Как устроена раздаточная коробка

Двухступенчатые раздаточные коробки

Двухступенчатые раздаточные коробки использу­ются преимущественно на автомобилях повышенной проходимости, автокранах и снегоочистите­лях. В большинстве случаев они устанавливаются на раме автомобиля как отдельный агрегат между механической коробкой передач и задними коле­сами (рис. 3Ь и 6 «Схема установки двухступенчатой раздаточной коробки«).

Конструкция и принцип действия двухступенчатой раздаточной коробки

Двухступенчатая раздаточная коробка состо­ит, как правило, из двух передаточных ступеней с цилиндрическими шестернями, кулачкового механизма переключения ступеней (для движе­ния по дорогам и по бездорожью) и блокируе­мого межосевого дифференциала для распре­деления крутящего момента между передними и задними колесами. Раздаточная коробка, изо­браженная на рисунке 7 «Двухступенчатая раздаточная коробка ZF GA 800/3D«, имеет, кроме этого, подключаемый вспомогательный привод отбора мощности.

Передаточное отношение раздаточной короб­ки определяется начальными конструктивными требованиями к автомобилю. Для движения по дорогам оно составляет от 1,0 до 1,3; а для дви­жения по бездорожью — от 1,5 до 2,5.

Пример HTML-страницы

Другой конструктивный вариант раздаточной коробки с переключаемыми ступенями для дви­жения по дорогам и бездорожью изображен на рисунке 8 «Раздаточная коробка Mercedes-Benz VG 2000«. В нем используется только один редуктор с тремя цилиндрическими шестернями. Переключение ступеней для движения по доро­гам и бездорожью осуществляется с помощью планетарной передачи, расположенной на пер­вичном валу раздаточной коробки. При этом крутящий момент передается следующим образом (см. также в статье «Планетарная передача«):

• Движение по дорогам: привод осуществляет­ся с помощью коронной шестерни, при этом солнечная шестерня блокируется с водилом планетарной передачи, благодаря чему плане­тарная передача вращается как закрытый блок (i =1,0).
• Движение по бездорожью: привод осущест­вляется с помощью коронной шестерни, при этом солнечная шестерня жестко соединена с корпусом планетарной передачи, отбор мощ­ности осуществляется через вращающееся во­дило планетарной передачи (i > 1,0).

При тандемной схеме расположения ведущих мостов (см. рис. 1 и 2) задний мост приво­дится в действие карданной передачей, проходя­щей через проходной средний мост, имеющий главную передачу со сквозным приводом.

При этом распределение крутящего момен­та (рис. 9 «Схема проходного среднего моста ZF«) осуществляется через блокируе­мый дифференциал с коническими шестерня­ми (1) в соотношении 1:1 на комбинированную главную передачу проходного среднего моста с цилиндрическими и коническими шестерня­ми (3) и на вал сквозного привода (4) заднего моста.

Раздаточные коробки имеют следующие особенности:

• Подключение передних колес или блокировка дифференциала:
  • Непосредственно перед началом движения по труднопроходимой местности;
  • Только на стоящем или двигающемся на не­большой скорости автомобиле;
  • Ни в коем случае при прокручивающихся ко­лесах.
• Буксировка автомобиля:
  • При одноступенчатых раздаточных коробках необходимо отсоединить карданные валы;
  • При двухступенчатых раздаточных коробках необходимо включить нейтральное положение коробки передач.

Во всех подобных случаях следует руковод­ствоваться указаниями завода-изготовителя ав­томобиля.

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Пример HTML-страницы

Какие бывают раздаточные коробки?

Назначение и устройство раздаточной коробки неразрывно связаны. Не во всех автомобилях установлены одинаковые РК. Чаще всего эти механизмы отличаются друг от друга своим типом и структурой. Существует три основных критерия, по которым один такой механизм отличается от другого.

• Типы приводных валов. В понижающих коробках они могут быть несоосными и, наоборот, соосными.
• Месторасположения приводных валов.
• Число наличествующих передач. Это количество определяет ступенчатость коробки. Они бывают одно-, двух- и трёхступенчатыми.

Сам механизм «раздатки» может отличаться. Способов её сбора существует несколько. Однако есть составляющие, без которых не обойдётся устройство раздаточной коробки.

Во-первых, это ведущий вал. При использовании одной передачи он отвечает за приём крутящего момента.
Во-вторых, это четыре приводных вала. Они ставятся на оси сзади и спереди. Они связаны попарно.
В-третьих, в таком механизме обязательно присутствует зубчатая либо цепная передача крутящего момента.
В большинстве полноприводных авто есть также понижающая передача

Однако обращаем ваше внимание на то, что она присутствует не во всех раздаточных коробках. Так, это звено цепи механизма отсутствует, например, в кроссоверах, которые, хоть и обладают полным приводом, для езды по сложным ландшафтам не созданы.
Также в коробках некоторых авто с полным приводом есть дифференциал, который устанавливается между осями, и блокиратор под дифференциал.

Устройство

Конструкция раздаточной коробки может быть разной. Но, тем не менее, расскажу, какие элементы раздаточной коробки являются основными.

1. Корпус (картер). Это металлическая коробка, где находятся детали агрегата.
2. Ведущий (главный, первичный) вал. Именно он передаёт крутящий момент от коробки передач.
3. Карданные валы переднего и заднего привода.
4. Межосевой (межмостовой) дифференциал. Распределяет крутящий момент между двумя осями.
5. Механизм блокирования дифференциала. Отключает или ограничивает крутящий момент на второй оси. За эту функцию отвечает актуатор.
6. Цепная или зубчатая передача. Необходима для смены передаточного числа.
7. Маслосборник. Это камера, где находится смазка (масло).
8. Понижающая передача или синхронизатор. Включает понижающий ряд в ходе движения.
9. Механизм управления (есть не во всех модификациях).
10. Шестерни. Обеспечивают работу валов (их взаимодействие друг с другом).

Все эти детали располагаются в корпусе раздаточной коробки, равномерную работу которых обеспечивает трансмиссионное масло.

Самый надёжный тип раздаточной коробки – шестерёнчатого типа, который со временем заменяются другими видами. Эта коробка содержит четыре вала: ведомый, ведущий (главный), привод второй оси и промежуточный. На этих валах имеются шестерни, они же и помогают основным деталям взаимодействовать друг с другом. На каждом валу располагаются по две шестерни разных диаметров.

Ведомый и ведущий вал находятся на одной оси в постоянном контакте. Это обеспечивает непрерывную передачу крутящего момента на эту ось. Таким образом, один мост работает всё время.

Промежуточный вал скреплён с ведущим и приводным валом второй оси. Поэтому он передаёт вращение и на второй мост. В результате обе оси становятся ведущими. К сожалению, принцип работы «раздатки» при такой конструкции не очень хороша, поскольку управляемость автомобиля снижается из-за жёсткой сцепки валов, что снижает активную безопасность. Также износ и нагрузка на детали трансмиссии сильно возрастает.

Кроме раздаточных коробок шестерёнчатого типа, применяются также цепные. В таких устройствах нет промежуточного вала. Крутящий момент передаётся на вторую ось при помощи специальной цепи. Надёжность цепных раздаточных коробок меньше, чем у шестерёнчатых.

Со временем инженеры модифицировали раздаточную коробку, добавив в него межосевой дифференциал и механизм отключения второй ведущей оси.

Ещё одна хорошая статья: Трансмиссия автомобиля: что такое, типы, назначение, устройство, принцип работы

Какую же пользу выполняет дифференциал в раздаточной коробке? Он регулирует вращение валов с разными скоростями. Но при этом он понижает проходимость автомобиля из-за сдвига всего крутящего момента на одну ось (если другая теряет контакт с дорожным полотном), зато управляемость становится гораздо выше. То есть он может поровну распределять крутящий момент (симметричный тип) или в каком-либо соотношении (несимметричный). А чтобы увеличить проходимость, в «раздатку» добавляют блокировку дифференциала – это полное или частичное разъединение двух мостов между собой. Это осуществляется как в ручном, так и в автоматическом режиме.

Как выглядит межосевой дифференциал

Поэтому в раздаточных коробках с наличием механизма управления автомобиль при обычных условиях имеет одну ведущую ось, а вторая подключается при сложных дорожных условиях.

Но и этого инженерам оказалось мало. От классических блокировок дифференциала решили отказаться, а на их место поставили улучшенные версии — муфты. Остановимся на них более подробно.

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

Основные неисправности раздаточных коробок и их причины

Раздаточная коробка является механическим устройством, которое, как и другие механизмы может иметь определённый срок службы, где в период эксплуатации возникают некоторые неисправности. Существует несколько факторов, которые влияют на продолжительность работоспособности РК.

1. Конструктивное исполнение.
2. Устройство полного привода.
3. Режим эксплуатации.
4. Техническое обслуживание в указанные сроки.

К часто встречающимся основным неисправностям можно отнести следующие.

• Стуки, гул, вой — последствия износа шестерней и подшипников.
• Сильная вибрация в раздаточной коробке. Может возникать особенно в движении вследствие износа подшипников.
• Подтекание или течь масла. Обычно из-за нарушения герметичности сальников или вследствие других нарушений герметичности стыков в корпусе.
• Сложность во включении или самопроизвольное отключение коробки — износ зубьев шестеренок или муфты, неправильная регулировка.
• Дефект шестерёнок, муфт, фиксаторов. Требуется ремонт, разборка коробки, замена изношенных частей.
• Растяжение цепи коробки в последствии износа.
• При движении возникают рывки, сбои при работе коробки изи сильного растяжения цепи.
• Перегрев или быстрый нагрев муфты с запахом гари масла, резины изи износа сервопривода, фрикционной муфты.
• Возникает неустойчивость работы при нагрузках, поворотах.
• Электронное управление не работает иза выход из строя электромагнита, нет цепи питания, нарушено крепление проводки.

Видео на тему

Источники

• https://AvtoTachki.com/chto-takoe-razdatochnaya-korobka-i-dlya-chego-nuzhna/
• https://VazNeTaz.ru/razdatochnaya-korobka
• https://principraboty.ru/razdatka-razdatochnaya-korobka-chto-yeto-takoe-i-kak-rabotaet-razdatochnaya-korobka/
• https://CarExtra.ru/obzory/razdatochnaya-korobka-ustroystvo-printsip-rabotyi.html
• https://ZnanieAvto.ru/uzly/razdatochnaya-korobka.html
• https://Shinomontazh-Penza.ru/transmissiya/dlya-chego-nuzhna-razdatka.html
• https://auto-ru.ru/razdatochnaya-korobka-chto-eto.html
• https://avtomotoprof.ru/obsluzhivanie-i-uhod-za-avtomobilem/razdatochnaya-korobka/
• https://AvtoNov.com/%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%B4%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B1%D0%BA%D0%B0-%D1%87%D1%82%D0%BE-%D1%8D%D1%82%D0%BE-%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5/
• https://TechAutoPort.ru/transmissiya/sistemy-polnogo-privoda/razdatochnaya-korobka.html

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!

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.

Статья в тему: Ниссан Патрол 2.8, 3.0, 4.2, 4.5, 5.6 расход топлива на 100 км

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: Что такое Гидроник — немного из инструкции по эксплуатации

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.

Передача при помощи цепи

Чтобы перераспределить крутящий момент создали цепь в раздаточной коробке. Благодаря взаимной работе цепи и 2 колесам с зубьями происходит цепная передача. Иногда случаются периоды, когда на смену цепной передачи приходится применять зубчатую. Сравнивая эти две передачи, то зубчатая наиболее надежная.

Вследствие чего раздатка получила свое название

Свое наименование коробка наследовала вследствие тесной связи с коробкой передач. При малых оборотах автотранспорта распространяется крутящий момент, потому, что у коробки есть, как понижающая передача, так и демультипликатор.

Поэтому автотранспорт может ездить в сложных условиях, без наличия дорожного полотна. Снизить обороты вращения валов помогает демультипликатор, вследствие этого большой крутящийся момент не пропадает. Благодаря понижающему ряду, автотранспорт может иметь еще некоторое количество передач. В момент аварийных ситуаций автомобилист будет иметь больше шансов, дабы рассчитать нужное передаточное число. Такого рода оборудование продлевает работоспособность коробки передач, при этом экономя расходы владельца авто.