Для чего автомобилю раздатка и как она устроена

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.

Основные неисправности

Так как раздатка испытывает высокие нагрузки во время движения транспорта, их элементы могут сильно изнашиваться при отсутствии должного технического обслуживания.

Вот основные неисправности и варианты решения неполадок:

Стоит учесть, что многие поломки являются следствием нарушения регламента замены смазочного материала, а также неправильное использование коробки передач. Помимо планового обслуживания при появлении даже малейших отклонений необходимо проверить затяжку болтов опор и отвезти автомобиль специалисту, чтобы была проведена полная диагностика механизма.

Дополнительно о работе и неисправностях раздатки смотрите в видео:

Разбор Раздатки Нива Ваз 21214.

Watch this video on YouTube

Межосевой дифференциал

Такой механизм раздаточной коробки, как межосевой дифференциал, играет важнейшую роль, распределяя крутящий момент по приводным осям автомобиля. Если дифференциал не оснащен механизмом блокировки, значит, оси могут двигаться с разной скоростью. Самоблокирующийся дифференциал, а также дифференциал, который имеет механизм ручной блокировки, дают возможность принудительного распределения крутящего момента между ведущими мостами, что очень актуально при езде по бездорожью.

На сегодняшний день существует три типа самоблокирующихся дифференциалов:

— фрикционная муфта;

— блокировка типа Torsen;

— вязкостная муфта.

Большой популярностью пользуются дифференциалы с вязкостной муфтой. Такой механизм автоматической блокировки является сравнительно недорогим, поэтому имеет большой спрос. Работа вязкостной муфты заключается в том, что она отвечает за отслеживание угловых скоростей на приводных осях. Если на одной из осей скорость возрастает, осуществляется плавная блокировка дифференциала, в результате чего крутящий момент на оси, где угловая скорость меньше, увеличивается. В качестве рабочего тела муфты выступает специальная жидкость, вязкость которой изменяется в зависимости от сложившихся условий.

Среди существенных недостатков механизма вязкостной муфты можно выделить невозможность ручной блокировки, а также риск перегрева при длительной работе.

Наиболее совершенную конструкцию имеет дифференциал Torsen, который выделяется широким диапазоном перераспределения крутящего момента. Но из-за такого недостатка, как ограниченная прочность, его не используют на внедорожниках.

Оптимальным вариантом является дифференциал, оснащенный фрикционной муфтой, которая дает возможность как ручной, так и автоматической блокировки. В конструкцию муфты, работа которой основывается на силе трения, входят фрикционные диски. Если одна из приводных осей проскальзывает, диски начинают сжиматься, частично или полностью блокируя дифференциал.

Вал привода задней оси и ведущий вал обычно располагают соосно. Вал привода передней оси вращается от зубчатой или цепной передачи.

Иногда в раздаточной коробке присутствует понижающая передача, позволяющая увеличить крутящий момент, которой обычно укомплектовываются внедорожники. В раздаточную коробку может входить механизм автоматического или ручного выключения/подключения полного привода.

Раздаточная коробка может иметь несколько режимов работы, что зависит от ее конструкции:

— подключена только задняя ось;

— подключены две приводные оси;

— две оси подключены с межосевой блокировкой;

— подключение обеих осей с пониженной передачей и межосевой блокировкой;

— подключение обеих осей с автоматической блокировкой дифференциала.

Если автомобиль оборудован механическим приводом, управление раздаточной коробкой производится непосредственно рычагами. Также управление может осуществляться при помощи кнопок, регулирующих работу исполнительных механизмов и управляющих органов раздаточной коробки. Если полноприводный автомобиль не предназначен для езды в условиях бездорожья, обычно раздаточная коробка управляется автоматикой.

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 полноприводных трансмиссий 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.

Виды АКПП и их отличие друг от друга

Принцип работы всех видов АКПП сводится к перемене передаточного числа, которая обеспечивает преобразование мощности двигателя. Производители современных машин устанавливают трансмиссию таким образом, чтобы потенциал можно было использовать полностью. За счёт работы коробки передач, усилие передаётся от мотора к колёсам автомобиля с самыми маленькими потерями. Достигается это за счёт отсутствия разрыва сцепления.

Работа коробки запускается сразу после пуска мотора. В движение приходит маслонасос, нагнетающий давление жидкости. Колесо гидротрансформатора раскручивается в соответствии со скоростью вращения коленвала. Реакторные и турбинные остаются неподвижными.

Водитель за счёт нажима на педаль газа переключает передачи. Двигатель при этом раскручивается, провоцируя на движение насосное колесо. От лопастей под влиянием центробежной силы моторное масло переходит к турбине, обеспечивается вращение. Жидкость в результате переходит обратно к насосному колесу.

В отдельных коробках передач, при скорости 20-60 км/ч происходит автоматическая блокировка гидротрансформатора муфтой. Автомат при этом жёстко сцепляется с мотором, потому потеря мощности не прослеживается. Интересно, что при эксплуатации в таких условиях, масло быстрее приходит в негодность из-за перегрева и износа фрикционной накладки. Крутящий момент от двигателя переходит по выходному валу в АКПП.

Автоматическая система занимает передовое место среди числа всех известных вариантов. Новые системы постоянно разрабатываются и совершенствуются. Из общих списков можно выделить вариаторные, роботизированные и классические типы.

Классическая автоматическая коробка передач

Гидротрансформаторный модуль популярен до сих пор, несмотря на наличие других, более совершенных вариантов. Такая трансмиссия используется и сейчас. Её устанавливают на авто, сходящие с конвейера.

Стандартная АКПП

Коробка автомат включает планетарный редуктор, управляющую систему и гидравлический трансформатор. Последний элемент механизма является самым значимым, отсюда и название конструкции. Модуль активно используют на легковых и грузовых транспортных средствах.

Кому подойдёт автомобиль с АКПП сказать довольно трудно. Управлять автоматом после механики бывает достаточно сложно. Многим владельцам, несмотря на видимое упрощение режима эксплуатации, бывает тяжело перестроиться.

Роботизированная

Роботизированная коробка является достойной и более современной альтернативой для классического варианта АКПП. Переключение скоростей в ней обеспечивается за счёт взаимосвязи электрических механизмов, проявляющих активность за счёт электронного блока. Главное сходство этой системы с классической – наличие сцепления в корпусе КПП.

Роботизированная АКПП

Вариатор

Это устройство плановой бесступенчатой передачи, обеспечивающее передачу крутящего момента на колёса. Такая конструкция производит уменьшенный расход топлива при условии сохранения или приумножения динамических показателей.

Вариатор

При правильном использовании, вариатор помогает бережно эксплуатировать мотор транспортного средства. Модуль бывает цепным, ремённым, тороидальным.

Отличная статья в тему: Вариатор или автомат: что лучше и надежнее, плюсы и минусы, чем отличаются коробки передач, в чем разница

DSG

DSG это тоже роботизированная система, обеспечивающая автоматическое включение первой и второй скорости, при разомкнутости сцепления. Так модуль начинает подготовку ко включению повышенной передачи. При переключении сцепление первой ступени размыкается, а второй смыкается, действие происходит и в обратном порядке.

DSG-7

Сходство с механикой в том, что синхронизаторы способны переключать скорость при блокировки шестерни. Работа муфт обеспечивается с помощью движения цилиндров. Сцепление работает за счёт гидропривода.

Многовальные коробки прямого переключения

Такие коробки передач используют в спорткарах. Например, в Koenigsegg Jesko применяют КПП с 3-мя валами, 9 передачами и 7-ю фрикционами. Автомобиль моментально может переходить в спортивный режим, так и в экономичный городской. Регулируется это при помощи кнопки: полунажатие левой кнопки снижает передачу, полное нажатие – включает спортивный режим. Если полунажать на правую – передача повысится, если нажать до конца – включится экономичный режим.

А в некоторых спортивных Mercedes есть АКПП со сцеплением, который по стиля езды похож на вышеуказанный, но имеющий совсем другие внутренние составляющие.

Трехвальная 6-ступенчатая коробка передач Mercedes-Benz C-class sport coupe

Что может сломаться в раздатке?

Стоимость ремонта раздаточной коробки довольно высока, поэтому важно аккуратно пользоваться своей машиной и проходить регулярное обслуживание. Перечислю, какие основные неисправности возникают в «раздатке»:

1. Износ подшипников. На это указывает шум и вибрация при эксплуатации авто. А через некоторое время возникают стуки и скрежет, что свидетельствует о значительном ухудшении раздаточной коробки.
2. Износ фиксаторов переключения в механизме. Это приведёт к тому, что «раздатка» начнёт самостоятельно выключаться.
3. Течь масла. Оно может подтекать как через стыки в корпусе, так и через сальники и их посадочные места. Подтекание масла происходит из-за нарушения герметичности.
4. Появление задиров на зубьях шестерёнок. При этом возникают проблемы с переключением передач.
5. Шум в подшипниках. Это можно выявить при помощи прослушивания деталей авто при техническом обслуживании. При движении слышится постоянный «вой» с небольшими стуками. Подшипники надо заменить на новые.
6. Растяжение цепи. В результате происходит проскальзывание зубьев шестерёнок, где расположена цепь. Чтобы это выявить, надо вывернуть колёса максимально в сторону и начать резкое движение. Вы должны услышать громкий треск в области раздаточной коробки. В тяжёлых случаях цепь может протирать картер этого агрегата.
7. Износ межосевого дифференциала. Сателлиты этой детали постоянно находятся в трении, а если смазка плохая или в систему смазки попадают металлические частички, то через 30-40 км пробега дифференциал выходит из строя. Чтобы удалить металлическую крошку применяют магнит, который находится на дне «раздатка».
8. Износ вязкостной муфты. Приводит к ухудшению курсовой устойчивости при поворотах, неуверенному прохождению плохих дорог, скрип в трансмиссии, а также неравномерный износ резины на колёсах. Вискомуфту следует сменить на новую или отремонтировать.
9. Износ механизма подключения полного привода. В некоторых типах «раздаток» есть электромагниты, оплётка которых очень реагирует на нагрузку. Со временем это может привести к поломке электромагнитного сцепления подключения приводы.

Отсюда делаем вывод, что раздаточная коробка – довольно сложный механизм, который требует регулярной проверки. Стоимость работ по ремонту начинается от 2000 р., а в частности ремонт актуатора обойдётся свыше 8000 руб.

Такая деталь, как «раздатка» может продаваться как в готовом виде, так и отдельными запчастями для неё. Для российских автомобилей часто применяют раздаточные коробки фирмы ЯМЗ и ЗМЗ. А производители раздаточных коробок для иномарок: Dana, ОЕМ, Quattro, 4-matic, Eaton, BorgWarner. Цена на «раздатку» начинается от 20 тыс. руб.

Видео: устройство и принцип действия раздаточной коробки TOD (Torque on Demand)

Для чего нужна раздаточная коробка? Это очень полезная деталь, без которой было бы невозможно эффективно управлять полноприводными автомобилями. Особенно это видно при езде на пониженной передаче с подключённым приводом на обе оси, когда ведущий и ведомый валы работают как единое целое.

Устройство «раздатки» и принцип её работы довольно простой. Управлять ей может производить как водитель, так и автоматика. А межосевой дифференциал или муфта позволяет не допустить преждевременного износа деталей трансмиссии.

Напишите своё мнение или жизненный опыт при раздаточную коробку, он может быть очень полезен читателям.

Сколько раз прочитали статью: 2 741

Типы раздаточных коробок Grand Cherokee

Раздаточная коробка: как пользоваться

Обычно в полноприводных автомобилях старых моделей (внедорожники, грузовики и др.) раздаточные коробки имеют ручное  управление. В этом случае отключение или подключение одного из мостов, включение дифференциала или включение пониженного ряда осуществляется рычагом раздатки.

Указанный рычаг расположен рядом с рычагом коробки переключения передач (иногда для включения необходима полная остановка автомобиля). Более современные версии автомобилей с полным приводом имеют ручное, или электрическое управление раздаточной коробкой. Режим коробки выбирается путем нажатия кнопок на панели приборов (при наличии синхронизатора для включения, остановка автомобиля не потребуется).

Полноприводные автомобили нового поколения (кроссоверы, универсалы и др.) имеют  раздаточную коробку с автоматическим управлением. При этом бортовой компьютер сам, определяя пробуксовку мостов, перенаправляет крутящий момент, а также при необходимости включает блокировку дифференциала (есть возможность отключения автоматики).

Управление раздаточной коробкой в современных полноприводных автомобилях повышенной проходимости зачастую полностью автоматизировано (управление осуществляется только электроникой).

Классификация

1. Несоосные ведущие валы. Отсутствие промежуточных валов. Бесшумны, компактны, обладают высоким уровнем КПД. К прочим преимуществам можно отнести небольшую металлоёмкость.
2. Соосные приводные валы. Наиболее популярны на сегодняшний день. Главная передача может использоваться сразу для двух ведущих мостов (заднего и переднего).
3. КПП, оснащённые функцией блокировки ведущих мостов. Очень выгодный вариант. При движении по ровным участкам или по трассе передний мост отключается с целью экономии топлива. При этом является одним из лучших вариантов для передвижения по труднопроходимой местности (когда в работу включается ещё и передний мост).
4. Дифференциальный привод ведущих мостов. То есть во время движения транспортного средства используется межосевой дефференциал, который позволяет вращение всех ведущих валов с различными скоростями. У машин с такой КПП постоянно включен передний привод, а для повышения проходимости подключаются межосевые дифференциалы.

Как работает коробка и нужна ли она?

Как работает?

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.

Теперь «плюсы»:

• 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

Заключение

Раздаточная коробка (раздатка) представлена на отечественном рынке разными производителями как в готовом виде, так и в виде отдельных запасных частей. Для квалифицированной помощи следует составить описание возникающих проблем с коробкой для сервисного центра, для того что бы при необходимости заказать необходимые запчасти и провести качественный ремонт. Для автомашин отечественного производства популярны раздаточные коробки ЗМЗ, ЯМЗ. Иностранные изделия популярны такие; Quattro, X-drive, 4-matic от следующих производителей; Eaton, BorgWarner, Dana, ZF, ОЕМ и многие другие.