепление с поверхностью дороги.

Основные режимы работы раздаточной коробки

Различают пять режимов функционирования раздатки. Опишем их вкратце:

• Включена нейтральная передача, ведущий вал вращается свободно, крутящий момент не передается на оси

• Включена повышающая передача, межосевой дифференциал разблокирован (крутящий момент передается в пропорции 1:2)

• Включена повышающая передача, межосевой дифференциал заблокирован (большинство крутящего момента передается на ту ось, колеса которой имеют лучшее сцепление с поверхностью)

• Включена понижающая передача, межосевой дифференциал разблокирован (передача крутящего момента на оси идет в пропорции 1:2)

• Включена понижающая передача, межосевой дифференциал заблокирован (жесткое соединение переднего моста с задним, крутящий момент распределяется на ту ось, которая имеет лучшее сцепление с дорогой). Этот режим используется при преодолении самого сложного бездорожья.

Неисправности раздатки и способы их предотвращения

Многим владельцам полноприводных авто, столкнувшихся с поломкой раздаточной коробки, знаком характерный гул, который издает этот узел, когда один из его элементов выходит из строя. Еще один признак неисправности коробки – шум определенной тональности, который раздается при повороте ведущих колес или их пробуксовке. Так что если услышите вой или шум при работе системы полного привода, знайте – пора диагностировать раздатку.

Наиболее часто в раздаточной коробке выходит из строя блокировка дифференциала. Как мы уже знаем, производители раздаток применяют различные по своей конструкции механизмы, позволяющие блокировать дифференциал – локеры (позволяют полностью и жестко заблокировать механизм передачи крутящего момента) и самоблокирующие LSD (допускают ограниченное проскальзывание дифференциала).

У локеров в процессе длительной эксплуатации могут выйти из строя шестерня замыкателя, что не позволит механизму заблокировать дифференциал. Чтобы предотвратить эту поломку, нужно тщательно следить за тем, в каком режиме работает система полного привода и не допускать длительную езду с включенной блокировкой. К тому же могут поломаться системы жизнеобеспечения блокировки – порваться шланги (у пневматического и вакуумного механизмов), провода (у электронноуправляемого). Ресурс такой блокировки – 100-200 тысяч километров.

У дифференциалов повышенного трения свои болячки, наиболее распространенная из них — износ фрикционов при перегревах муфты (из-за частой пробуксовки). Чтобы избежать перегрева муфты, не следует нагружать ее во время пробуксовки колес, давать «передышки», чтобы она остыла. Также следует использовать , предотвращающими перегрев и износ фрикционов. Ресурс такой блокировки составляет 50-150 тысяч километров.

Вторая распространенная поломка раздатки – самопроизвольное выключение передач. Это происходит из-за выхода из строя пружин фиксаторов, облома зубьев шестерен, износ гнезд и шариков фиксаторов. Зубья шестерен и пружины фиксаторов могут сломаться из-за повышенных нагрузок на трансмиссию, а износ гнезд и шариков фиксаторов возможен по причине загрязненности или малого количества трансмиссионной жидкости в картере раздатки. Если причина в малом количестве жидкости – грешим на герметичность масляного картера, который мог треснуть и дать течь. В таком случае нужно внимательно осмотреть его и запаять образовавшиеся трещины. Жидкость грязная – требуется ее замена.

Шестерня раздатки

Третья причина неисправности раздаточной коробки – самопроизвольное отключение переднего моста. Она может возникать из-за изношенности вилки раздатки, канавки ползунка, зубьев муфты шестерен приводного механизма переднего моста. Он также может отключаться, если ослабли крепления подшипников переднего приводного вала и возник перекос зубцов вала и муфты. Рецепт исправления «болячек» — замена изношенных деталей, подтяжка ослабленных креплений.

Предотвратить появление этих поломок можно, если правильно эксплуатировать автомобиль с системой полного привода, периодически делать осмотр раздаточной коробки и вовремя менять в ней трансмиссионную жидкость.

Множество автомобилей выпускается с так называемым полным приводом, где крутящий момент передается на все оси, как заднюю, так и переднюю. Это существенно повышает проходимость автомобиля, позволяя машине преодолевать достаточно серьезное бездорожье, а также повышает устойчивость авто в движении при разных дорожных условиях. И все это благодаря наличию в трансмиссии дополнительного элемента – раздаточной коробки. Без этого узла ни обходится ни один полноприводный автомобиль.

Основная задача раздатки – отобрать часть крутящего момента, который идет от вторичного вала КПП и передать его на приводной вал переднего моста. При этом на заднюю ось вращение идет постоянно. Но это классическая схема, в которой основным ведущим мостом является задний. В целом существуют различные типы раздаточных коробок по положению переключения ведущих мостов, об этом ниже.

Конструкция

Устройство раздаточной коробки самой простой конструкции включает в себя всего несколько составных элементов:

• ведущий вал (им выступает вторичный вал КПП);
• ведомый (по нему вращение передается на задний мост);
• промежуточный вал;
• вал привода передней оси;
• механизм управления (присутствует не всегда);
• корпус.

Между собой в простой коробке взаимодействие валов происходит благодаря шестерням.

Раздатка автомобилей BMW xDrive

Отметим, что это только одна из видов конструкций раздатки, на автомобилях применяются разные типы раздаточных коробок по конструкции, поэтому есть даже небольшая классификация их по ряду характеристик.

Принцип работы и некоторые конструктивные особенности

Принцип работы раздатки описанной выше конструкции достаточно прост. Вращение поступает от КПП на ведущий вал и передается шестернями на промежуточный. Одна из шестерен промежуточного вала имеет постоянное зацепление с шестеренкой ведомого вала, поэтому вращение сразу же передается на заднюю ось.

На промежуточном валу также имеется еще одна шестеренка – подвижная, которая при надобности вводиться в зацепление с шестерней, установленной на валу привода переднего моста. Перемещение ее осуществляется посредством механизма управления.

То есть, в авто одна ось является ведущей постоянно, вторая же – подключается при надобности. Водителю всего лишь необходимо задействовать механизм управления для ввода в зацепление шестерни, чтобы вращение стало дополнительно передаваться и на передний мост.

В целом, этот принцип работы используется во всех типах раздатки, но вот конструктивное исполнение их может быть самым разным.

В задачу дифференциала входит распределение крутящего момента между осями в определенном соотношении. То есть, при одном из отключенных мостов, на второй подается весь момент. Но как только задействуется второй мост, происходит распределение (соотношение обычно составляет 50/50 или 40/60).

Одним из недостатков межосевого дифференциала планетарного типа (самого распространенного) при включенных двух мостах является то, что в случае потери сопротивления колес на одной из осей (к примеру, она вывешена), автомобиль останавливается. Для устранения этого недостатка в конструкцию раздатки может входить также и блокировка дифференциала.

Раздатка с цепной передачей автомобилей Audi Quattro

Также некоторые производители вместо шестеренчатой передачи на передний мост, используют цепь.

Классификация

В целом, конструктивных исполнений раздаток – множество, поэтому и используется классификация их. Она разделяет все существующие виды раздаточных коробок по таким критериям как:

• Способ распределения мощности;
• Число передач;
• Тип механизма управления;
• Расположение валов.

Распределение мощности

Способ распределения мощности – один из основных критериев, по которым разделяются раздатки. Он характеризует, как именно осуществляется передача вращения между осями.

По этой классификации коробки делятся на обеспечивающие:

• Постоянный привод на обе оси без возможности отключения какого-либо мостов;
• Возможность отключения переднего или заднего моста (он в этой компоновке трансмиссии является вспомогательным);
• «Равноправное» отключение. Такая раздатка позволяет отключать любой из мостов (позволяет на авто сделать любой тип привода – передний, задний, полный).

Трансмиссия с постоянным приводом используется как на легковых авто, так и некоторых внедорожниках. В раздатке таких трансмиссий отсутствует механизм управления, и ведущими являются постоянно все колеса.

Отметим, что в современных конструкциях раздаток дифференциал не используется, вместо него устанавливаются разного рода муфты (электромеханические, фрикционные, магнитные). Их особенность заключается в том, что они могут обеспечивать меняющееся соотношение распределения вращения. Управление этими муфтами осуществляется электроникой, что позволяет системе привода быстро реагировать на дорожные условия и направлять больший момент на требуемую ось.

Раздаточные коробки с отключаемым одним из мостов – самая распространенная компоновка для кроссоверов. Ее особенность заключается в том, что водитель самостоятельно решает, когда нужен полный привод. В такой конструкции также нередко используются муфты в качестве межосевого дифференциала. Управление коробкой может быть, как полностью механическим, так и электроприводным.

Схема видов полного привода

«Равноправное» отключение мостов встречается нечасто. Обусловлено это более сложной конструкцией самой коробки.

Количество ступеней

По количеству передач существующие типы коробок передач делятся на одно-, двух- и трехступенчатые. На легковых автомобилях и кроссоверах обычно используется одноступенчатая передача. Это означает, что передаточное число раздаточной коробки равно 1, то есть она его не изменяет и на колеса передается тот момент, который задан КПП.

На внедорожниках же часто встречается двухступенчатая раздатка. В ней имеется две передачи, у которых передаточное число равно 1 и 2. Нередко такую коробку еще называют «раздаткой с делителем». Наличие двух передач позволяет при надобности на этом узле изменить передаточное число, повысив тяговое усилие на колесах. Но при этом автомобиль движется вдвое медленнее. В обычной коробке это делается всего лишь наличием дополнительной пары шестерен.

Трехступенчатые раздаточные коробки на автотранспорте обычно не встречаются, их используют на спец. технике.

Механизм управления

Что касается типа механизма управления, то он бывает ручным, полуавтоматическим и полностью автоматическим. Первый вариант – самый надежный, поскольку в конструкции отсутствует какая-либо электроника. В такой раздаточной коробке водитель самостоятельно, при помощи системы рычагов вводит в зацепление шестерни, включая дополнительный мост.

В полуавтоматическом механизме задействование дополнительного моста осуществляется механизмом управления с электронным приводом. То есть, включение и выключение дополнительного моста проходит без участия водителя. Но такая система управления позволяет и самому водителю включать полный привод.

Ручной и полуавтоматический механизм управления раздаткой

Автоматическое же управление подразумевает, что работу раздаточной коробки полностью контролирует электроника. Она на основе показаний датчиков определяет момент, когда нужен полный привод и задействует его.

Положение валов

Последний критерий, по которым делятся раздаточные коробки – положение валов. Оно бывает соосным и несоосным. Первый вариант указывает на то, что ведомый и вал привода переднего моста расположены на одной оси. Ведущий же вал располагается параллельно им.

В несоосной конструкции на одной оси располагаются ведущий и ведомый валы, а вал переднего моста установлен параллельно.

Заключение

Напоследок отметим, что это общая информация, касающаяся раздаточных коробок. Чтобы более точно понять принцип работы какого-либо определенного типа этого узла, необходимо подробнее рассматривать ее конструкцию и особенности функционирования.

Транспортные средства с полным приводом располагают раздаточной коробкой. На машинах с одним приводом такие коробки отсутствуют. Этот механизм служит для того, чтобы передавать и разделять крутящий момент ходовой части. Раздатка способна оказывать помощь при езде через непроходимые места транспортным средством. Находится это устройство сразу за коробкой переменных передач. Встречаются варианты, когда раздатка стоит отдельно либо в одной конструкции с КПП.

Устройство раздаточной коробки

Многие машины имеют различную конструкцию и свои особенности раздатки. Все имеют составляющие коробки:

• дифференциал под установку между осями;
• зубчатая/цепная передача крутящего момента;
• блокиратор под межосевой дифференциал;
• приводные валы, которые ставятся на оси вперед и назад;
• понижающая передача;
• вал ведущий.

В такой раздатке два используемых вала находятся связанными. Приводной вал получает крутящий момент благодаря использованию одной из возможных передач. Есть машины, не имеющие в своем наличии дифференциала между осями и понижающего ряда. Машины, чаще всего кроссоверы, не созданные для поездок по бездорожью, не имеют понижающей передачи.

Разновидности понижающих коробок

В наше время встречаются три разновидности раздаточных коробок:

• По разному количеству передач. По количеству передач существуют коробки одноступенчатые и двуступенчатые. Встречаются модели, у которых есть трехступенчатые передачи.
• По местонахождению .
• По типам приводов ведущего моста. Понижающие коробки имеют соосные и несоосные приводные валы.

Если говорить о местонахождении валов, то тут встречаются коробки дифференциальные, а также блокированные.

Назначение узлов и принцип работы раздаточной коробки

Дифференциал межосевой

Эта деталь служит для того чтобы поделить крутящий момент на каждую ось. Именно это приводит к работе приводных валов с разной скоростью. Данная особенность важна при развороте или повороте автомобиля. Каждое колесо проходит определенное расстояние, поэтому требуется чтобы они крутились с неодинаковой скоростью. В случаях, когда автомобиль не имеет раздаточной коробки с межосевым дифференциалом, решить эту проблему можно отключив одну из осей. У неопытных водителей это не вызовет затруднений.

Существует два вида таких дифференциалов:

• симметричные;
• несимметричные.

Отличаются они по работе тем, что на первом крутящий момент распределяется на равные части, а на втором он в определенной зависимости. Дифференциалы имеют высокую себестоимость, поэтому и ремонт их обходится недешево.

Блокиратор для межосевого дифференциала

Чтобы транспортное средство могло чувствовать себя комфортно в полевых условиях, дифференциал между осями имеет блокиратор. Эта деталь предназначена для того, чтобы при необходимости обеспечить вращение колес с одинаковой скоростью. На таком устройстве можно блокировать колеса автоматически или самостоятельно. Ремонт блокиратора — процесс трудоемкий.

Блокиратор для межосевого дифференциала очень часто осуществляет свою деятельность с помощью . Она является простым и незамысловатым устройством, которое позволяет выполнять блокирующие функции. Работает вискомуфта следующим образом: она имеет специальные диски, которые находятся внутри специальной жидкости. Определенное количество дисков присоединены к корпусу, а все остальные со ступицей. Когда колеса автомобиля начинают буксовать, одни диски начнут движение быстрее чем другие, за счет этого температура жидкости повышается, что обеспечивает соединение корпуса и ступицы.

Популярность эта система получила за счет низкой цены. Минусы системы:

• «запоздалое» срабатывание, из-за чего колеса автомобиля начинают буксовать;
• все блокирование дифференциала невозможно выполнить;
• при наличии в машине , блокиратор нельзя использовать из-за функциональных несостыковок;
• устройство перегревается при постоянной работе.

Дифференциал Torsen

Устройство работает за счет использования червячных передач. Когда автомобиль ровно идет по дороге, дифференциал делит равномерно на каждую сторону оси. Но когда начинается буксировка, за счет использования червячной передачи, крутящий момент переходит на другую ось. Водители отмечают, такие устройства не обладают большим запасом прочности, поэтому часто приходится осуществлять ремонт. Ставится дифференциал Torsen на кроссоверах.

Фрикционная муфта с множеством дисков

Данное устройство представляет собой несколько дисков, которые имеют определенную степень сжатия. Оно предоставляет возможность распределить вращающий момент исходя из предоставленных условий. При обычной работе, момент распределяется равномерно. Во время буксировки муфты сжимаются, из-за чего происходит полная или частичная буксировка дифференциала. Чтобы муфта работала, к ней прикрепляют специальный привод, который бывает как электрическим, так и гидравлическим.

Не многие знают что проводится блокировка дифференциала вручную с помощью разных приводов. Некоторые транспортные средства могут блокироваться как в автоматическом режиме, так и в ручном.

Передача за счет цепи

Цепь в раздатке была создана для перераспределения крутящего момента. Цепная передача является взаимодействием двух колес с зубьями и самой цепи. Бывают случаи, когда в коробке вместо цепной передачи используют зубчатую передачу. Если говорить о надежности, зубчатая считается лучше.

Почему раздаточная коробка имеет такое название

Именовать раздаточную коробку стали из-за близости понятий с КПП. Крутящий момент передается при незначительной скорости транспортного средства, так как раздатка имеет демультипликатор или понижающую передачу. Таким образом машина способна передвигаться в тяжелых условиях, при отсутствии дороги. Кроссоверы не имеют такого устройства из-за того, что они не созданы для бездорожья.

Демультипликатор помогает машине уменьшить скорость вращения валов привода. По этой причине не теряется большой крутящий момент. Понижающий ряд позволяет автомобилю иметь еще несколько передач. В случае различных дорожных ситуаций у водителя будет больше возможностей правильно определить необходимое передаточное число.

Данное устройство позволило увеличить срок службы , что экономит средства автовладельца.

Неисправности и ремонт раздаточной коробки

Раздаточная коробка достаточно дорогое устройство, поэтому необходим правильный уход и своевременный ремонт для увеличения срока службы.

Очень часто водители жалуются на включение передач с затратой усилий. Чаще всего это возникает при изношенности штоков и вилок передач. Эта проблема часто вызывается за счет задиров на зубчатых колесах механизмов. Нельзя исключать плохую работу фиксаторов. Если штоки и вилки изношены, то сразу же необходимо произвести их замену.

При езде на автомобиле наблюдается автоматическое выключение передач. Это свидетельствует о том, что зубья шестерен изношены и требуют срочной замены. Также это говорит что могут быть неисправны крепления вилок.

Высокий уровень шума при работе раздаточной коробки говорит о многих факторах:

• плохой вязкости смазывающих веществ;
• порче зубчатых колес;
• неисправному сцеплению;
• высокого уровня изношенности подшипников.

Самостоятельно можно лишь заменить смазывающие вещества, а для всего остального необходимо обращать к специалистам. При малом количестве масла, его необходимо восстановить до нормы.

Встречаются случаи, когда масло вытекает из раздаточной коробки. Здесь причина может быть только одна — изношенные прокладки. Для устранения это проблемы необходимо разобрать коробку и заменить прокладку. За коробкой необходим уход. Периодически необходимо проверять уровень масла и восполнять его. При утечке масла надо проверить все сальники и затянуть крепления.

Ремонт всех неисправностей раздаточной коробки лучше доверить специалистам, поскольку многие неисправности не получится решить самостоятельно.

Исправная раздаточная коробка работает без постороннего шума. Она не должна перегреваться при переключении передач. Если эти условия соблюдаются, то смело можно сказать что коробка находится в исправном состоянии.

Если говорить о ремонте ее деталей, то тут сразу надо понять что это недешевая процедура. Чтобы отсрочить срок замены или ремонта раздаточной коробки, необходимо производить регулярный осмотр и проверку всего механизма. Многие водители, которые столкнулись с ремонтом раздаточной коробки знают, что это все требует значительных финансовых вложений. Поэтому не стоит пренебрегать регулярными визуальными проверками.

Все неисправности лучше всего сразу устранять на начальной стадии, поскольку это поможет сократить затраты в будущем и обеспечить исправную работу коробки.

Работа раздаточной коробки

Работа раздаточной коробки зависит от конструктивных особенностей. При рассмотрении в целом, она работает по следующим режимам:

1. с работающим задним мостом;
2. с включенными двумя мостами;
3. с работающими мостами при блокировании межосевого дифференциала;
4. на понижающей передаче заблокирован дифференциал с двумя включенными мостами;
5. работают оба моста с автоматической блокировкой дифференциала.

Чтобы выбрать необходимый режим, необходимо воспользоваться специальными кнопками и рычагами.

Роль раздаточной коробки

Раздатка выполняет огромную роль при работе транспортных средств, которые могут использоваться в условиях бездорожья. Данное устройство пользуется популярностью среди водителей как отечественных автомобилей, так и зарубежных. При плохих дорожных условиях, раздаточная коробка способна сыграть решающую роль в управлении автомобилем.

Сайт предлагает ознакомиться с подробным видеоописанием раздаточной коробки, а также с принципом ее работы. На данном видео рассказывается о конструктивных особенностях раздаточных коробок. Здесь также рассказаны и показаны типы коробок с деталями в разрезе.

Раздаточная коробка (или раздатка) - это неотъемлемая часть каждого Ее функция заключается в распределении крутящего момента (в дальнейшем КМ) по осям машины, а также в его увеличении при передвижению по бездорожью или плохим дорогам.

Коробка раздаточная имеет следующее устройство:

Вал ведущий передает крутящий момент (в дальнейшем КМ) от коробки скоростей к коробке раздаточной;

Дифференциал межосевой нужен для распределения КМ между двух осей;

Механизм, блокирующий дифференциал межосевой, обеспечивает более сильное соединение задней и передней осей. Блокировка осуществляется вручную или автоматически;

Передача цепная (или зубная), валы привода задней и передней оси, передача понижающая.

Для более полной реализации возможностей полноприводной машины применяется механизм, блокирующий дифференциал межосевой, то есть частичное или полное его выключение. Современные механизмы автоблокировки - это муфта фрикционная многодисковая, дифференциал самоблокирующийся и вискомуфта.

Вискомуфта (другое название - вязкостная муфта) - это наиболее недорогое и простое устройство. Ее работа основана на появлении блокирующего элемента при некоторой разности скоростей осей. Раздаточная коробка чаще всего оборудуется именно вискомуфтой.

Дифференциал самоблокирующийся представляет собой особую конструкцию, которая состоит из червячных шестерен - ведомых и ведущих. Блокировка становится возможной за счет трения в Так как такой дифференциал имеет ограничения по прочности, то его не применяют на внедорожниках.

Фрикционная многодисковая муфта распределяет КМ между осями в зависимости от внешних условий. При этом КМ перераспределяется на ту ось, которая имеет лучшее сцепление с дорогой. Для обеспечения работы такой муфты раздаточная коробка может быть оборудована гидравлическим или электрическим приводом, а также электросистемой управления.

Блокировка принудительная (или ручная) возможна только при помощи водителя. В этом случае используется гидравлический, электрический или механический привод.

Функция цепной передачи заключается в передаче КМ на переднюю ось машины. Она включает ведомое и ведущее а также цепь приводную. Вместо цепной, раздаточная коробка может быть оборудована зубчатой цилиндрической передачей. На современных машинах выглядит как планетарный редуктор.

На некоторых автомобилях с системой 4х4 есть возможность подключения переднего привода вручную (например, Некоторые конструкции имеют системы постоянного привода с возможностью отключения передней оси.

Раздаточная коробка может работать в нескольких режимах: включен мост задний; оба моста машины включены; работают оба моста при межосевого; работают оба моста на передаче понижающей при блокировке дифференциала; работают оба моста при автоблокировке дифференциала.

Переключение режимов происходит при помощи рычага, переключателя поворотного или кнопок на панели.

Раздаточная коробка служит для распределения (раздачи) крутящего момента от коробки передач между ведущими мостами автомобиля; она также обеспечивает включение и выключение переднего ведущего моста.

Раздаточные коробки устанавливаются на автомобиле обычно за коробкой передач. На большинстве автомобилей повышенной проходимости устанавливаются двухступенчатые раздаточные коробки, конструкция которых позволяет при необходимости изменять распределяемый крутящий момент.

Наличие двух передач в раздаточной коробке позволяет изменять передаточные числа силовой передачи, удваивая общее число передач автомобиля. Один ряд передач получается при включении высшей передачи раздаточной коробки, другой, с большими передаточными отношениями, - при включении низшей передачи. Увеличение общего числа передач и передаточных отношений позволяет наиболее эффективно использовать автомобиль в любых дорожных условиях.

Принцип работы автомобильных раздаточных коробок вне зависимости от их конструктивного оформления одинаков. Рассмотрим их устройство и работу на примере двухступенчатой раздаточной коробки двухосных автомобилей ГАЗ-69А и ГАЗ-69.

Раздаточная коробка крепится к поперечине рамы в четырех точках на резиновых подушках и соединяется с коробкой передач коротким карданным валом.

В чугунном литом картере 4, имеющем сверху люк, закрытый крышкой 6, расположены три вала: ведущий 5, промежуточный 31 и ведомый 29.

Ведущий вал 5 установлен на шарикоподшипниках 1. Шарикоподшипник заднего конца ведущего вала закрыт глухой крышкой 2, а в крышке переднего конца ведущего вала установлен самоподжимной сальник. Наружный конец вала 5 имеет шлицы, на которых при помощи гайки закреплен фланец 40. К фланцу четырьмя болтами крепится фланец короткого карданного вала, соединяющего раздаточную коробку с коробкой передач. В средней части вала нарезаны шлицы, на которых сидит шестерня 7.

Ниже на двух конических роликоподшипниках 14 установлен промежуточный вал 31. Роликоподшипники закрыты крышками, под одну из которых поставлены регулировочные прокладки 43. На промежуточном валу на шлицах сидят шестерня 15, находящаяся в постоянном зацеплении с шестерней 7 ведущего вала и шестерней 24 ведомого вала, и шестерня 32 понижающей передачи.

Рис. Устройство раздаточной коробки автомобилей ГАЗ-69 и ГАЗ-69А: 1 - шарикоподшипник ведущего вала; 2 и 11 - крышки шарикоподшипников ведущего вала; 3 - стопорное кольцо; 4 - картер раздаточной коробки; 5 - ведущий вал; 6 - крышка люка картера; 7 - ведущая шестерня ведущего вала; 8 - распорное кольцо; 9 - самоподжимной сальник; 10 - фланец крепления промежуточного карданного вала; 12 - уплотнительная прокладка; 13 — регулировочные прокладки; 14 - роликоподшипник промежуточного вала; 15 - шестерня постоянного зацепления промежуточного вала; 16 - кронштейн механизма переключения и вала привода переднего моста; 17 - вилка включения переднего ведущего, моста; 18 - муфта включения переднего ведущего моста; 19 - бронзовая втулка; 20 - вал привода переднего ведущего моста; 21 - двухрядный шарикоподшипник; 22 - фланец крепления переднего карданного вала; 23 - роликоподшипник; 24 - шестерня постоянного зацепления ведомого вала; 25 - шестерня включения высшей и низшей передач; 26 - пробка сливного отверстия; 27 - вилка шестерни включения высшей и низшей передач; 28 - крышка роликоподшипника заднего конца ведомого вала; 29 - ведомый вал; 30 - ведущая шестерня привода спидометра; 31 - промежуточный вал; 32 - ведущая шестерня понижающей передачи

Ведомый вал установлен в двух конических роликоподшипниках 23. В крышке 28 роликоподшипника заднего конца ведомого вала расположены самоподжимиой сальник 9 и валик с ведомой шестерней привода спидометра, которая находится в зацеплении с ведущей шестерней 30, сидящей на шлицах вала. На этих же шлицах посажен фланец, который закрепляется на валу гайками.

Фланец служит для присоединения карданной передачи, идущей к заднему ведущему мосту автомобиля. Крышкой роликоподшипника переднего конца ведомого вала является кронштейн 16, в котором на двухрядном шарикоподшипнике 21 установлен передний конец вала 20 привода переднего ведущего моста. Задний конец вала 20 сидит на втулке 19 в отверстии ведомого вала. Под крышкой 28 расположены регулировочные прокладки конических роликоподшипников. На ведомом валу на бронзовой втулке свободно вращается шестерня 24. Шестерни постоянного зацепления 7, 15 и 25 раздаточной коробки имеют косые зубья.

Шестерня 25 установлена на ведомом валу 29; при помощи вилки 27 переключающего механизма она может перемещаться на шлицах по валу.

Перемещаясь вперед, шестерня 25 надвигается своими шлицами на зубчатый венец шестерни 24 постоянного зацепления, включается высшая передача раздаточной коробки. Перемещаясь назад, шестерня 25 входит в зацепление с ведущей шестерней 32 понижающей передачи, включается низшая передача раздаточной коробки. Шестерня 25 может занимать промежуточное (нейтральное) положение, когда она не находится в зацеплении ни с шестерней 32, ни с зубчатым венцом шестерни 24, ведомый вал 29 при этом не вращается.

Передний ведущий мост автомобиля включается перемещением муфты 18 по шлицам переднего конца ведомого вала. Перемещаясь вперед, муфта своими шлицами надвигается на зубчатый венец вала 20 привода переднего ведущего моста и соединяет его с ведомым валом.

Управление раздаточной коробкой осуществляется двумя рычагами, расположенными в кабине, водителя за рычагом переключения передач коробки передач. Опоры рычагов размещаются непосредственно на картере раздаточной коробки. Левый рычаг служит для включения и выключения переднего ведущего моста и имеет два положения: переднее-передний мост выключен и заднее - мост включен.

Правый рычаг служит для переключения передач раздаточной коробки и имеет три положения: переднее, когда включена низшая передача, среднее (нейтральное), когда ведущий вал разобщен с промежуточным, и заднее, когда включена высшая передача. Передачи в раздаточной коробке и передний ведущий мост включаются при помощи ползунов 33 и 34 и связанных с ними вилок 35 и 36. Для предотвращения произвольного включения передач и переднего ведущего моста служат фиксаторы.

Рис. Схема работы раздаточной коробки: а - высшая передача (передний ведущий мост выключен): б - низшая передача (передний ведущий мост включен) (наименование деталей 1-32 то же, что на предыдущем рисунке); 33 - ползун включения переднего ведущего моста; 34 - ползун переключения передач; 35 - вилка включения переднего ведущего моста; 36 - вилка переключения передач

Включать передний ведущий мост следует только при движении в тяжелых дорожных условиях (песок, снег, гололедица, грязная разбитая дорога и т.д.). Постоянная езда с включенным передним ведущим мостом увеличивает износ деталей автомобиля, повышает расход горючего вследствие возрастания потерь на трение и ведет к ускоренному износу шин. Поэтому, как только автомобиль выходит на хорошую дорогу, передний мост необходимо выключать.

При включенной высшей передаче в раздаточной коробке, если задние колеса не буксуют, включать и выключать передний мост можно во время движения на любой скорости без выключения сцепления. В этом случае ведомый вал раздаточной коробки и карданный вал, идущий к переднему ведущему мосту, вращаются с одинаковой скоростью. Если же задние колеса пробуксовывают, то включать передний ведущий мост нужно при выключенном сцеплении.

Низшая передача раздаточной коробки включается в особо тяжелых дорожных условиях. Эта передача включается на остановке автомобиля, после того как включен передний мост; при этом сцепление надо выключать.

Для предотвращения перегрузки силовой передачи большим крутящим моментом при включении низшей передачи раздаточной коробки в механизме управления раздаточной коробкой имеется блокирующее устройство , не дающее возможности включать низшую передачу раздаточной коробки при выключенном переднем ведущем мосте, а также выключать передний мост при включенной низшей передаче.

Это устройство выполнено и работает так же, как и замочный фиксатор коробки передач автомобилей ГАЗ-69 и ГАЗ-69А. Для улучшения маневренности и уменьшения расхода горючего при эксплуатации на дорогах с твердым покрытием у большегрузных автомобилей повышенной проходимости в раздаточной коробке имеется особый механизм - межосевой дифференциал .

Межосевой дифференциал обеспечивает колесам ведущих мостов возможность вращаться с разным числом оборотов. Это необходимо потому, что за одно и то же время колеса переднего, среднего и заднего мостов автомобиля проходят неодинаковые пути как на поворотах, так и при движении по неровной дороге, что может сопровождаться пробуксовкой части колес или движением их юзом.

Межосевой дифференциал размещается в раздаточной коробке между валами, передающими крутящий момент переднему и заднему (или тележке задних) ведущим мостам. Дифференциал выполняет две задачи:

• во-первых, передает вращение к соосно расположенным валикам, при этом число оборотов ведущего элемента (коробки) дифференциала остается неизменным при переменном числе оборотов валов
• во-вторых, распределяет (раздает) крутящий момент от коробки передач между валами в строго определенном отношении

Дифференциал, распределяющий крутящий момент между валами поровну, называется симметричным, а дифференциал, распределяющий крутящий момент между валами в некотором постоянном отношении, пропорциональном распределению сцепного веса автомобиля но ведущим мостам, которое задается при конструировании автомобиля, - несимметричным.

Механизмы автомобильных межосевых дифференциалов отличаются многообразием конструкций, но тем не менее принцип их устройства и работы одинаков.

Рис. Схема межосевого дифференциала: а - симметричный дифференциал; б - несимметричный дифференциалу; 1 - вал привода переднего ведущего моста; 2 - ведомая шестерня дифференциала; 3 - сателлит; 4 и 6 - шестерни валов привода ведущих мостов; 5 - вал привода среднего и заднего ведущих мостов; 7 - крестовина; 8 - коробка дифференциала

Устройство простейшего конического межосевого дифференциала схематично показано на рисунке. Механизм дифференциала состоит из коробки 8, приводимой во вращение относительно валов привода ведущих мостов автомобиля жестко связанной с ней, шестерней 2. В коробке установлена крестовина 7, на шипах которой свободно вращаются конические шестерни-сателлиты 3, которые находятся в зацеплении одновременно с двумя коническими шестернями 6 и 4, жестко связанными с валами 1 и 5 привода переднего, среднего и заднего мостов.

Работает дифференциал следующим образом. При вращении шестерни 2 вместе с коробкой 8 и крестовиной 7 дифференциала одновременно будут поворачиваться и сателлиты 3, а с ними шестерни 6 и 4 приводных валов ведущих мостов автомобиля, весь механизм дифференциала будет вращаться как одно целое. Так происходит при движении автомобиля по ровной прямой дороге, когда обе шестерни валов привода ведущих мостов автомобиля оказывают сателлитам одинаковое сопротивление прокручиванию.

Рис. Схема переезда автомобилем неровности: а — колесами переднего моста; б - колесами среднего и заднего мостов

Совсем по-другому работает межосевой дифференциал при поворотах или движении автомобиля по неровной дороге, когда колеса ведущих мостов вынуждены проходить неодинаковые пути. Так, например, при переезде через неровность (рис. а) передние ведущие колеса автомобиля совершат больший путь, чем колеса среднего и заднего мостов, скорость вращения колес среднего и заднего мостов при этом становится меньше скорости вращения передних колес; соответственно возрастает сопротивление их прокручиванию. В этом случае сателлиты начинают перекатываться по шестерне 4 вала привода среднего и заднего мостов и, вращаясь на шипах крестовины, увеличивают скорость вращения шестерни 6 вала привода переднего моста, колеса которого при переезде через неровность должны пройти больший путь, чем колеса среднего и заднего мостов. Число оборотов колес переднего моста при этом увеличивается настолько, насколько уменьшается число оборотов колес среднего и заднего мостов.

То же самое происходит и при переезде неровности колесами среднего и заднего мостов (рис. б). Колеса переднего моста, проходящие в этом случае меньший путь, замедляют скорость своего вращения и оказывают значительное сопротивление своему прокручиванию. Вследствие этого сателлиты дифференциала начинают перекатываться по шестерне 6 привода переднего моста, увеличивая соответственно скорость вращения шестерни 4 и связанных с нею через вал 5 колес среднего и заднего ведущих мостов.

В симметричном межосевом дифференциале (рис. а) крутящий момент, передаваемый шестерней 2, распределяется между валами привода переднего 1, среднего и заднего 5 мостов всегда поровну вследствие одинакового диаметра и числа зубьев шестерен 4 и 6.

В несимметричном межосевом дифференциале (рис. б), у которого диаметр шестерен 4 и 6 валов привода ведущих мостов не одинаков, крутящий момент распределяется между валами ведущих мостов пропорционально диаметру и числу зубьев шестерен их привода (чем больше диаметр шестерни, т.е. чем больше на ней зубьев, тем больший момент ей передается).

Для того чтобы сателлиты 3 в несимметричном дифференциале могли находиться в зацеплении одновременно с двумя различными по диаметру шестернями, их выполняют в виде двойной конической шестерни.

Рис. Схема межосевого несимметричного планетарного дифференциала: 1 - вал привода переднего ведущего моста; 2 - ведомая шестерня дифференциала; 3 - коронная шестерня; 4 - сателлит; 5 - солнечная шестерня; 5 - вал привода среднего и заднего ведущих мостов; 7 - коробка дифференциала

В некоторых конструкциях раздаточных коробок, например в раздаточной коробке автомобиля Урал-375, несимметричный дифференциал выполнен не из конических шестерен, а из цилиндрических так называемого планетарного типа.

В межосевом планетарном дифференциале, схема которого показана на рисунке, валы привода мостов связаны с различными по конструкции шестернями: вал 1 привода переднего моста с цилиндрической шестерней 5, называемой солнечной, вал 6 привода среднего и заднего мостов с коронной шестерней 3 внутреннего зацепления. В зацеплении с солнечной и коронной шестернями находятся небольшие цилиндрические шестерни - сателлиты 4, оси которых закреплены в коробке 7 дифференциала.

Работает межосевой планетарный дифференциал так же, как и межосевой конический дифференциал.

Применение в раздаточных коробках межосевых дифференциалов облегчает управление автомобилем, уменьшает расход горючего и износ шин; применение несимметричного дифференциала способствует, кроме того, более рациональному использованию сцепного веса автомобиля, который не всегда равномерно распределяется по осям, для увеличения силы тяги автомобиля. Вместе с тем межосевой дифференциал не устраняет буксования колес ведущих мостов при движении автомобиля по местности с различным состоянием грунта, когда наблюдается неодинаковое сцепление колес с грунтом.

Для повышения проходимости автомобиля в конструкциях межосевых дифференциалов предусматривается специальная муфта блокировки дифференциала. С помощью этой муфты дифференциал блокируется и буксование мостов устраняется, все ведущие, мосты вращаются с одинаковым числом оборотов. Блокировка дифференциала достигается тем, что муфта блокировки при ее включении жестко связывает между собой посредством шлицевых соединений коробку дифференциала и вал привода одного из ведущих мостов.

Для смазки механизма раздаточной коробки в ее картер заливается трансмиссионное масло до уровня маслоналивного отверстия, закрытого пробкой.