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.

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.

Раздаточная коробка является неотъемлемым атрибутом автомобиля, оборудованного системой полного привода . Раздаточная коробка распределяет крутящий момент по осям автомобиля, а также увеличивает крутящий момент при движении по плохим дорогам и бездорожью.

Конструкция раздаточной коробки различается в зависимости от вида системы полного привода. Вместе с тем, можно выделить общие конструктивные элементы раздаточной коробки: ведущий вал, межосевой дифференциал с механизмом блокировки, цепная (зубчатая) и понижающая передачи, а также валы привода передней и задней оси.

Ведущий вал передает крутящий момент от коробки передач к раздаточной коробке.

Самоблокирующийся дифференциал Torsen представляет собой конструкцию, состоящую из червячных шестерен: ведущих (сателлиты) и ведомых (солнечные шестерни приводов осей). Блокировка в дифференциале происходит за счет сил трения в червячной передаче. При движении по твердому покрытию устройство работает как обычный межосевой дифференциал и распределяет крутящий момент по осям в равных отношениях. При проскальзывании одной из осей крутящий момент перебрасывается на ось с лучшими сцепными свойствами, при этом соотношение крутящих моментов может достигать 20:80. Ввиду ограничений по прочности конструкции дифференциал Torsen не применяется на внедорожных автомобилях.

Многодисковая фрикционная муфта представляет собой набор фрикционных дисков с контролируемой степенью сжатия (блокировки). Муфта обеспечивает распределение крутящего момента между осями в зависимости от дорожных условий. В нормальных условиях крутящий момент распределяется по осям в равных отношениях. При проскальзывании одной из осей фрикционные диски сжимаются, чем достигается частичная или полная блокировка межосевого дифференциала. Крутящий момент перераспределяется на ось, имеющую лучшее сцепление с дорогой. Для выполнения своих функций муфта может иметь электрический (электродвигатель) или гидравлический (гидроцилиндр) привод и электронную систему управления.

Ручная (принудительная) блокировка дифференциала производится водителем с помощью механического, пневматического, электрического или гидравлического привода. На некоторых конструкциях предусмотрены функции как автоматической, так и ручной блокировки межосевого дифференциала.

Вал привода задней оси выполнен, как правило, соосно с ведущим валом. Цепная передача обеспечивает передачу крутящего момента на переднюю ось. Она включает ведущее и ведомое зубчатые колеса и приводную цепь. Вместо цепной передачи в раздаточной коробке может использоваться цилиндрическая зубчатая передача. Раздаточная коробка в системе автоматически подключаемого полного привода представляет собой, как правило, конический редуктор.

Понижающая передача служит для увеличения крутящего момента при движении по плохим дорогам и бездорожью. Она присутствует в отдельных конструкциях раздаточных коробок внедорожных автомобилей. На современных автомобилях понижающая передача выполнена в виде планетарного редуктора.

В раздаточной коробке, устанавливаемой на автомобили с системой полного привода подключаемого вручную, предусмотрена возможность подключения переднего моста (в данном контексте мост и ось синонимы) в раздаточной коробке. Отдельные конструкции раздаточных коробок системы постоянного полного привода имеют функцию отключения передней оси.

Режимы работы раздаточной коробки определяются ее конструкцией. В совокупности раздаточная коробка может иметь следующие режимы работы:

1. включен задний мост;
2. включены оба моста;
3. включены оба моста при блокировке межосевого дифференциала;
4. включены оба моста на понижающей передаче при блокировке дифференциала;
5. включены оба моста при автоматической блокировке дифференциала.

Переключение режимов осуществляется с помощью рычага управления, копок на панели приборов или поворотного переключателя.

Конструкция трансмиссии многих автомобилей включает в себя такой узел, как раздаточная коробка. Благодаря ей привод на таких авто осуществляется на все колеса. Наличие раздаточной коробки повышает проходимость машины и улучшает управляемость. Этим дополнительным узлом комплектуются как обычные легковые автомобили, так и модели повышенной проходимости – внедорожники и кроссоверы.

Типы привода и их влияние на управление раздаточной коробки

Раздаточная коробка хоть и проще АКПП, но она также имеет передачи, в ней осуществляется подключение осей и это обеспечивается механизмом управления раздатки. Причем способ управления и режимы работы этой коробки зависят от типа привода и конструктивного исполнения самого узла.

На автомобилях применяется три разных типа привода – Part-Time (с ручным управлением), Full-Time (постоянный привод 4х4), On-Demand (с электронным управлением). Последний вариант применяется по большей части на легковых авто, но встречается он также и на некоторых внедорожных версиях.

Особенность привода On-Demand заключается в том, что раздаточная коробка управляется электроникой и распределение моментов между осями происходит в полностью автоматическом режиме (водитель на работу раздатки не влияет). В этом случае основное назначение привода – обеспечение максимальной управляемости машины на разных режимах движения. Но стоит отметить, что на некоторых кроссоверах водитель все же может задать режимы работы раздатки, вот только количество их ограничено, да и электроника будет постоянно вносить свои коррективы.

А вот в приводах Part-time и Full-Time управление раздаткой – более обширно, и включая определенные режимы водитель существенно может повлиять на проходимость авто. Такие типы привода обычно применяются на внедорожниках и кроссоверах, в этом случае его основное назначение – повышение внедорожных качеств.

Поэтому более подробно рассмотрим, как пользоваться раздаткой на внедорожниках. Существует целый порядок действий, который необходимо выполнить, чтобы включить требуемый режим. И отметим, что также многое зависит от конструктивного исполнения узлов трансмиссии.

Сказывается еще и механизм управления раздаточной коробкой. При полностью механическом управлении в салоне установлен дополнительный рычаг, которым водитель задает режим работы (по принципу МКПП – вводом в зацепление требуемых шестерен осуществляется изменение ступени, подключение второго моста, блокирование дифференциала). Но сейчас обычно используется электронный привод. В нем переключение режимов работы выполняется селектором или клавишами. В этом случае переключение внутри раздатки выполняется электроприводами.

Управление при приводе с жестким подключением моста

Начнем с Part-time, отличающегося возможностью отключения одного из мостов. Особенность этого привода заключается в том, что межосевой дифференциал в конструкции раздатки отсутствует. Это приводит к тому, что момент распределяется между осями в строго заданном значении. Это создает повышенные нагрузки на элементы трансмиссии и ухудшает управляемость авто при вхождении в повороты. В общем, этот привод идеален для преодоления сильного бездорожья, для трассы же он не сильно подходит.

Этот тип привода применяется на множестве внедорожников. Раздатка таких авто обладает такими режимами работы:

• 2Н (привод на одну ось);
• 4Н (ведущими становятся оба моста);
• N (нейтраль);
• 4L (полный привод с понижением передаточного числа).

Из этой схемы уже понятно, как и что задействуется в трансмиссии. Но использование жесткого подключения и отсутствие дифференциала сказывается на особенностях управления раздаточной коробкой. Поэтому очень важно знать, как пользоваться раздаткой с таким приводом, чтобы не нанести вред и не потерять управление над авто.

Режим 2Н – основной и предназначен для движения по твердой и сухой поверхности. В этом положении раздатки внедорожник превращается в обычный автомобиль с приводом на одну ось.

Режим 4Н – полный привод. Предназначен для движения по скользкой, рыхлой поверхности, легкого бездорожья. Не рекомендуется для поездок по дороге с твердым покрытием. Поскольку подключение второго моста – жесткое, то существует ограничение по скорости для этого режима и обусловлен он по большей части конструкцией и прочностью раздатки. Устройство современных раздаточных коробок позволяет переходить с 2Н на 4Н прямо на ходу. При этом для разных авто для переключения есть порог по скорости. Для одних он составляет всего 40 км/ч, для других до 100 км/ч. Алгоритм переключения зависит от используемой КПП и механизма управления раздаткой.

Для примера, рассмотрим, как осуществляется переключения на авто с МКПП и механическим управлением. Во время движения для смены режима водитель устанавливает на «нейтраль» КПП, и удерживая сцепление переводит рычаг раздатки в положение 4Н (причем нередко для ввода приходится прилагать усилие), а затем уже включается требуемая скорость на КПП.

На авто же с АКПП и электронным управлением все делается несколько проще. Для перехода на 4Н нужно всего лишь отпустить педаль газа, и перевести селектор раздатки или нажать соответствующую клавишу. При этом необходимо проследить, чтобы загорелась сигнальная лампа на приборной доске, указывающая на включение режима и только после этого жать на газ.

N – «нейтраль». Основное назначение – отключение приводных валов от раздатки. Нужен этот режим в некоторых случаях. При переходе на понижающую передачу раздаточной коробки, из зацепления выводятся одни шестерни, и вводятся другие. А это возможно только с задействованием «нейтрали». Также она нужна для буксировки авто, что особо важно для моделей с автоматической коробкой, для которой буксировка не рекомендуется (на обычных переднеприводных моделях). А вот на внедорожниках это можно, поскольку при «нейтрали» на раздатке привод отсоединяется от коробки.

Режим 4L – предназначен для движения в особо тяжелых условиях. Имеется он только в двухступенчатых раздаточных коробках. За счет снижения вдвое крутящего момента удается существенно повысить тяговое усилие на ведущих колесах. Включить этот режим можно только через «нейтраль» и при полностью обездвиженном авто. То есть, для включения нужно остановиться, перевести КПП в «нейтраль», затем рычаг или селектор раздатки перевести в «нейтраль», и только после этого – включить режим 4L.

Отметим, что это общие положения по управлению раздаткой на авто с приводом Part-Time. На деле же у каждого авто есть свои нюансы управления. К примеру, режим 4L стоя на месте включить удается не всегда из-за несовпадения зубьев шестерен. В таком случае нужно продвинуться на 2-3 м вперед и повторить попытку.

Влияние на алгоритм управления раздаточной коробкой оказывают и хабы на колесах. На одних авто они с ручным включением, поэтому даже перед включением 4Н все равно придется останавливаться, чтобы активировать хабы. Да и хабы с автоматическим включением также могут создавать проблемы – не включаться с первого раза и т. д.

Режимы раздаточной коробки на постоянном полном приводе

Перейдем к приводам Full-Time. Его особенность заключается в том, что обе оси являются ведущими постоянно. Возможность двигаться по дорогам с твердым покрытием без снижения управляемости достигается наличием межосевого дифференциала. Но этот же элемент также оказывает негативное влияние на внедорожные качества (при потере сцепления на одной оси, колеса второй прекращают вращаться – авто останавливается).

Для решения этой проблемы также используются режимы на раздатке, которые на авто с таким приводом часто обозначаются как:

• H (полный привод с автоматическим распределением передаточного соотношения);
• HL (полный привод с заблокированным дифференциалом);
• LL или Lo (пониженная передача раздатки с блокировкой дифференциала);
• N (нейтраль).

Последний режим – «нейтраль» идентичен описанному выше, поэтому рассматривать его не будем.

Режим Н – используется по умолчанию и характеризуется постоянной работой дифференциала, поэтому на управляемости он не сказывается, поскольку разница в траектории колес при прохождении поворотов компенсируется имеющимися дифференциалами.

Режим HL используется для рыхлых грунтов и легкого бездорожья. За счет блокировки дифференциала задается определенное соотношение между осями (по сути, получается жесткое подключение). Включать этот режим на авто можно прямо во время движения, причем на любой скорости. Но здесь важно знать, как пользоваться раздаткой с разными механизмами управления. Если она управляется электронным способом, то просто переводим селектор или включаем клавишу при отпущенной педали газа. На коробке же с механическим управлением перед переходом на другой режим нужно включить «нейтраль» на КПП и переводить рычаг раздатки при выжатом сцеплении.

Режим LL используется при движении по сильному бездорожью. По сути, он полностью копирует режим 4L, описанный выше. Да и включение его не отличается – останавливаем автомобиль, затем ставим «нейтраль» на обеих коробках, включаем режим LL на раздатке и только после этого включаем скорость на КПП.

Немного о приводах On-Demand с функцией управления раздаточной коробкой. Такие применяются на ряде кроссоверов. Раздатки таких авто обычно могут работать в трех режимах, 2WD – привод только на одну ось, 4WD (соответствует режиму H в приводе Full-Time) и 4WD Lock (копирует HL).

Многорежимный привод

Привод Selectable 4WD является гибридом рассмотренных режимов, в нем присутствует возможность включения Part-time и Full-Time. Он является достаточно сложным по конструкции и управлению.

В нем присутствует больше всего режимов работы:

• 2WD или 2H (привод одной оси);
• 4 part time или 4H (полный привод с блокировкой дифференциала);
• 4 full time или 4HLc (постоянный полный привод с автоматическим распределением передаточного соотношения);
• N (нейтраль);
• 4Lo или 4LLc (пониженная передача с блокировкой дифференциала).

Здесь самый богатый выбор режимов и для правильного, безопасного вождения необходимо знать чем отличается каждый режим работы и понимать какой необходим в данный момент.

Переключение режимов происходит аналогично – 2H, 4H, 4HLc также можно и во время движения, а включение 4LLc только при нейтральном положении коробки передач. Здесь полный выбор настроек для любых дорожных условий, они идентичны режимам описанным выше.

Отключение раздаточной коробки

Раздаточная коробка – высоконагруженный узел, поэтому и ломается он часто, особенно при нарушении эксплуатации. Поэтому многих интересует, можно ли ездить без раздатки. Здесь все зависит от того, что именно неисправно.

В целом, если демонтировать этот узел с авто, то машина не поедет, поскольку именно раздаточная коробка «раздает» вращение по осям. И если ее не будет, то крутящий момент от КПП на мосты подаваться не будет.

Но есть и неисправности при которых нарушается работоспособность раздаточной коробки. Одной из распространенных поломок является вытекание рабочей жидкости из фрикционной вискомуфты, которая используется в конструкции ряда раздаток вместо дифференциала. В результате этого муфта полностью блокируется, и узел начинает постоянно работать в режиме HL, что сопровождается ухудшением управляемости.

Если отремонтировать раздаточную коробку возможности нет, то решить проблему можно путем демонтажа карданного вала задней оси. В результате автомобиль становится переднеприводным, но при этом управляемость возрастет.

Этот же метод применим и в случае повреждения одного из мостов. Путем снятия приводного вала просто от трансмиссии отключается ось с поломанным узлом. Но при этом также следует побеспокоиться об отсоединении приводных валов колес от главной передачи.

Заключение

Рассмотренные виды режимов полного привода могут отличаться аббревиатурами, так как их большое множество, да еще и в современных автомобилях часто используют иконки вместо буквенного обозначения. Поэтому необходимо ознакомится с инструкцией по эксплуатации, где будет сказано какая иконка отвечает за необходимый режим.

В целом всегда необходимо следить за состоянием раздаточной коробки и соблюдать режимы ее работы, рекомендованные производителем. Производить своевременную замену масла, в общем не затягивать с техническим обслуживанием и тогда она вас не подведет в ответственный момент.

Полноприводные автомобили, в отличие от моноприводных, оснащаются таким агрегатом, как раздаточная коробка или раздатка. Ее назначение в том, чтобы правильно распределить крутящий момент между осями машины, и его увеличения для преодоления труднопроходимых мест (не у всех автомобилей). Устанавливается раздаточная коробка после коробки передач либо отдельным агрегатом, бывает и единым целым с коробкой передач.

Устройство раздаточной коробки

В различных автомобилях ее исполнение может отличаться, однако в целом устройство раздаточной коробки выглядит примерно так:

• ведущий вал;
• приводные валы передней и задней осей;
• цепная или зубчатая передача;
• понижающий ряд или понижающая передача;
• дифференциал межосевой;
• механизм блокировки межосевого дифференциала.

Схема раздаточной коробки предполагает постоянную связь ведущего вала и вала привода одной из осей (для внедорожников – задней). На приводной вал передней оси мощность передается посредством зубчатой или цепной передачи. Понижающий ряд и межосевой дифференциал в некоторых раздатках могут отсутствовать. Так, например, полноприводным кроссоверам, не предназначенным для езды по бездорожью, понижающая передача попросту не нужна.

Классификация раздаточных коробок

Современная классификация включает следующие типы раздаточных коробок:

1. по расположению приводных валов (с соосными и несоосными валами);
2. по определенному числу передач (одноступенчатые, двух и трехступенчатые);
3. по типу привода ведущих мостов (с дифференциальным, либо блокированным приводом).

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.

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 .

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.

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.

Цепная передача

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.

Почему раздатку называют раздаточной коробкой передач

Название возникло в результате совмещения понятий раздаточной коробки и коробки передач. Дело в том, что для передачи колесам большого крутящего момента при сохранении невысокой скорости, раздаточная коробка автомобиля оснащается понижающей передачей или демультипликатором. Такая необходимость возникает при преодолении тяжелого бездорожья, например, чтобы автомобиль мог въехать на крутой склон или вытащить другую увязшую в грязи машину. Этот узел отсутствует у кроссоверов, поскольку они не предназначены для работы в таких условиях.

Демультипликатор это ничто иное, как дополнительная коробка передач, работа которой заключается в том, чтобы понизить скорость вращения приводных валов раздатки, но и сохранить при этом большой крутящий момент. Понижающий ряд предусматривает наличие двух или трех передач. Таким образом, общее число передач автомобиля удваивается или утраивается, и у водителя появляется возможность подобрать наиболее подходящее в конкретной ситуации передаточное число.

Благодаря наличию понижающих передач, срок службы трансмиссии значительно повышается, при этом сохраняется высокая передаваемая мощность.