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.

Устанавливается на всех автомобилях с полным приводом, а также на автомобилях, укомплектованных каким-либо дополнительным оборудованием. Предназначение раздаточной коробки полноприводного автомобиля следующее:

• распределение крутящего момента между приводными осями;
• увеличение крутящего момента при езде по бездорожью.

Под автомобилями с дополнительным оборудованием подразумевается всевозможная спецтехника, такая как автокраны, автоподъемники, пожарная техника и прочее. В данном случае раздаточная коробка обеспечивает подключаемый привод масляных насосов, водяных помп и прочего оборудования.

Устройство раздаточной коробки автомобиля

В плане устройства раздаточные коробки различных автомобилей существенно отличаются , однако их общее предназначение остается неизменным. «Раздатка» автомобиля с полным приводом состоит из следующих узлов:

• корпус (картер);
• ведущий вал;
• валы привода передней и задней осей;
• межосевой;
• устройство блокировки дифференциала;
• зубчатая или цепная передача;
• понижающая передача.

В корпусе раздаточной коробки располагаются все элементы, включая понижающую передачу и межосевой дифференциал. , в корпусе раздаточной коробки имеется смазывающая жидкость (трансмиссионное масло), которая обеспечивает постоянную смазку всех внутренних узлов.

Крутящий момент от КПП передается на раздаточную коробку через ведущий вал. Далее крутящий момент передается на межосевой дифференциал, который может иметь различные конструкции. Устаревшие раздаточные коробки содержат простейший межосевой дифференциал без механизма блокировки. На современных автомобилях устанавливается дифференциал с возможностью жесткой блокировки или самоблокирующийся дифференциал.

Межосевой дифференциал

Основное предназначение межосевого дифференциала заключается в распределении крутящего момента между приводными осями автомобиля. Дифференциал без механизма блокировки позволяет осям вращаться с различной скоростью. Тогда как самоблокируемый или с механизмом ручной блокировки дифференциал позволяет принудительно распределять крутящий момент между приводными осями в зависимости от дорожных условий.

В современных раздаточных коробках встречаются различные конструкции самоблокирующихся дифференциалов:

• вязкостная муфта;
• блокировка типа Torsen;
• фрикционная муфта.

Наибольшее распространение получила конструкция с вискомуфтой (вязкостной муфтой) . Данный механизм автоблокировки дифференциала наиболее прост в изготовлении и является относительно недорогим. Принцип работы вискомуфты основан на отслеживании угловых скоростей приводных осей. При увеличении угловой скорости одной из приводных осей, происходит плавная блокировка дифференциала и увеличение крутящего момента на ось с меньшей угловой скоростью. Основным рабочим телом данной муфты является специальная жидкость с изменяемой вязкостью. К недостаткам такой конструкции можно отнести отсутствие возможности ручной блокировки, неполное автоматическое блокирование, возможность перегрева при длительной работе.

Дифференциал Torsen имеет более совершенную конструкцию, однако в силу ограниченной прочности не применяется на внедорожниках. Главным преимуществом такого механизма является более широкий диапазон переброса крутящего момента.

Блокировка на основе фрикционной муфты существенно превосходит предыдущие конструкции, так как имеется возможность как автоматической, так и ручной блокировки дифференциала. В конструкции имеются фрикционные диски, и работа основана на силах трения. При проскальзывании одной из приводных осей, фрикционные диски, сжимаясь, полностью или частично блокируют дифференциал.

Задней ведущей оси в большинстве случаев располагается соосно с ведущим валом. Вал привода передней оси получает вращение от цепной или зубчатой передачи. Помимо всего прочего, в раздаточной коробке также может присутствовать понижающая передача , которая позволяет увеличивать крутящий момент, передаваемый от силового агрегата . Большинство внедорожников укомплектованы раздаточными коробками с понижающей передачей. В раздаточной коробке также может быть смонтирован механизм ручного или автоматического отключения и подключения полного привода.

В зависимости от конструкции раздаточная коробка может иметь несколько режимов работы. Основные режимы:

• подключена задняя ось;
• подключены обе приводные оси;
• подключены обе оси с межосевой блокировкой;
• подключены обе оси с межосевой блокировкой и пониженной передачей;
• подключены обе оси с автоблокировкой межосевого дифференциала.

Управление раздаточной коробкой может осуществляться непосредственно рычагами (механический привод), либо кнопками, включающими исполнительные механизмы, воздействующие на органы управления раздаточной коробки. На полноприводных автомобилях, не предназначенных для внедорожной езды, «раздатка» в большинстве случаев управляется автоматически.

Раздаточная коробка является обязательным механизмом, которым комплектуются полноприводные автомобили. Основная функция раздаточной коробки состоит в перераспределении крутящего момента между ведущими мостами, а также в его увеличении, что особенно актуально при движении в условиях бездорожья.

Которая выступает неотъемлемым атрибутом полноприводного автомобиля, предназначена для правильного распределения крутящего момента по ведущим мостам. Кроме этого, именно раздаточная коробка увеличивает крутящий момент при движении по бездорожью.

Конструкция раздаточной коробки

В зависимости от конкретной системы полного привода, конструкция раздаточной коробки немного отличается, но можно выделить общие элементы, которые обязательно входят в механизм: корпус, ведущий вал, межосевой дифференциал и механизм блокировки дифференциала, зубчатая передача, вал привода задней оси, вал привода передней оси и понижающая передача.

Все элементы, в том числе понижающая передача и межосевой дифференциал, находятся в корпусе раздаточной коробки, заполненной специальным трансмиссионным маслом, обеспечивающим смазку узлов.

Огромная популярность, которую в последнее время завоевали автомобили с повышенной проходимостью, паркетные внедорожники и кроссоверы, — не случайна. Привод на все колеса дает водителю преимущества при движении как в городе,так и на пересеченной местности. В таком автомобиле раздаточная коробка предназначена для максимальной реализации достоинств полного привода.

Что такое раздаточная коробка

В автомобилях с моноприводом крутящий момент, созданный двигателем и преобразованный коробкой передач, передается непосредственно на ведущие колеса. Если же авто имеет привод на все четыре колеса, для наиболее рационального использования крутящий момент нужно распределить между передней и задней осями. Также иногда возникает необходимость изменить количество крутящего момента, передаваемого на определенную ось во время движения.

Раздаточная коробка в автомобиле

Задачу распределения усилия от двигателя между передней и задней осями выполняет раздаточная коробка. Подобно коробке передач, она способна до определенной степени увеличить значение крутящего момента, что особенно важно при эксплуатации автомобиля в условиях тяжелого бездорожья.

Иногда этот механизм выполняет особые функции на спецтехнике (пожарные автомобили, сельскохозяйственная и строительная техника). Задача раздаточной коробки состоит в том, чтобы передать часть крутящего момента на специальное оборудование: пожарный насос, тросовая лебедка, механизм подъемного крана и т. д.

Что внутри

Раздаточная коробка, иногда называемая просто «раздаткой», устанавливается между коробкой передач и валами, ведущими к осям. Несмотря на большое разнообразие конструкций, некоторые детали раздаточной коробки имеются в любой модели:

• ведущий вал (передает крутящий момент от КПП на «раздатку»);
• механизм блокировки и межосевой дифференциал;
• зубчатая или цепная понижающая передача (изменяет передаточное число);
• актуатор (отвечает за включение блокировки);
• карданные валы привода передней и задней оси;
• синхронизатор, который позволяет включать понижающий ряд на ходу.

«Раздатка» представляет собой корпус, в который входит ведущий вал двигателя, а выходят два приводных карданных вала к передней и задней осям. Устройство раздаточной коробки аналогично устройству коробки передач: ее корпус — это закрытый картер, масляная ванна которого обеспечивает смазку дифференциала и механизма блокировки. Рычаг или кнопки в салоне осуществляют переключение.

Как работает раздаточная коробка

Базовой функцией раздаточной коробки является подключение или отключение одного из мостов. В конструкции классических внедорожников и полноприводных грузовиков крутящий момент постоянно передавался на задний ведущий мост. Передняя ось, в целях экономии топлива и ресурса его узлов, подключалась только для преодоления сложных участков дороги, либо при сложных дорожных условиях (дождь, лед, снег). Этот принцип сохранен и в современных автомобилях, с той разницей, что постоянно ведущей теперь является передняя ось.

Изменение крутящего момента, его распределение между всеми ведущими осями, — это вторая по важности функция «раздатки». Межосевой раздает крутящий момент между передней и задней осями, при этом они могут получить равные усилия (симметричный дифференциал), либо разделенные в установленной пропорции (несимметричный дифференциал).

Межосевой дифференциал позволяет осям вращаться с разным количеством оборотов. Это требуется при движении по хорошей асфальтированной дороге для снижения износа покрышек и экономии топлива. Когда автомобиль покидает дорогу и требуется выжать из полного привода максимум, включается блокировка межосевого дифференциала: оси жестко соединены друг с другом и могут вращаться только с одинаковой скоростью. Предотвращая пробуксовку, такая схема работы усиливает внедорожный потенциал.

Следует отметить, что функция блокировки дифференциала имеется только на небольшом количестве раздаточных коробок, установленных на классические внедорожники, спецтранспорт и военные грузовики. Столь распространенные в наше время кроссоверы и паркетные внедорожники не рассчитаны на движение по действительно серьезному бездорожью, поэтому они лишены этой функции с целью удешевления.

Виды межосевого дифференциала

В раздаточных коробках применяется три различные системы блокировки межосевого дифференциала, которые устанавливают на автомобили, различающиеся по внедорожным качествам.

Фрикционная многодисковая муфта – это самый современный вид блокировки дифференциала «раздатки». Контролируемое усилие сжатия набора фрикционных дисков, примененных в муфте, позволяет распределять крутящий момент по осям в зависимости от конкретных дорожных условий. При нормальных дорожных условиях оси загружаются поровну. Если одна из осей начинает прокручиваться вхолостую (проскальзывать), фрикционные диски сжимаются, блокируя межосевой дифференциал частично или полностью. В этот момент мост, который лучше всего «держится за дорогу», получает больше крутящего момента двигателя. Для этого актуатор дает команду электродвигателю или гидравлическому цилиндру.

Вискомуфта , или вязкостная муфта, устаревшая, но дешевая и простая в работе блокировка дифференциала. Она состоит из комплекта дисков, помещенного в корпус, наполненного силиконовой жидкостью. Диски соединяются со ступицами колес и корпусом муфты. Когда скорости мостов начинают различаться, силикон становится более вязким, блокируя диски. Недостатками устаревшей конструкции можно назвать склонность к перегреву во время работы, а также действие с запозданием.

Дифференциал Torsen, в силу ограниченной прочности, применяется на «паркетных» внедорожниках и универсалах повышенной проходимости. Как и вискомуфта, он перебрасывает крутящий момент на ось, которая меньше всего проскальзывает. Актуатор дифференциала Торсена способен распределить не более 80% тяги на загруженную ось: мост, который пробуксовывает, в любом случае будет иметь не менее 20% крутящего момента. Конструкция дифференциала состоит из червячных шестерней, за счет трения которых образуется блокировка.

Старые внедорожники, грузовики и спецтранспорт обычно имеют ручное (механическое) управление «раздаткой». Для подключения или отключения одного из мостов, а также для включения дифференциала или пониженного ряда используется рычаг, обычно расположенный в полу кабины рядом с рычагом КПП. Для его включения иногда требуется полная остановка автомобиля.

Более новые модели имеют ручное электрическое управление : все режимы работы раздаточной коробки выбираются при помощи кнопок на приборной панели. Если в «раздатке» есть синхронизатор, то остановка автомобиля не потребуется.

В современных автомобилях применяют автоматическое управление раздаточной коробкой. При выборе автоматического режима бортовой компьютер сам определяет пробуксовку мостов, после чего перенаправляет крутящий момент. Если нужно, включает блокировку дифференциала. Водитель может отключить автоматику и выполнять все работы на ходу самостоятельно. Рычаг управления отсутствует.

Все виды кроссоверов и универсалов повышенной проходимости имеют полностью автоматизированный механизм управления раздаточной коробкой. Водитель не может сам управлять механизмом, так как все решения принимаются электроникой.

Для того, чтобы одновременно распределить крутящий момент между передним и задним мостами авто оснащают раздаточной коробкой или раздаткой- механизмом в трансмиссии автомобиля, который, кроме распределения крутящего момента, выполняет еще несколько функций:

• увеличение крутящего момента, необходимого для преодоления сопротивления качению ведущих колес при движении по бездорожью;
• обеспечение устойчивости автомашины при медленном движении во время достижения максимального крутящего момента.

Устройство раздаточной коробки Audi.

Мировая автомобильная промышленность выпускает сотни моделей авто, оснащенных раздаточными коробками, имеющими различную конструкцию, которые состоят из нескольких основных элементов:

• металлического корпуса;
• главного (ведущего) вала, через который передается вращение от коробки передач;
• валов заднего и переднего моста;
• межосевого дифференциала, распределяющего вращение между передней и задней осью автомобиля;
• зубчатой или цепной передачи;
• маслосборника — камеры, в которой накапливается масло;

Конструкция межосевого дифференциала позволяет колесам переднего и заднего мостов вращаться с разной скоростью в случае, если узел не оснащен механизмом блокировки. Если в раздаточной коробке установлен дифференциал с функцией самоблокировки или возможностью блокировки вручную, раздаточная коробка будет принудительно регулировать вращение валов задней и передней оси в зависимости от состояния дороги.

Производители авто оснащают раздаточные коробки несколькими основными типами дифференциалов:

• вискомуфтами;
• блокировками Torsen;
• фрикционными муфтами.

Первый вариант является наиболее распространенным, простым в изготовлении и относительно недорогим. Из недостатков — невозможность принудительной блокировки дифференциала, возможность выхода из строя в результате перегрева при длительной нагрузке.

Torsen устанавливают на паркетниках, поскольку непрочная конструкция узла не позволяет авто передвигаться по бездорожью. Фрикционные муфты имеют более совершенную конструкцию, а также возможность ручной и автоматической блокировки.

Виды раздаточных коробок

Рычаги управления ручной раздаточной коробкой автомобиля Нива.

В зависимости от назначения, конструктивных особенностей и типов транспорта выпускают несколько видов агрегатов, предназначенных для распределения крутящего момента:

• простые (неотключаемые);
• ручные;
• полуавтоматические;
• автоматические.

Наиболее весомые достоинства простых механизмов — высокая износоустойчивость, простота использования и безотказность. Коробки такого типа устанавливают на зарубежные и отечественные модели внедорожников, а также спортивные автомобили, специально предназначенные для скоростной езды по бездорожью. Особенность таких раздаток в том, что они функционируют постоянно вне зависимости от типа дороги.

Для управления ручной раздаткой используют механический рычаг, который в большинстве случаев располагается между пассажирским и водительским сиденьем. Ручная коробка не зависит от работы электроники авто, безотказна в работе.

Работа полуавтоматики характерна возможностью управлять ведущими мостами нажатием клавиш, расположенных на панели. Из плюсов — простое управление, из недостатков — внимание водителя отвлекается на переключение кнопок.

Управление автоматической раздаточной коробкой происходит в результате срабатывания электронных систем, которыми оснащают современными автомобилями. Подключение/отключение мостов, блокировка дифференциала осуществляется сервоприводами или гидротрансформатором. Автоматическая раздаточная коробка способна чутко контролировать автомашину на дорогах с различным состоянием покрытия, недостатком является возможность отказа в результате попадания влаги.

Режимы работы раздаточной коробки

В зависимости от конструкции раздатки водителем могут быть использованы несколько режимов работы:

• включение заднего моста;
• включение переднего и заднего мостов;
• включение обоих мостов, межосевой дифференциал блокирован;
• включены обоих мостов, включена понижающая передача, дифференциал блокирован;
• включены оба моста при автоматической блокировке дифференциала.

Распространенные неисправности

Ремонт раздаточной коробки связан со значительными вложениями денег, поэтому для минимизации износа комплектующих необходимо бережно эксплуатировать автомобиль и проводить своевременное техническое обслуживание. Основными неисправностями раздатки называют.