Полноприводная коробка передач: устройство и особенности

Полноприводная коробка передач – это важный компонент автомобиля, который отвечает за переключение передач и передачу крутящего момента от двигателя на ведущие колеса. Она используется в полноприводных автомобилях, которые обладают повышенной проходимостью и способны эффективно передвигаться по сложным дорожным условиям.

Основным устройством полноприводной коробки передач являются специальные системы и механизмы, которые позволяют изменять передаточное отношение и передавать крутящий момент на все колеса автомобиля. Одним из основных элементов полноприводной коробки передач является раздаточная коробка передач, которая позволяет выбирать режим передвижения и переключаться между передним и задним приводом.

Особенностью полноприводной коробки передач является возможность использования дополнительных передач, таких как редукторы и режимы блокировки дифференциалов. Это позволяет автомобилю успешно преодолевать сложный бездорожье и различные препятствия на дороге.

Важно отметить, что полноприводная коробка передач требует особого внимания и умения владения, так как неправильное использование ее функций может привести к повреждениям автомобиля и потере управления.

В связи с растущим спросом на полноприводные автомобили, производители активно внедряют новые технологии в разработку коробок передач, улучшая их надежность и функциональность. Это позволяет повысить эффективность и комфорт при использовании полноприводных автомобилей в различных условиях эксплуатации.

Основные компоненты

Полноприводная коробка передач состоит из нескольких основных компонентов, которые обеспечивают ее функционирование. Рассмотрим каждую из них более подробно:

Муфта сцепления	Это устройство предназначено для соединения и разъединения двух частей коробки передач — переднего и заднего вала. При разъединении муфты, передний и задний валы прекращают вращение независимо друг от друга. При соединении муфты, два вала начинают вращаться с одинаковой частотой.
Планетарная передача	Планетарная передача — это система зубчатых колес, которая осуществляет передачу крутящего момента от двигателя к колесам автомобиля. В ее состав входят солнечное колесо, спутниковые колеса и внешнее кольцо. При помощи этой передачи осуществляется изменение скорости вращения колес в зависимости от передачи.
Сцепление	Сцепление — это устройство, которое соединяет или разъединяет двигатель с коробкой передач. Оно позволяет безопасно переключать передачи и остановить автомобиль при необходимости. В зависимости от конструкции полноприводной коробки передач, сцепление может быть механическим или гидравлическим.
Сателлиты	Сателлиты или спутники — это зубчатые колеса, которые вращаются вокруг солнечного колеса в планетарной передаче. Они обеспечивают передачу крутящего момента от солнечного колеса к внешнему кольцу и обратно. Сателлиты являются ключевым элементом планетарной передачи.

Основные компоненты полноприводной коробки передач работают вместе, чтобы обеспечить надежную и эффективную передачу крутящего момента от двигателя к колесам автомобиля. Каждый из этих компонентов имеет свои функции и особенности, которые важны для правильной работы коробки передач.

Механическая часть

1. Валы и шестеренки	Позволяют передавать движение и крутящий момент от одной передачи к другой. Валы и шестеренки могут быть выполнены из различных материалов, таких как сталь или алюминий, и иметь различную конструкцию в зависимости от требуемых характеристик полноприводной коробки передач.
2. Переключатель передач	Имеет ряд позиций для выбора необходимой передачи. Переключатель передач позволяет изменять передаточное число между двигателем и приводными колесами для обеспечения оптимальных условий движения в различных условиях дороги.
3. Сцепление	Необходимо для временного отключения привода при переключении передач. Сцепление позволяет смягчить переключения и предотвращает повреждение механизма коробки передач.
4. Дифференциал	Равномерно распределяет крутящий момент между приводными колесами. Дифференциал позволяет автомобилю легче поворачивать, так как позволяет внутреннему колесу проехать меньшее расстояние, чем внешнему колесу во время поворота.

Важно отметить, что механическая часть полноприводной коробки передач должна быть надежной и выдерживать высокие нагрузки, связанные с передачей больших крутящих моментов. Поэтому при ее проектировании и изготовлении используются высококачественные материалы и технологии, чтобы обеспечить долгую и надежную работу коробки передач.

Шестерни

Преимущества использования шестерен в полноприводной коробке передач включают:

• Эффективность передачи крутящего момента. Шестерни позволяют передавать максимальное количество крутящего момента от двигателя к колесам без потерь или значительных ухудшений эффективности;
• Возможность изменения передаточного отношения. Шестерни позволяют регулировать скорость вращения колес, что может быть полезно при переключении между различными режимами вождения;
• Высокая прочность и надежность. Шестерни изготавливаются из высокопрочных материалов, таких как сталь, что обеспечивает длительный срок службы и надежную работу полноприводной коробки передач.

Использование шестерен в полноприводной коробке передач позволяет эффективно передавать крутящий момент от двигателя к колесам и обеспечивать нужную передаточную функцию во время езды на полном приводе.

Валы

Основные типы валов, используемых в полноприводных коробках передач:

1. Валы привода двигателя – отвечают за передачу крутящего момента от двигателя к коробке передач.
2. Валы переключения передач – отвечают за передачу крутящего момента от коробки передач к приводному механизму колес.
3. Промежуточные валы – используются для соединения различных компонентов коробки передач и передачи крутящего момента между ними.
4. Раздаточные валы – отвечают за передачу крутящего момента на дополнительные системы привода, такие как передние или задние колеса.

По конструкции валы могут быть прямыми или шлицевыми. В прямых валах передача крутящего момента осуществляется посредством непосредственного контакта с другими элементами коробки передач. Шлицевые валы имеют специальные вырезы (шлицы), которые позволяют их соединять с другими элементами посредством шлицевого соединения.

Как правило, валы изготавливаются из высокопрочных сталей, чтобы обеспечить необходимую прочность и долговечность. Также они должны быть достаточно точными, чтобы обеспечить плавную и надежную передачу крутящего момента.

Гидравлическая часть

Гидравлическая часть полноприводной коробки передач отвечает за передачу крутящего момента от двигателя к колесам автомобиля.

Основными элементами гидравлической части являются гидронасос, гидрамоторы и гидроаккумулятор.

Гидронасос является источником гидравлической энергии и преобразует механическую энергию двигателя в гидравлическую энергию.

Гидрамоторы, в свою очередь, преобразуют гидравлическую энергию, полученную от гидронасоса, обратно в механическую энергию и передают ее колесам автомобиля.

Гидроаккумулятор служит для накопления гидравлической энергии и сглаживания пульсаций, которые могут возникать при работе гидравлической системы.

Гидравлическая часть полноприводной коробки передач позволяет обеспечить более эффективную передачу крутящего момента и повысить устойчивость автомобиля на дороге.

Масляный насос

Основная функция масляного насоса состоит в перекачивании масла из масляного бака в коробку передач. Он создает давление, которое приводит к движению масляной струи и смазывает трения между деталями. Кроме того, масляный насос также помогает охлаждать механизмы за счет циркуляции масла, подавая его к жарким точкам и удаляя тепло.

Масляные насосы могут быть различных типов, включая центробежный, зубчатый или вихревой насосы. Каждый из них имеет свои преимущества и особенности. Например, центробежный насос обеспечивает высокую производительность и эффективность, зубчатый насос характеризуется большой пропускной способностью, а вихревой насос обладает небольшими габаритами и низкими требованиями к энергии.

Особенно важно учитывать состояние и работу масляного насоса при эксплуатации полноприводной коробки передач. Регулярная проверка его работы, а также замена изношенных деталей вовремя, помогут предотвратить поломки и продлить срок службы системы полного привода.

Гидравлический клапан

Основная функция гидравлического клапана — контролировать передачу мощности от двигателя к приводным осям и управление моментом затяжки дифференциала для достижения оптимального сцепления колес с дорогой.

Гидравлический клапан состоит из различных компонентов, включая гидравлический цилиндр, поршень, пружины, клапаны и т. д. В зависимости от конкретной конструкции коробки передач могут использоваться разные типы гидравлических клапанов.

Основным принципом работы гидравлического клапана является изменение давления гидравлической жидкости в системе с помощью управляемого клапана. Под действием давления гидравлическая жидкость перемещает поршень, что в свою очередь изменяет порядок и силу передачи мощности в различные компоненты системы передачи.

Гидравлический клапан позволяет достичь более плавного и точного управления передачей мощности на все колеса, что улучшает сцепление с дорогой и управляемость автомобиля в условиях повышенной сложности дорожного покрытия или при движении в экстремальных условиях.

Важно отметить, что гидравлический клапан требует регулярного обслуживания и проверки на предмет повреждений или износа компонентов. Несоблюдение рекомендаций по обслуживанию может привести к снижению эффективности работы полноприводной коробки передач и возникновению серьезных проблем в работе автомобиля.

Принцип работы

Основными компонентами полноприводной коробки передач являются:

1. Трансмиссия: это устройство, которое обеспечивает механизм изменения передач. Она состоит из внутренности в виде шестерен и зубчатых колес. При переключении передач трансмиссия значительно влияет на передачу мощности.
2. Распределительный блок: это компонент, который распределяет крутящий момент между передними и задними колесами автомобиля. Он позволяет оптимизировать тягу и управляемость автомобиля в зависимости от условий дороги.
3. Электронный контроллер: это специальное устройство, которое управляет работой полноприводной системы. Он анализирует данные от датчиков и определяет, когда и как передавать крутящий момент на каждое колесо.

Работа полноприводной коробки передач начинается с момента, когда водитель переключает передачу. Трансмиссия передает мощность от двигателя к передачам, которые в свою очередь передают ее на колеса. При этом распределительный блок определяет, сколько момента будет передано на передние колеса, а сколько на задние, чтобы обеспечить наилучшую тягу и управляемость автомобиля.

Электронный контроллер играет ключевую роль в оптимизации работы полноприводной системы. Он получает данные от датчиков, которые мониторят обороты колес, положение руля и другие параметры, и на основе этих данных принимает решение о распределении мощности между передними и задними колесами. Это позволяет автомобилю сохранять устойчивость и обеспечивать безопасное управление на любых дорожных условиях.

Передача момента

Механизм передачи момента включает в себя различные составляющие, такие как:

• Выжимной механизм сцепления: с помощью механизма сцепления мощность двигателя передается на входной вал коробки передач путем сжатия дисков сцепления.
• Валы коробки передач: главным образом, коробка передач включает в себя входной вал, выходной вал и промежуточные валы, которые передают момент на соответствующие колеса.
• Переключающий механизм: переключение передач осуществляется путем перемещения шестеренок на множестве валов, которые соединены с входным и выходным валами.
• Дифференциал и полуоси: дифференциал распределяет момент между приводными колесами и позволяет им вращаться с разными скоростями при повороте.

Весь механизм передачи момента должен быть четко согласован и обеспечивать максимальную эффективность передачи мощности от двигателя к колесам в различных условиях дороги и скоростях движения.

Сцепление

Современные полноприводные системы могут иметь различные типы сцеплений, такие как однодисковое сцепление, двухдисковое сцепление, диафрагменное сцепление и муфту сцепления.

Однодисковое сцепление состоит из трех основных компонентов: приводного диска, выжимного подшипника и приводного механизма. Когда педаль сцепления нажата, приводной механизм переключает приводной диск на свободный ход, разрывая связь между двигателем и коробкой передач.

Двухдисковое сцепление включает два приводных диска, которые вращаются синхронно и обеспечивают более надежную передачу крутящего момента. Это особенно полезно для автомобилей с высоким моментом.

Диафрагменное сцепление является наиболее распространенным типом сцепления и используется в большинстве современных автомобилей. Оно состоит из диафрагмы, которая прижимает приводные диски друг к другу, обеспечивая передачу крутящего момента. Включение и выключение сцепления осуществляется с помощью выжимного подшипника.

Муфта сцепления используется в некоторых типах полноприводных систем, таких как система Quattro от Audi. Она позволяет передавать крутящий момент от двигателя к передним и задним колесам одновременно. Это особенно полезно при езде на различных типах поверхностей, таких как грунт, снег или лед.

Главная передача

Главная передача состоит из нескольких элементов:

1.	Требуемая передаточная функция — передача вращающего момента на колеса с возможностью изменения оборотов и крутящего момента.
2.	Дифференциал — распределяет мощность между колесами, позволяя одному колесу вращаться быстрее, чем другому, обеспечивая тем самым поворот автомобиля.
3.	Приводные валы — передают мощность от главной передачи к колесам.

Основной принцип работы главной передачи заключается в передаче мощности от двигателя к колесам с помощью приводных валов и дифференциала. При изменении оборотов двигателя, главная передача позволяет изменить вращающий момент на колесах, что дает возможность автомобилю развивать различные скорости.

Выбор передачи

Передачи в полноприводной коробке передач обычно имеют номера от 1 до 5 или 6, а также заднюю передачу (R). Водитель выбирает передачу, поворачивая рычаг коробки передач в соответствующее положение.

При движении в гору или на скользкой дороге обычно используется первая или вторая передача. В первой передаче автомобиль имеет максимальный крутящий момент, что позволяет преодолевать крутые подъемы или двигаться по скользкой поверхности без пробуксовки. Во второй передаче автомобиль может развивать небольшую скорость и обеспечивает более спокойное движение.

При движении на шоссе или в городском режиме обычно используется третья или четвертая передача. Третья передача позволяет автомобилю развивать среднюю скорость и эффективно использовать топливо. Четвертая передача обеспечивает экономичное и комфортное движение на шоссе.

Пятая передача обычно используется при движении на шоссе с постоянной, высокой скоростью. Она позволяет автомобилю развивать максимальную скорость и экономить топливо.

Задняя передача (R) используется при парковке или при необходимости двигаться назад. Она позволяет автомобилю двигаться в обратном направлении.

При выборе передачи водитель должен учитывать требования дорожных условий и свои потребности. Неправильный выбор передачи может привести к потере тяги, перегреву двигателя или повреждению коробки передач.

Видео:

Как работает полный привод? Дифференциал, и что такое крутящий момент)))

Коробка робот! Роботизированная коробка, Принцип работы, устройство. Советы по выбору!