Раздаточная коробка

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Раздаточная коробка двухосного полноприводного автомобиля Iveco 150EZ8:
1 — раздаточная коробка
2 — карданный вал от коробки передач
3 — карданный вал к переднему ведущему мосту
4 — карданный вал к заднему ведущему мосту
Трансмиссия автомобиля ЗИЛ-157, от раздаточной коробки отходит три карданных вала

Разда́точная коробка — агрегат для распределения крутящего момента от двигателя на несколько приводных механизмов, которые в большинстве случаев, также увеличивают число передач в трансмиссии.

Например, в автомобилях повышенной проходимости раздаточная коробка:

  1. распределяет крутящий момент между ведущими мостами таким образом, чтобы обеспечивалась наилучшая проходимость автомобиля без возникновения негативного явления — «циркуляции мощности» в трансмиссии;
  2. увеличивает крутящий момент на ведущих колёсах в пределах, необходимых для преодоления сопротивления качению колёс при движении по плохим дорогам и бездорожью, а также на крутых подъёмах (см. демультипликатор);
  3. обеспечивает устойчивое движение автомобиля с малой скоростью при работе двигателя в режиме максимального крутящего момента.

Полноценные раздаточные коробки на сегодняшний день являются уделом автомобилей повышенной проходимости («джипов»), а так же военной техники. Как передне-, так и полноприводные кроссоверы и легковые автомобили (седаны, купе и т.п.) чаще оснащаются агрегатом, совмещающим в себе свойства коробки передач и раздаточной коробки. Называется этот узел по-английски Transaxle, и внешне довольно легко различим - полуоси и карданный вал (при его наличии) выходят непосредственно из корпуса коробки передач. Понижающий ряд передач в этом случае отсутствует.

Основные типы раздаточных коробок[править | править вики-текст]

По положениям переключения[править | править вики-текст]

Раздаточные коробки прежде всего делятся на непереключаемые, где постоянный полный привод является безальтернативным (например Нива), подключаемыми, где тот или иной привод является вспомогательным (например в большинстве паркетников), а также «равноправными», где ведущим может быть любой мост.

По системе управления[править | править вики-текст]

  • Полностью автоматические: переключение приводов происходит при помощи сервоприводов или гидротрансформатора, решения о переключении принимают электронные системы управления машиной. В просторечии это называется электронной системой полного привода. Огромным плюсом является правильное распределение тягового усилия в разных дорожных и внедорожных ситуациях. Недостатком — зависимость от электроники, электрики и гидравлики, а также утяжеление машины. Наиболее интересными примерами являются раздатки «4-matic», «Quattro» и «X-drive». Электронные раздатки являются актуальными не столько вне, сколько на дороге, особенно если они совмещены с электронными системами распределения тормозного усилия. Например при торможении с большой скорости электронная раздатка способна отключить задний привод, передав на него тормозное усилие, тем временем передний привод продолжает тянуть машину, сохраняя таким образом прямолинейность даже на гололёде. В то же время такая раздатка может отказать например в результате промокания, поэтому она не особо годна для преодоления бродов и тому подобных внедорожных условий.
  • Полуавтоматические: полуавтоматические раздатки отличаются тем, что водитель может вмешаться в управление приводами при помощи кнопок на приборной панели. С одной стороны это дает возможность принудительно включить или выключить нужный или ненужный привод, с другой может отвлечь водителя в ненужный момент, что может повлечь ДТП. Наиболее интересными примерами подобных типов раздаток являются Kia Sorento и Mohave, некоторые современные автомобили марки Jeep (Grand Cherokee III, IV, например), Mitsubishi Pajero Wagon (III, IV), Nissan Murano и Pathfinder, также соответствующие модели Infiniti и ряд других машин подобного класса.
  • Ручные: органом управления такой раздатки является дополнительный рычаг, расположенный как правило между водительским и пассажирским креслом. Огромным плюсом такой раздатки является практически полная безотказность и независимость от электроники, во внедорожном мире известно немало случаев, когда при залитом салоне можно было спокойно управлять мостами, в то же время недостатком является практически полная невозможность переключения на ходу, а также не всегда удобное расположение переключающего рычага. Носителями таких раздаток является практически всё семейство УАЗов, такие грузовики как Урал и болотные версии КАМАЗов, МАЗов и прочих конкурентов как отечественного, так и зарубежного производства. Также ручную раздатку можно встретить на «Nissan Patrol», автомобилях Jeep (с момента основания и до сих пор на некоторых моделях), «Pajero» первого и второго поколений. Интересно, что у Pajero Wagon третьего поколения в салоне автомобиля в указанном выше месте тоже находится массивный рычаг переключения, однако на деле он является лишь стилизированным джойстиком электронного выбора нужных передач.
  • Простые: также именуются «постоянный полный привод», то есть раздатка, в которой нет переключения на передний или задний мост. Огромным плюсом такой раздатки является ее полная безотказность, отсутствие лишних отверстий в кузове для органов управления, то есть меньшая вероятность затопления салона при преодолении брода, явным недостатком такой раздатки является невозможность отключения лишних приводов в нормальных дорожных условиях, что создает лишнюю нагрузку на мотор, увеличивает расход топлива и немного осложняет управление машиной на дороге. Наиболее известные примеры подобных систем это «Toyota Land Cruiser» включая «Prado», «Нива», «Outlander», а также на таких спортивных седанах как например «Subaru Impreza» и «Mitsubishi Lancer Evolution». Спортивные "быстрые" версии SRT-8 автомобилей Jeep Grand Cherokee третьего и четвёртого поколений также оснащены подобного рода раздаточными коробками. Производитель в данном случае логично предположил, что эти машины не предназначены покидать пределы дорог с твёрдым покрытием, и утяжеление и усложнение за счёт добавления понижающего ряда им не нужно, потому оставил лишь полный привод (система On Demand - задний с подключением переда при пробуксовке).

По способу подключения ведущих осей (на примере автомобилей марки Jeep)[править | править вики-текст]

  • Жёсткое выборочное подключение, есть полный привод для всех типов дорог - Full time. Пользователь самостоятельно выбирает требуемый тип привода и ряд передач - прямой или пониженный. Поэтому такой класс раздаточных коробок получил у автомобилей Jeep собственное название Selec-Trac. Часто такой тип привода оснащается дополнительными передачами, имеющими в себе дополнительные свойства, например, блокировку межосевого дифференциала или включение пониженного ряда передач. Подобный тип привода был массово воплощён в 1987 году на автомобилях Jeep Cherokee путём использования раздаточной коробки New Process Gear model 242. Данная раздаточная коробка имеет систему полного привода Full time - т.е., позволяет перемещаться неограниченно долго как в заднеприводном варианте, так и в полноприводном при выборе соответствующей передачи. Их у этой раздаточной коробки (NPG-242) пять: 2WD (задний привод, для дорог с твёрдым покрытием или грунтовок), 4WD part time (полный привод с заблокированным межосевым дифференциалом, для бездорожья), 4WD full time (полный привод с разблокированным дифференциалом, для дорог с твёрдым покрытием или грунтовок), N (нейтраль, для буксировки или выполнения сервисного обслуживания), 4WD Low (полный привод с заблокированным дифференциалом и включенным пониженным рядом 2.72:1, для тяжёлого бездорожья). У компании Mitsubishi есть схожие раздаточные коробки, и их тип привода называется похожим словом SuperSelect.
  • Жёсткое выборочное подключение, полный привод только для бездорожья - Part time. Один из первых типов подключаемого полного привода, получивший большое распространение. На автомобилях Jeep имеет собственное название Command-Trac. Пользователь так же самостоятельно выбирает требуемый тип привода в зависимости от дорожной обстановки, однако ввиду отсутствия в конструкции таких раздаток межосевого дифференциала или выполняющего его функции иной детали (например, вискомуфты) при включении полного привода оси жёстко связаны между собой, и крутящий момент передаётся на перед и зад постоянно в одинаковых пропорциях вне зависимости от поведения автомобиля. Это влечёт за собой то, что угловые скорости осей будут одинаковыми даже в то время, когда они должны быть разными, например, в поворотах. Поэтому, стремясь преодолеть сопротивление трения шин об поверхность, будет интенсивнее изнашиваться вся трансмиссия. Пример такой раздаточной коробки на автомобилях Jeep Cherokee, Wrangler и Grand Cherokee (первое поколение) - New Process model 231. Имеет четыре режима, основной - задний привод для всех типов поверхности. Режимы по порядку: 2WD (задний привод), 4WD Part time (полный привод с заблокированным межосевым дифференциалом, для бездорожья), N (нейтраль, для буксировки или выполнения сервисного обслуживания), 4WD Low (полный привод с заблокированным дифференциалом и включенным пониженным рядом 2.72:1, для тяжёлого бездорожья)
  • Постоянный полный привод системы Full-time. Как и в первом пункте, это название лишь указывает на то, что в диапазоне передач есть полный привод, который можно использовать постоянно и на всех типах поверхности. Однако в данном случае упор нужно сделать на том, что привод теперь не отключаемый, т.е. выбора между задним и полным теперь нет. На автомобилях Jeep этот привод получил собственное название Quadra-Trac. Характерный пример - раздаточная коробка New Venture model 249 для Grand Cherokee первого поколения, которая устанавливалась на данный автомобиль с 1993 по начало 1996 года. Пользователь вручную мог выбрать лишь между постоянным полным приводом (4WD full time), нейтралью (N) и полным приводом с заблокированным межосевым дифференциалом с включением понижающего ряда 2.72:1 (4WD Low). Крутящий момент передаётся постоянно на обе оси в процентном соотношении 48:52 между передом и задом соответственно.
  • Монопривод с подключением полного в случае проскальзывания ведущей оси - система On Demand («в ожидании»). На полноразмерных внедорожниках Grand Cherokee появился в 1996 году после модернизации раздаточной коробки NV-249 до NV-249OD. Теперь автомобиль стал обладать классическим для американских машин задним приводом с подключением передней оси в случае проскальзывания задней. Этот механизм можно реализовать различными способами. Конкретно на этой раздатке убрали межосевой дифференциал, его роль стала выполнять вискомуфта с полиметилсилоксановым наполнителем повышенной вязкости (силикон вязкостью ок. 60 000 единиц). Карданные валы разных осей приводят во вращение внутреннюю и внешнюю части вискомуфты. При постоянной скорости движения машины угловые скорости карданных валов так же одинаковы, соответственно, нет и разницы в скоростях вращения частей вискомуфты. Но как только задний кардан начинает вращаться быстрее по причине проскальзывания задних колёс, то возникает разница угловых скоростей карданов, и соответственно - внешней и внутренней частей вискомуфты. Силиконовая жидкость внутри вискомуфты работает по принципу варёного яйца - т.е. при нагревании не разжижается, а наоборот спекается, и схватывает воедино внешнюю и внутреннюю часть муфты. Таким образом подхватывает вращение и передний кардан, автомобиль становится полноприводным, пока снова скорости карданов не уравняются, силикон не остынет и не станет опять жидким. По схожему принципу работают многие другие современные системы автоматически подключаемого через вискомуфту полного привода. В 1999 году, с выходом второго поколения Grand Cherokee, началось использование раздаточной коробки NV-247, тоже системы On Demand. Отличие от предшественницы заключалось в том, что теперь вместо вискомуфты карданные валы приводили в движение разные части героторной муфты, которая при возникновении разницы скоростей на осях начинала работать как насос, и накачивала масло, наполняющее раздаточную коробку, внутрь себя. С началом блокировки этой муфты начинал вращаться и передний карданный вал.

Производители раздаточных коробок[править | править вики-текст]

На мировом рынке раздаточных коробок представлены как производители готовых машин, так и автозапчастей. На российском рынке это могут быть малоизвестные узкоспециальные заводы, а также весьма известные предприятия, как, например, ЗМЗ или ЯМЗ. В США это, как правило, производители запчастей, такие как Eaton, Dana, Avrin Meritor, New Venture Gear/New Process Gear, BorgWarner и другие. Производители ходовых частей автомобиля на рынке Германии и др. государств Евросоюза — это компания ZF, а также другие производители как запчастей так и готовых автомобилей. На рынке стран востока это чаще всего производители готовых автомобилей, а также некоторые OEM-поставщики, не всегда имеющие собственные бренды.

Основные неисправности раздаточных коробок[править | править вики-текст]

  • Цепь Морзе в раздаточной коробке BorgWarner 4406 автомобиля Ford Expedition 5.4 литра.
    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 так же может уходить масло, даже если сальник будет исправен. Следует так же проинспектировать поверхности, которые облегает губа сальника - если на ней будет выработка или борозды, то новый сальник так же придёт в негодность. Люфт подшипников, валов или фланцев так же приводит к тому, что губа сальника деформируется и становится неспособна 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 шестерен, а так же 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.

См. также[править | править вики-текст]