Как управляют дополнительной коробкой передач
Перейти к содержимому

Как управляют дополнительной коробкой передач

  • автор:

Устройство автомобилей

Многоступенчатыми являются коробки передач, у которых число передач превышает шесть. Все многоступенчатые коробки передач являются многовальными, так как число валов в них больше трех. Как правило, такие коробки получаются в результате совмещения основных трехвальных коробок передач с дополнительными передачами, увеличивающими число ступеней вдовое.

Дополнительную (повышающую) передачу называют делителем ( мультипликатором ). Делитель сокращает интервалы между передачами основного ряда таким образом, что при его включении получается передаточное число, находящееся между двумя передаточными числами соседних передач основной коробки передач, т. е. он уплотняет ряд передаточных чисел и незначительно расширяет их диапазон (на 20…25 %).

Это позволяет устанавливать делитель перед основной коробкой передач, так как нагрузка на нее увеличивается незначительно и это не требует каких-либо конструктивных изменений. Уменьшение интервалов между соседними передачами улучшает тягово-скоростные свойства и топливную экономичность автомобиля.

Дополнительную коробку передач с понижающей передачей ( демультипликатор ) применяют при необходимости значительного повышения сил тяги на колесах. Они устанавливаются за основной коробкой передач, что позволяет снизить нагрузку на ее валы и зубчатые колеса.
Так как при этой схеме через зубчатые колеса основной коробки передач передается незначительный крутящий момент, то может быть уменьшена ее масса и габаритные размеры.
Управление такой коробкой передач облегчается, так как водитель большую часть времени переключает ступени основной коробки передач и реже включает прямую или понижающую ступени дополнительной коробки передач.

Многоступенчатая коробка передач КамАЗ

Многоступенчатая коробка передач автомобилей марки «КамАЗ», оборудованная делителем (рис. 1) состоит из основной трехвальной пятиступенчатой коробки передач А и делителя Б. Делитель состоит из картера, первичного 1 и промежуточного 10 валов, пары зубчатых колес 3 и 9, синхронизаторов 5 механизма 4 переключения передач.

устройство и работа коробки передач с делителем автомобиля КамАЗ

На переднем конце первичного вала 1 эвольвентные шлицы двумя проточками разделены на три венца. Зубья крайних венцов тоньше зубьев среднего венца для создания «замка», предотвращающего самопроизвольное выключение передач делителя.
На шлицах перемещается инерционный синхронизатор 5 с блокирующими пальцами.

Ведущее зубчатое колесо 3 вращается на двух игольчатых подшипниках. Смазывание подшипников зубчатых колес первичного и вторичного валов основной коробки передач осуществляется принудительно с помощью маслонагнетающего кольца 2.
Из кармана, выполненного на внутренней стенке картера, масло самотеком поступает на кольцо, которое по наклонным сверлениям первичного вала 1 делителя нагнетает его в каналы первичного 6 и вторичного 7 валов коробки передач.

Ведомое зубчатое колесо 9 устанавливается на шпонке на промежуточном валу 10. Механизм 4 переключения передач делителя крепится на картере.

При включении прямой передачи синхронизатор 5 перемещается назад по ходу автомобиля и соединяет между собой первичный вал 1 делителя и первичный вал 6 основной коробки передач.
При включении повышающей передачи синхронизатор перемещается вперед и соединяет первичный вал 1 делителя с ведущим зубчатым колесом 3. Крутящий момент передается через ведущее 3 и ведомое 9 зубчатые колеса на промежуточный вал 10 делителя, который жестко связан с промежуточным валом 8 основной коробки передач.

Привод управления делителем – полуавтоматический пневматический. Его описание приведено здесь.
Последовательный ряд передаточных чисел при разгоне автомобиля получается путем включения делителя между передачами в основной коробке передач.

Многоступенчатая коробка передач КрАЗ

На автомобиле КрАЗ-260 основная коробка передач совмещена с дополнительной коробкой передач (рис. 3). Эта коробка передач восьмиступенчатая многовальная, так как кроме трех валов в основной коробке передач А имеется еще два вала в дополнительной понижающей коробке передач (демультипликаторе) Б.
Иногда такие коробки передач называют мультипликаторными коробками передач.

Основная коробка передач А – четырехступенчатая трехходовая с инерционными синхронизаторами всех передач переднего хода. Особенностью ее является наличие шестеренного масляного насоса 15, имеющего привод от промежуточного вала и осуществляющего подачу масла ко всем зубчатым колесам, включая и демультипликатор.
Привод управления коробкой дистанционный.

Двухступенчатый демультипликатор Б управляется с помощью самостоятельного дистанционного пневматического привода. Первичным валом демультипликатора является вторичный вал 2 основной коробки передач. Вторичный вал 8 демультипликатора передним концом устанавливается в расточку первичного вала соосно с ним.
Промежуточный вал 10 демультипликатора имеет два зубчатых колеса, находящихся в постоянном зацеплении с зубчатыми колесами первичного и вторичного валов.

устройство и работа коробки передач с демультипликатором автомобиля КрАЗ

Включение прямой или понижающей передачи осуществляется дисковыми синхронизаторами 6 и 11. Малый синхронизатор 11 выравнивает угловые скорости валов 2 и 8 и включает прямую передачу, а большой синхронизатор включает пониженную передачу. Перемещение синхронизаторов осуществляется воздухом, поступающим в одну из полостей пневматического цилиндра 7.
Подача воздуха происходит только при выключенной передаче в основной коробке передач. Механизм, блокирующий подачу воздуха в цилиндр, находится в воздухораспределителе 3, который устанавливается на крышке картера и связан с механизмом переключения передач основной коробки передач.

Последовательный ряд передаточных чисел в такой коробке передач получается прохождением всех передач прямого хода с включенной пониженной передачей в демультипликаторе, а затем этих же передач с прямой передачей.

Дополнительные коробки передач

Схемы дополнительных коробок передач

Время на прочтение: 2 минут(ы) Дополнительные коробки передач (делитель, демультипликатор), обычно двухступенчатые, часто применяют на автомобилях-тягачах, присоединяя их к основной коробке передач. На автомобилях повышенной и высокой проходимости (со всеми ведущими колесами) применяют демультипликаторы, совмещенные с раздаточной коробкой. К коробкам передач относят все механизмы трансмиссии, в которых изменяется передаточное число, поэтому к дополнительным коробкам передач следует отнести и двухступенчатую главную передачу.

Рис. Схемы дополнительных коробок передач:
а — делитель; б — демультипликатор автомобиля-тягача: Н — включение низшей передачи; В — включение высшей передачи

Делитель (рис. а) обычно имеет прямую и повышающую передачи с диапазоном 1,2… 1,3 (передаточные числа 1,0 и 0,8…0,85), поэтому его устанавливают перед основной коробкой передач. Обычно делитель имеет одну пару шестерен с механизмом переключения, причем ею ведомый и промежуточный валы соединены соответственно с ведущим и промежуточным валами основной коробки передач. Облегченное переключение позволяет использовать делитель на каждой передаче основной коробки передач, обеспечивая наилучшее соответствие режима работы двигателя условиям движения.

Неисправности коробки передач и раздаточной коробки

Демультипликатор автомобиля-тягача (рис. б) обычно имеет прямую и понижающую передачи с диапазоном, близким к диапазону основной коробки передач (передаточные числа 1,0 и 3,5…4,5), поэтому его устанавливают за основной коробкой передач. Обычно такой демультипликатор имеет планетарный механизм. Движение автомобиля начинается при включенной низшей передаче в демультипликаторе. Разгон происходит с переключением передач только в основной коробке передач. При определенной скорости движения производят двойное переключение, включая высшую передачу в демультипликаторе и низшую в основной коробке передач. Затем разгон продолжается с переключением передач только в основной коробке передач.

Демультипликатор автомобиля высокой проходимости обычно совмещен с раздаточной коробкой и имеет низшую и высшую передачи с диапазоном 1,8…2,0. Высшую передачу используют для движения по дорогам с твердым покрытием, низшую — по бездорожью. Переключение передач в таком демультипликаторе производят обычно отдельным рычагом мри остановке перед выездом на бездорожье или перед выездом с бездорожья на дорогу с твердым покрытием. Движение происходит без переключений передач демультипликатора.

Схема рычага переключения передач с шаровой опорой

Двухступенчатая главная передача иногда применяется на больших грузовых автомобилях и автобусах. Высшая передача используется при движении по хорошим дорогам с малой нагрузкой, низшая — в тяжелых условиях и при полной нагрузке. Изменение передаточного числа (обычно в 1,3 — 1,4 раза) производят во второй паре двойной главной передачи с помощью зубчатой муфты без синхронизатора через пневмопривод при остановленном автомобиле. Однако применение делителя или демультипликатора, даже при одном ведущем мосте, представляется более целесообразным решением.

ПО ТЕМЕ:

  • Уход за коробкой передач
  • Гидрообъемные (гидростатические) передачи
  • Как завести машину с автоматом
  • Виды коробок передач автомобиля

Как пользоваться раздаточной коробкой передач

Конструкция трансмиссии многих автомобилей включает в себя такой узел, как раздаточная коробка. Благодаря ей привод на таких авто осуществляется на все колеса. Наличие раздаточной коробки повышает проходимость машины и улучшает управляемость. Этим дополнительным узлом комплектуются как обычные легковые автомобили, так и модели повышенной проходимости – внедорожники и кроссоверы.

Типы привода и их влияние на управление раздаточной коробки

Раздаточная коробка хоть и проще АКПП, но она также имеет передачи, в ней осуществляется подключение осей и это обеспечивается механизмом управления раздатки. Причем способ управления и режимы работы этой коробки зависят от типа привода и конструктивного исполнения самого узла.

На автомобилях применяется три разных типа привода – Part-Time (с ручным управлением), Full-Time (постоянный привод 4х4), On-Demand (с электронным управлением). Последний вариант применяется по большей части на легковых авто, но встречается он также и на некоторых внедорожных версиях.

Особенность привода On-Demand заключается в том, что раздаточная коробка управляется электроникой и распределение моментов между осями происходит в полностью автоматическом режиме (водитель на работу раздатки не влияет). В этом случае основное назначение привода – обеспечение максимальной управляемости машины на разных режимах движения. Но стоит отметить, что на некоторых кроссоверах водитель все же может задать режимы работы раздатки, вот только количество их ограничено, да и электроника будет постоянно вносить свои коррективы.

А вот в приводах Part-time и Full-Time управление раздаткой – более обширно, и включая определенные режимы водитель существенно может повлиять на проходимость авто. Такие типы привода обычно применяются на внедорожниках и кроссоверах, в этом случае его основное назначение – повышение внедорожных качеств.

Поэтому более подробно рассмотрим, как пользоваться раздаткой на внедорожниках. Существует целый порядок действий, который необходимо выполнить, чтобы включить требуемый режим. И отметим, что также многое зависит от конструктивного исполнения узлов трансмиссии.

Сказывается еще и механизм управления раздаточной коробкой. При полностью механическом управлении в салоне установлен дополнительный рычаг, которым водитель задает режим работы (по принципу МКПП – вводом в зацепление требуемых шестерен осуществляется изменение ступени, подключение второго моста, блокирование дифференциала). Но сейчас обычно используется электронный привод. В нем переключение режимов работы выполняется селектором или клавишами. В этом случае переключение внутри раздатки выполняется электроприводами.

Управление при приводе с жестким подключением моста

Начнем с Part-time, отличающегося возможностью отключения одного из мостов. Особенность этого привода заключается в том, что межосевой дифференциал в конструкции раздатки отсутствует. Это приводит к тому, что момент распределяется между осями в строго заданном значении. Это создает повышенные нагрузки на элементы трансмиссии и ухудшает управляемость авто при вхождении в повороты. В общем, этот привод идеален для преодоления сильного бездорожья, для трассы же он не сильно подходит.

Этот тип привода применяется на множестве внедорожников. Раздатка таких авто обладает такими режимами работы:

  • 2Н (привод на одну ось);
  • 4Н (ведущими становятся оба моста);
  • N (нейтраль);
  • 4L (полный привод с понижением передаточного числа).

селектор коробки передач и переключения полного привода

Из этой схемы уже понятно, как и что задействуется в трансмиссии. Но использование жесткого подключения и отсутствие дифференциала сказывается на особенностях управления раздаточной коробкой. Поэтому очень важно знать, как пользоваться раздаткой с таким приводом, чтобы не нанести вред и не потерять управление над авто.

Режим 2Н – основной и предназначен для движения по твердой и сухой поверхности. В этом положении раздатки внедорожник превращается в обычный автомобиль с приводом на одну ось.

Режим 4Н – полный привод. Предназначен для движения по скользкой, рыхлой поверхности, легкого бездорожья. Не рекомендуется для поездок по дороге с твердым покрытием. Поскольку подключение второго моста – жесткое, то существует ограничение по скорости для этого режима и обусловлен он по большей части конструкцией и прочностью раздатки. Устройство современных раздаточных коробок позволяет переходить с 2Н на 4Н прямо на ходу. При этом для разных авто для переключения есть порог по скорости. Для одних он составляет всего 40 км/ч, для других до 100 км/ч. Алгоритм переключения зависит от используемой КПП и механизма управления раздаткой.

Для примера, рассмотрим, как осуществляется переключения на авто с МКПП и механическим управлением. Во время движения для смены режима водитель устанавливает на «нейтраль» КПП, и удерживая сцепление переводит рычаг раздатки в положение 4Н (причем нередко для ввода приходится прилагать усилие), а затем уже включается требуемая скорость на КПП.

На авто же с АКПП и электронным управлением все делается несколько проще. Для перехода на 4Н нужно всего лишь отпустить педаль газа, и перевести селектор раздатки или нажать соответствующую клавишу. При этом необходимо проследить, чтобы загорелась сигнальная лампа на приборной доске, указывающая на включение режима и только после этого жать на газ.

N – «нейтраль». Основное назначение – отключение приводных валов от раздатки. Нужен этот режим в некоторых случаях. При переходе на понижающую передачу раздаточной коробки, из зацепления выводятся одни шестерни, и вводятся другие. А это возможно только с задействованием «нейтрали». Также она нужна для буксировки авто, что особо важно для моделей с автоматической коробкой, для которой буксировка не рекомендуется (на обычных переднеприводных моделях). А вот на внедорожниках это можно, поскольку при «нейтрали» на раздатке привод отсоединяется от коробки.

Режим 4L – предназначен для движения в особо тяжелых условиях. Имеется он только в двухступенчатых раздаточных коробках. За счет снижения вдвое крутящего момента удается существенно повысить тяговое усилие на ведущих колесах. Включить этот режим можно только через «нейтраль» и при полностью обездвиженном авто. То есть, для включения нужно остановиться, перевести КПП в «нейтраль», затем рычаг или селектор раздатки перевести в «нейтраль», и только после этого – включить режим 4L.

внедорожник на бездорожъе

Отметим, что это общие положения по управлению раздаткой на авто с приводом Part-Time. На деле же у каждого авто есть свои нюансы управления. К примеру, режим 4L стоя на месте включить удается не всегда из-за несовпадения зубьев шестерен. В таком случае нужно продвинуться на 2-3 м вперед и повторить попытку.

Влияние на алгоритм управления раздаточной коробкой оказывают и хабы на колесах. На одних авто они с ручным включением, поэтому даже перед включением 4Н все равно придется останавливаться, чтобы активировать хабы. Да и хабы с автоматическим включением также могут создавать проблемы – не включаться с первого раза и т. д.

Режимы раздаточной коробки на постоянном полном приводе

Перейдем к приводам Full-Time. Его особенность заключается в том, что обе оси являются ведущими постоянно. Возможность двигаться по дорогам с твердым покрытием без снижения управляемости достигается наличием межосевого дифференциала. Но этот же элемент также оказывает негативное влияние на внедорожные качества (при потере сцепления на одной оси, колеса второй прекращают вращаться – авто останавливается).

Для решения этой проблемы также используются режимы на раздатке, которые на авто с таким приводом часто обозначаются как:

  • H (полный привод с автоматическим распределением передаточного соотношения);
  • HL (полный привод с заблокированным дифференциалом);
  • LL или Lo (пониженная передача раздатки с блокировкой дифференциала);
  • N (нейтраль).

Последний режим – «нейтраль» идентичен описанному выше, поэтому рассматривать его не будем.

Режим Н – используется по умолчанию и характеризуется постоянной работой дифференциала, поэтому на управляемости он не сказывается, поскольку разница в траектории колес при прохождении поворотов компенсируется имеющимися дифференциалами.

Режим HL используется для рыхлых грунтов и легкого бездорожья. За счет блокировки дифференциала задается определенное соотношение между осями (по сути, получается жесткое подключение). Включать этот режим на авто можно прямо во время движения, причем на любой скорости. Но здесь важно знать, как пользоваться раздаткой с разными механизмами управления. Если она управляется электронным способом, то просто переводим селектор или включаем клавишу при отпущенной педали газа. На коробке же с механическим управлением перед переходом на другой режим нужно включить «нейтраль» на КПП и переводить рычаг раздатки при выжатом сцеплении.

Режим LL используется при движении по сильному бездорожью. По сути, он полностью копирует режим 4L, описанный выше. Да и включение его не отличается – останавливаем автомобиль, затем ставим «нейтраль» на обеих коробках, включаем режим LL на раздатке и только после этого включаем скорость на КПП.

Немного о приводах On-Demand с функцией управления раздаточной коробкой. Такие применяются на ряде кроссоверов. Раздатки таких авто обычно могут работать в трех режимах, 2WD – привод только на одну ось, 4WD (соответствует режиму H в приводе Full-Time) и 4WD Lock (копирует HL).

селектор выбора режима в приводе on demand

Многорежимный привод

Привод Selectable 4WD является гибридом рассмотренных режимов, в нем присутствует возможность включения Part-time и Full-Time. Он является достаточно сложным по конструкции и управлению.

В нем присутствует больше всего режимов работы:

  • 2WD или 2H (привод одной оси);
  • 4 part time или 4H (полный привод с блокировкой дифференциала);
  • 4 full time или 4HLc (постоянный полный привод с автоматическим распределением передаточного соотношения);
  • N (нейтраль);
  • 4Lo или 4LLc (пониженная передача с блокировкой дифференциала).

селектор многорежимного привода

Здесь самый богатый выбор режимов и для правильного, безопасного вождения необходимо знать чем отличается каждый режим работы и понимать какой необходим в данный момент.

Переключение режимов происходит аналогично – 2H, 4H, 4HLc также можно и во время движения, а включение 4LLc только при нейтральном положении коробки передач. Здесь полный выбор настроек для любых дорожных условий, они идентичны режимам описанным выше.

Отключение раздаточной коробки

Раздаточная коробка – высоконагруженный узел, поэтому и ломается он часто, особенно при нарушении эксплуатации. Поэтому многих интересует, можно ли ездить без раздатки. Здесь все зависит от того, что именно неисправно.

В целом, если демонтировать этот узел с авто, то машина не поедет, поскольку именно раздаточная коробка «раздает» вращение по осям. И если ее не будет, то крутящий момент от КПП на мосты подаваться не будет.

Но есть и неисправности при которых нарушается работоспособность раздаточной коробки. Одной из распространенных поломок является вытекание рабочей жидкости из фрикционной вискомуфты, которая используется в конструкции ряда раздаток вместо дифференциала. В результате этого муфта полностью блокируется, и узел начинает постоянно работать в режиме HL, что сопровождается ухудшением управляемости.

Если отремонтировать раздаточную коробку возможности нет, то решить проблему можно путем демонтажа карданного вала задней оси. В результате автомобиль становится переднеприводным, но при этом управляемость возрастет.

Этот же метод применим и в случае повреждения главной передачи одного из мостов. Путем снятия приводного вала просто от трансмиссии отключается ось с поломанным узлом. Но при этом также следует побеспокоиться об отсоединении приводных валов колес от главной передачи.

Заключение

Рассмотренные виды режимов полного привода могут отличаться аббревиатурами, так как их большое множество, да еще и в современных автомобилях часто используют иконки вместо буквенного обозначения. Поэтому необходимо ознакомится с инструкцией по эксплуатации, где будет сказано какая иконка отвечает за необходимый режим.

В целом всегда необходимо следить за состоянием раздаточной коробки и соблюдать режимы ее работы, рекомендованные производителем. Производить своевременную замену масла, в общем не затягивать с техническим обслуживанием и тогда она вас не подведет в ответственный момент.

Управление раздаточной коробкой

Раздаточная коробка управляется пневмокраном, рукоятка которой расположена на дополнительной панели под панелью приборов (см. рис. Рукоятка крана переключения передач раздаточной коробки).

Рукоятка крана переключения передач раздаточной коробки на Камазе

Рукоятка крана переключения передач раздаточной коробки

Контрольная лампа включения понижающей передачи на Камазе

Рукоятка крана переключения передач имеет три фиксированных положения, каждому из которых соответствует передача раздаточной коробки:
Н – нейтраль. Мосты отключены.
I — рукоятка повернута вправо, включена первая (низшая) передача. При этом на панели приборов загорается контрольная лампа включения понижающей передачи .
Первую (низшую) передачу включать перед движением по труднопроходимым участкам пути, а также на длительных стоянках автомобиля.
II – рукоятка повернута влево — включена вторая (высшая) передача.
Вторую (высшую) передачу включать перед движением по дорогам с твердым покрытием.

Внимание!
Переключать передачи можно только после полной остановки автомобиля и при нейтральном положении рычага переключения передач в коробке передач.
Включение нейтрали в раздаточной коробке при работающем двигателе и включенной передаче в коробке передач запрещается.

При отказе пневмосистемы возможно принудительное переключение передач в раздаточной коробке (см. раздел 7 «Возможные неисправности агрегатов и систем автомобиля. Самопомощь»).

Управление блокировкой межосевого дифференциала раздаточной коробки пневматическое, осуществляется рукояткой, находящейся на дополнительной панели под панелью приборов.
Блокировку следует включать непосредственно перед преодолением сложных участков пути (вязкий грунт, препятствия, скользкая грязная дорога).

Внимание!
Включение межосевого дифференциала раздаточной коробки допускается только после полной остановки автомобиля и при нейтральном положении рычага переключения передач в коробке передач.
Блокировка межосевого дифференциала раздаточной коробки должна быть отключена сразу при выезде на твердую сухую дорогу, так как движение с включенной блокировкой по твердой дороге может привести к поломке деталей раздаточной коробки.

Рукоятка крана управления блокировкой межосевого дифференциала раздаточной коробки на Камазе

Рукоятка крана управления блокировкой межосевого дифференциала раздаточной коробки

Рукоятка крана имеет два фиксированных положения:

  • блокировка включена — правое положение 1;
  • блокировка выключена — левое положение 2.

При включении блокировки на панели приборов загорается контрольная лампа включения блокировки межосевого дифференциала раздаточной коробки и горит, пока дифференциал заблокирован.
Если контрольная лампа не загорелась, необходимо:

  • выключить блокировку, установив рукоятку крана управления блокировкой межосевого дифференциала в положение 2;
  • осторожно подать автомобиль вперед на 0,5-1 метр. При отсутствии сцепления с дорогой, провернуть ведущие колеса;
  • включить блокировку, установив рукоятку крана в положение 1. Далее трогание с места осуществлять плавно, без рывков, для уменьшения износа зубьев муфты блокировки.

Контрольная лампа включения блокировки межосевого дифференциала раздаточной коробки на Камазе

Внимание!
Движение автомобиля с включенной блокировкой межосевого дифференциала раздаточной коробки допускается только при горящей контрольной лампе

Основная спецтехника

  • Автотопливозаправщики
  • Вакуумные автоцистерны
  • Вахтовые автобусы
  • Универсальные моторные подогреватели
  • Цементировочные агрегаты
  • Передвижные мастерские
  • Паропромысловые установки
  • Фургонная спецтехника

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *