Если вы владелец кроссовера или внедорожника, то наверняка слышали термин «раздаточная коробка» или просто «раздатка». Что это за деталь? Для чего она нужна в автомобиле с полным приводом? И почему вокруг нее так много споров? Давайте разберемся, что такое раздатка, как она работает и какие функции выполняет, чтобы вы четко понимали, какая система стоит в вашем автомобиле.
Что такое раздаточная коробка и почему она так называется?
Раздаточная коробка (РК) – это ключевой агрегат в трансмиссии полноприводного автомобиля, предназначенный для распределения (раздачи) крутящего момента от коробки передач (КПП) к ведущим осям, а также для изменения передаточного числа для повышения тяги на бездорожье.
Почему «раздаточная»? Название говорит само за себя: главная функция этого узла – «раздавать» или распределять крутящий момент между передней и задней (а иногда и несколькими) ведущими осями автомобиля.
Важные детали определения:
- Только для полноприводных автомобилей. Если автомобиль имеет привод только на одну ось (переднюю или заднюю), раздаточная коробка ему не нужна, поскольку «раздавать» момент некуда.
- Больше двух осей. Встречаются автомобили, особенно коммерческие и военные (например, знаменитый ЗИЛ-157), где раздаточная коробка может иметь выходы на три и более ведущих моста, обеспечивая максимальную проходимость.
- Положение в трансмиссии. Раздаточная коробка всегда устанавливается после основной коробки передач. Конструктивно она может быть как непосредственно пристыкована к КПП (например, на многих УАЗах), так и расположена отдельно, соединяясь с КПП промежуточным валом (как на Lada Niva).
Ключевые функции раздаточной коробки: распределение и усиление тяги
Раздаточная коробка выполняет две фундаментальные функции, которые отличают ее от других элементов трансмиссии:
- Распределение крутящего момента между осями. Это основная задача, позволяющая реализовать полный привод. В зависимости от типа РК, распределение может быть постоянным или подключаемым.
- Понижающая передача (демультипликатор). Большинство классических раздаточных коробок оснащены дополнительным рядом шестерен, который позволяет значительно увеличить крутящий момент, передаваемый на колеса, за счет пропорционального снижения скорости.
Повышающая передача. Используется для движения по обычным дорогам на высоких скоростях, обеспечивая экономичность и комфорт.
Понижающая передача (понижайка). Многократно увеличивает тяговое усилие, что критически важно при преодолении серьезного бездорожья, крутых подъемов, глубокого снега или буксировки тяжелых прицепов. Скорость при этом снижается, но значительно возрастает сила на колесах.
Нейтраль. Некоторые раздатки имеют положение «нейтраль», при котором крутящий момент от двигателя не передается ни на одну из ведущих осей. Это может быть полезно для работы лебедки или буксировки автомобиля с неработающим двигателем без риска повреждения трансмиссии.
Проще говоря, раздатка не только решает, куда пойдет момент (на какую ось), но и сколько его будет (усиливая при необходимости).
Какие бывают раздаточные коробки: классификация по типу привода
Несмотря на единый принцип работы, раздаточные коробки сильно различаются по своей конструкции и функционалу, что определяется типом полного привода, который они реализуют.
1. Раздаточные коробки для подключаемого полного привода (Part-Time)
Это классическая схема, характерная для большинства настоящих внедорожников (например, УАЗ, старые модели Land Cruiser, многие пикапы).
- Принцип работы. На дорогах с твердым покрытием автомобиль является моноприводным (обычно заднеприводным). Водитель вручную или автоматически подключает переднюю ось, когда требуется полный привод – например, на бездорожье, снегу или льду.
- Особенности конструкции. Главная особенность – отсутствие межосевого дифференциала. Это означает, что при включенном полном приводе обе оси жестко соединены и вращаются с одной скоростью.
Плюсы
- Экономичность. На асфальте нет потерь на вращение «лишних» элементов трансмиссии, так как работает только одна ведущая ось.
- Простота и надежность. Меньше сложных механизмов, что повышает ресурс.
- Высокая проходимость. Жесткое распределение момента обеспечивает максимальную тягу на бездорожье.
Минусы
- Запрет использования на твердых покрытиях. При включенном полном приводе на сухом асфальте (или другом покрытии с хорошим сцеплением) возникает «эффект закручивания трансмиссии». Из-за разницы в траекториях движения колес на поворотах и разной скорости вращения осей (которая не компенсируется дифференциалом), в трансмиссии возникают огромные напряжения. Это приводит к быстрому износу, поломкам и ухудшению управляемости.
- Ухудшение управляемости. На скользких покрытиях при включенном полном приводе без межосевого дифференциала автомобиль может вести себя непредсказуемо.
2. Раздаточные коробки для постоянного полного привода (Full-Time)
Эта система обеспечивает постоянную передачу крутящего момента на все колеса и является более комфортной и безопасной для повседневной эксплуатации. Встречается на Range Rover, Subaru, Lada Niva (на которой, кстати, это одна из ключевых особенностей).
- Принцип работы. Крутящий момент постоянно передается на обе оси. Проблема разницы скоростей вращения осей решается с помощью межосевого дифференциала, интегрированного в раздаточную коробку.
- Особенности конструкции. Наличие межосевого дифференциала, который распределяет крутящий момент между осями и позволяет им вращаться с разной скоростью. Для повышения проходимости этот дифференциал может быть заблокирован (вручную или автоматически).
- Типы блокировок межосевого дифференциала:
– Механическая (принудительная) блокировка. Водитель сам включает жесткую блокировку дифференциала, когда это необходимо (например, на Lada Niva).
– Автоматические блокировки:
Вискомуфта (вязкостная муфта). Принцип работы основан на вязкости специальной жидкости, которая густеет при нагреве (от трения дисков), автоматически блокируя дифференциал при пробуксовке.
Червячный дифференциал (например, Torsen). Распределяет крутящий момент пропорционально нагрузке на осях, автоматически перебрасывая его на ось с лучшим сцеплением без жесткой блокировки.
Дисковые (фрикционные) дифференциалы. Используют пакет фрикционных дисков, сжимаемых под действием осевых нагрузок или преднатяга.
Плюсы
– Безопасность и управляемость. Постоянный полный привод обеспечивает превосходное сцепление с дорогой в любых условиях, улучшает устойчивость и управляемость.
– Комфорт. Нет необходимости постоянно переключать режимы при изменении дорожных условий.
– Возможность использования на любых покрытиях. Благодаря дифференциалу, можно безопасно ездить по асфальту.
Минусы
– Снижение топливной экономичности. Постоянно вращаются все элементы полного привода.
– Сложнее и дороже. Конструкция с дифференциалом сложнее и, соответственно, дороже в производстве и обслуживании.
– Проходимость. Без блокировки межосевого дифференциала проходимость может быть ограничена: если одно колесо теряет сцепление, дифференциал направит весь момент на него, и автомобиль остановится. Именно поэтому наличие блокировки (или нескольких) является ключевым для внедорожников.
Современные «раздатки»: где грань между классикой и маркетингом?
С развитием автомобильной индустрии и популяризацией кроссоверов, термин «раздаточная коробка» стал использоваться гораздо шире, часто обозначая узлы, которые технически ею не являются. Это порождает много споров и путаницы.
Классическая раздаточная коробка vs. Угловой редуктор и многодисковая муфта
Классическая раздатка – это, как правило, двухступенчатый агрегат с понижающей передачей и возможностью распределения крутящего момента между осями (с дифференциалом или без него). Ее основное предназначение – эффективная передача тяги в сложных дорожных условиях и на бездорожье.
Однако подавляющее большинство современных кроссоверов оснащаются совершенно иной системой полного привода, которую часто ошибочно называют «раздаткой». Речь идет о связке углового редуктора(Power Take-Off Unit, PTU или Transfer Case в некоторых обозначениях) и многодисковой муфты.
- Угловой редуктор (УР)
Назначение. Это, по сути, простой редуктор, который служит для отбора мощности от коробки передач (чаще всего, от главной пары переднеприводной трансмиссии с поперечно расположенным двигателем) и передачи ее на карданный вал, идущий к задней оси.
Отличия от раздатки. Угловой редуктор не имеет понижающей передачи, не содержит дифференциалов и, самое главное, ничего не распределяет и ничем не управляет. Его задача – просто передать крутящий момент под углом 90 градусов.
Роль в системе. Он выступает лишь связующим звеном. Передние колеса в таких кроссоверах приводятся в движение напрямую от КПП, как в обычном переднеприводном автомобиле.
- Многодисковая муфта (например, Haldex, BorgWarner)
Назначение. Это основной управляющий элемент в системе полного привода современных кроссоверов. Она устанавливается обычно на задней оси (реже – передней) и отвечает за подключение второй оси.
Принцип работы. Муфта содержит пакет фрикционных дисков, которые могут быть сжаты гидравлическим или электрическим приводом. Электроника автомобиля, анализируя множество параметров (скорость вращения колес, положение руля, нажатие на педаль газа и т.д.), дает команду на сжатие дисков муфты. Чем сильнее сжатие, тем больше крутящего момента передается на вторую ось.
Отличия. Именно муфта «раздает» (точнее, подключает) момент, но делает это по принципу on-demand (по требованию), а не постоянно.
Почему это важно? Называть угловой редуктор «раздаткой» технически неверно. Он не выполняет функции распределения момента и не имеет понижающей передачи, которые являются определяющими для классической раздаточной коробки. Система с угловым редуктором и муфтой обеспечивает подключаемый полный привод, но это совсем другой принцип работы по сравнению с традиционным Part-Time или Full-Time.
Эволюция полного привода
Изначально полный привод и, соответственно, раздаточная коробка предназначались для повышения проходимости внедорожников. Однако со временем инженеры осознали потенциал полного привода для улучшения ездовых характеристик и на обычных легковых автомобилях:
- Динамика. Более эффективная реализация мощности двигателя, особенно на мощных автомобилях.
- Управляемость. Улучшенное сцепление в поворотах, более предсказуемое поведение.
- Стабильность. Повышенная устойчивость на высоких скоростях и скользких покрытиях.
Именно поэтому системы полного привода появились на легковых автомобилях и спортивных моделях, где наличие понижающей передачи (которой в них, как правило, нет) совершенно не требуется. Здесь на первый план выходит стабильное распределение момента и возможность его перераспределения для улучшения сцепления, что прекрасно реализуется с помощью таких устройств, как дифференциал Torsen или управляемые многодисковые муфты.
Заключение
Раздаточная коробка — это сложный и важный элемент трансмиссии, без которого невозможно представить настоящий полноприводный автомобиль. Понимание ее устройства и принципов работы позволяет не только правильно эксплуатировать автомобиль, но и осознанно выбирать подходящий тип привода для своих нужд. Независимо от того, является ли это классическая «раздатка» с понижайкой или современная система с угловым редуктором и муфтой, каждый узел выполняет свою роль в обеспечении тяги и управляемости вашего автомобиля.