Застосування роздавальної коробки у повному приводі

Величезна популярність, яку набули останнім часом позашляховики та кросовери, не випадкова. Повний привід дає водієві можливість їздити містом та пересіченою місцевістю. У такому автомобілі роздавальна коробка спроектована таким чином, щоб повністю реалізувати переваги повного приводу.

Призначення роздавальної коробки

У автомобілях з одним приводом крутний момент, що створюється двигуном і перетворений КПП, передається безпосередньо на провідні колеса. Якщо у автомобіля повний привід, для найбільш раціонального використання момент, що крутить, необхідно розподілити між передньою і задньою осями. Крім того, іноді виникає необхідність змінювати величину крутного моменту, що передається на конкретну вісь при русі.

Роздавальна коробка відповідає за розподіл потужності двигуна між передньою та задньою осями. Як і коробка передач, вона здатна до певної міри збільшувати значення моменту, що крутить, що особливо важливо при експлуатації автомобіля в складних умовах бездоріжжя.

Іноді цей механізм виконує спеціальні функції на спецтехніці (пожежні машини, сільськогосподарська та будівельна техніка). Завдання роздавальної коробки — передавати частину моменту, що крутить, на спецобладнання: пожежний насос, тросову лебідку, крановий механізм і т.д.

Конструкція «роздавання»

Роздавальна коробка, яку іноді називають просто «роздаванням», встановлюється між валами та коробкою передач, що ведуть до осей. Незважаючи на величезну різноманітність конструкцій, деякі деталі роздавальної коробки доступні на будь-якій моделі:

1. провідний вал (передає момент, що крутить, від КПП на роздавальну коробку);
2. механізм блокування та міжосьового диференціалу;
3. зубчаста або ланцюгова знижувальна передача;
4. актуатор (відповідає включення блокування);
5. карданні вали приводу передньої та задньої осі;
6. синхронізатор, що дозволяє включити понижувальний ряд у рух.

Роздавальна коробка - це корпус, в який входить провідний вал двигуна, а два карданних вала виходять на передню і задню осі. Конструкція роздавальної коробки аналогічна конструкції коробки передач: її корпус є закритим картером, масляна ванна якого забезпечує мастило диференціала і механізму блокування. Для перемикання використовують важіль або кнопки в салоні.

Принцип дії роздавальної коробки

Основна функція роздавальної коробки – підключення чи відключення одного з мостів. У конструкції класичних позашляховиків і повнопривідних вантажівок момент, що крутить, незмінно передається на задній провідний міст. Передній міст з метою економії палива та ресурсу вузлів підключався лише для подолання складних ділянок дороги або у складних дорожніх умовах (дощ, лід, сніг). Цей принцип зберігається і в сучасних автомобілях, з тією різницею, що передня вісь тепер незмінно є провідною.

Зміна моменту, що крутить, його розподіл між усіма провідними мостами - друга за важливістю функція роздавальної коробки. Міжосьовий диференціал розподіляє момент, що крутить, між передньою і задньою осями, при цьому вони можуть отримувати рівні потужності (симетричний диференціал) або ділитися на певну пропорцію (несиметричний диференціал).

Міжосьовий диференціал дозволяє осям обертатися з різною швидкістю. Це необхідно під час руху дорогами з хорошим покриттям, щоб знизити знос шин і заощадити паливо. У той момент, коли автомобіль виїжджає з дороги, і вам потрібно максимально використати повний привід, спрацьовує міжосьове блокування диференціала, осі жорстко зв'язуються один з одним і можуть обертатися лише з однаковою швидкістю. Завдяки запобіганню пробуксування така конструкція збільшує прохідність на бездоріжжі.

Слід підкреслити, що функція блокування диференціала доступна лише в невеликій кількості роздавальних коробок, що встановлюються на класичні позашляховики, спецтехніку та військові вантажівки. Поширені в наш час паркетні кросовери та позашляховики не призначені для такої серйозної їзди бездоріжжям, тому з метою здешевлення вони позбавлені цієї функції.

Різноманітність міжосьового диференціалу

У роздавальних коробках використовуються три різні системи блокування міжосьового диференціала, які встановлюються на автомобілі з позашляховими якостями.

Фрикційна багатодискова муфта. Найсучасніший тип блокування диференціала у роздавальній коробці. Контрольована сила стиснення набору фрикційних дисків, що використовуються в муфті, дозволяє розподіляти момент, що крутить, по осях залежно від конкретних дорожніх умов. У нормальних дорожніх умовах осі навантажені однаково. Якщо одна з осей починає пробуксовувати, фрикційні диски стискаються, частково або повністю блокуючи міжосьовий диференціал. Тепер вісь, яка ідеально «чіпляється за дорогу», отримує більше моменту, що крутить, від двигуна. Для цього актуатор подає команду на електродвигун чи гідроциліндр.

Віскомуфта або в'язкісна муфта. Застарілий, але дешевий і простий у використанні блокатор диференціала. Він складається із набору дисків, поміщених у корпус, заповнений силіконовою рідиною. Диски з'єднані зі ступицами коліс та корпусом муфти. Коли швидкість мостів починають змінюватися, силікон стає в'язкішим, блокуючи диски. До недоліків застарілої конструкції можна віднести схильність до перегріву під час роботи та невчасну дію.

диференціал Torsen через його обмеження у міцності використовується у «паркетних» позашляховиках та універсалах підвищеної прохідності. Як і вискомуфта, він передає крутний момент на вал, який менше прослизає. Актуатор Торсена здатний розподіляти не більше 80% тяги на навантажену вісь, при цьому ковзний міст у будь-якому випадку матиме не менше 20% моменту, що крутить. Конструкція диференціалу складається з черв'ячних шестерень, за рахунок тертя яких утворюється блокування.

Як експлуатувати роздавальну коробку

Старі позашляховики, вантажівки та спецтехніка зазвичай мають ручне (механічне) керування «роздавальною коробкою». Для підключення або відключення одного з мостів, а також для включення диференціала або зниженого ряду використовується важіль, розташований на підлозі кабіни поруч із важелем перемикання передач. Для його ввімкнення необхідна час від часу повна зупинка автомобіля.

Молоді моделі мають електричне ручне управління і всі режими роздавальної коробки вибираються за допомогою кнопок на панелі. Якщо на "роздаванні" є синхронізатор, зупиняти машину не потрібно.

У сучасних автомобілях використовується роздавальна коробка автомата. При виборі автоматичного режиму бортовий комп'ютер сам визначає пробуксування осі і потім перенаправляє момент, що крутить. При необхідності активує блокування диференціалу. Водій може вимкнути автоматику та виконувати всю роботу на ходу самостійно. Важелі управління немає.

Всі типи кросоверів та універсалів мають повністю автоматизований механізм керування роздавальною коробкою. У водія немає можливості самостійно керувати механізмом, оскільки всі рішення ухвалюються комп'ютером.