Раздаточная коробка: как она устроена и зачем нужна автомобилю

Не все полноприводные автомобили одинаково проходимые. Во многих крутящий момент двигателя поступает через КПП прямо на колёса, да ещё и не все: некоторым тяга достаётся только по необходимости. В большинстве дорожных ситуаций этого достаточно. Но транспорт для серьёзного бездорожья оснащают ещё одним трансмиссионным агрегатом — раздаточной коробкой. Это непременный атрибут настоящих внедорожников. Рассказываем, что такое раздаточная коробка и для чего она нужна.

Агрегат, который часто называют просто раздаткой, устанавливается на полноприводные автомобили. Что делает раздаточная коробка? Она отвечает за распределение крутящего момента двигателя между передней и задней осями автомобиля. Кроме того, раздатка в автомобиле при необходимости подключает и отключает один из мостов, а также увеличивает крутящий момент на колёсах с одновременным уменьшением скорости движения машины — за счёт дополнительной понижающей передачи.

В большинстве случаев раздатка в автомобиле выполнена как отдельный агрегат трансмиссии, который расположен после коробки передач. Однако встречаются и решения, при которых раздатка интегрирована с КПП в общем корпусе. Такие конструкции более редкие, но они есть.

Теперь вы знаете, что такое раздатка в автомобиле. Конструктивно эти коробки представляют собой агрегаты, собранные в разъёмном корпусе, заполненном маслом, где могут быть размещены:

• Ведущий вал, который соединён с основной КПП.
• Приводные валы, связанные с передним и задним мостами.
• Цепная или зубчатая передача, которая обеспечивает связь валов.
• Межосевой дифференциал и блокировка дифференциала — они распределяют крутящий момент между мостами и его фиксацию.
• Понижающая передача и её синхронизатор, которые позволяют снизить скорость вращения колёс с одновременным ростом поступающего на них крутящего момента.

По этому набору комплектующих несложно понять, что представляет собой раздаточная коробка: принцип работы этого агрегата довольно прост. Вращение от ведущего вала передаётся на ведомые через систему передач и межосевой дифференциал (если он есть), который часто можно заблокировать. А вот конструкция серьёзно отличается компоновкой и возможностями.

Если говорить о классификации этих агрегатов, их делят на категории в зависимости  от конструкции — по типу привода ведущих мостов, по расположению валов привода ведущих мостов и по количеству передач.

По типу привода ведущих мостов раздаточные коробки делятся:

• на раздатки с жёстким подключением ведущих мостов;
• раздатки с дифференциалом в приводе ведущих мостов.

В первом случае коробка проще — потому что в ней отсутствует межосевой дифференциал, а проходимость на бездорожье лучше. Но ухудшается поведение автомобиля и увеличиваются трансмиссионные нагрузки на асфальте, поэтому раздатки с жёсткой блокировкой подразумевают отключение одного моста на твёрдых покрытиях. Во втором случае дифференциал позволяет вращать приводные валы с разной скоростью, что обеспечивает возможность безопасного движения с полным приводом по асфальту.

По расположению валов привода раздатки бывают:

• с соосными валами, где ведущий вал расположен на одной линии с приводным валом заднего моста;
• с несоосными валами, когда оси ведущего вала и приводного вала заднего моста не совпадают.

Основное преимущество первого типа — простота конструкции, второго — компактность агрегата и высокий коэффициент полезного действия.

Если говорить о раздатках с точки зрения количества передач, то встречаются агрегаты с одной, двумя или тремя ступенями. Наиболее популярны двухступенчатые раздаточные коробки, отвечающие большинству потребностей среднестатистического владельца полноприводного внедорожника.

Есть ещё и несколько разновидностей блокировки межосевого дифференциала, который может быть симметричным или несимметричным (когда крутящий момент делится между осями не поровну). В современных машинах встречается три вида блокировок:

• фрикционная многодисковая муфта, которая при заметной разнице в скорости вращения ведомых валов передней и задней оси (пробуксовке) обеспечивает сжатие фрикционов. В зависимости от воздействующей на них силы корректируется степень блокировки;
• вязкостная муфта, в которой пластинчатые диски, соединённые с приводными валами, находятся в специальной жидкости. При пробуксовке жидкость нагревается, а муфта блокируется за счёт увеличения её вязкости;
• червячная блокировка — механическая конструкция, в которой блокировка обеспечивается за счёт системы шестерён, способных быстро и точно обеспечивать перераспределение крутящего момента.

У каждого из типов свои нюансы. Фрикционная и вязкостная муфты быстро перегреваются и не отличаются высокой скоростью работы, а червячная блокировка может разрушиться при критических нагрузках.

Управление раздаткой бывает как механическое, при помощи рычагов в салоне автомобиля, так и электронное, в котором рычаги заменены кнопками или селекторами. В современных полноприводниках встречаются и автоматические режимы, в которых блок управления, ориентируясь по датчикам, сам регулирует блокировку дифференциала и распределение тяги по осям. Есть модели, где водитель может отключить электронику и самостоятельно управлять полным приводом, но в кроссоверах и внедорожных универсалах чаще такого варианта нет — за «раздачу» крутящего момента отвечает исключительно электроника.

Если речь о механическом и электронном управлении раздаточной коробкой, то рычаг или селектор в салоне имеет несколько положений, определяющих алгоритм работы полного привода. В зависимости от марок и их фирменных типов полного привода маркировка режимов работы может отличаться, но в большинстве случаев выглядит следующим образом.

При жёстком подключении полного привода:

• 2H — привод на одну ось;
• 4H (4WD) — полный привод;
• 4L — пониженная передача.

При постоянном полном приводе:

• 4WD Auto (4H) — полный привод с автоматическим распределением крутящего момента по осям;
• 4WD Lock (4HLc) — полный привод с активированной блокировкой межосевого дифференциала или муфты;
• 4WD Low (4LLc) — пониженная передача с активированной блокировкой межосевого дифференциала.

В любом случае, чтобы точно понимать, что означает маркировка в конкретном автомобиле, необходимо изучить руководство по эксплуатации. Это позволит разобраться в обозначениях и условиях использования конкретных режимов полного привода.

Раздаточная коробка автомобиля испытывает немалые нагрузки, особенно при эксплуатации машины на серьёзном бездорожье. Поэтому необходимо регулярно обслуживать этот агрегат и внимательно отслеживать симптомы потенциальных проблем.

• Гул или повышенный шум при работе. Как правило, это свидетельство износа подшипников валов.
• Ощутимые вибрации. Обычно следующий этап после появления гула. Виноваты всё те же подшипники, хотя такой же эффект может дать дисбаланс карданных валов.
• Проблемы с переключением режимов. Чаще всего возникают из-за износа шестерён или деформации вилки включения. Режимы могут не только с трудом включаться, но и самостоятельно выключаться.
• Рывки при развороте машины на асфальте. Они могут свидетельствовать о ситуации, когда блокировка дифференциала (или жёсткое подключение второй оси) остаётся постоянно включённой. Из-за этого вся трансмиссия испытывает повышенные нагрузки.
• Подтёки масла. Проблема, характерная для любого агрегата с жидкой смазкой: утечка может происходить через сальники или прокладки. 

Любой из этих признаков, особенно явно выраженный, требует дефектовки и ремонта раздаточной коробки.