Princip činnosti převodové skříně

Zjednodušení a jednotnost designu terénních vozů je pochopitelná. Naprostá většina nových vozidel s pohonem všech kol je postavena podle „osobního“ provedení: motor vpředu napříč, stálý pohon předních kol a připojený přes kotoučovou spojku vzadu. Ale ve třídě těžkých SUV existuje jiná sada terénních hodnot a rozdělovací převodovka je pro ně hlavním atributem. ORTODOXNÍ POCTIVÉHO ŽELEZA Převodovka je nezávislá, poměrně těžká a komplexní jednotka. Část převodovky naplněná ozubenými koly, hřídeli a spojkami mezi převodovkou a hnacími nápravami. Jeho prvním a hlavním účelem je rozdělovat nebo rozdělovat v jednom nebo druhém poměru točivý moment motoru na obě hnací nápravy – přední a zadní Kromě rozdělovací funkce má rozdělovací převodovka ještě jednu funkci – zvýšit točivý moment na kola současně snížit rychlost. Takže při prvním nízkém převodovém stupni je ve srovnání s prvním vysokým převodovým stupněm rychlost otáčení kol přibližně třikrát nižší a trakce na nich je stejná. Převodová část rozdělovací převodovky se někdy nazývá násobič rozsahu a je nejčastěji označována jako 4L nebo jednoduše L. Uvnitř jediného krytu tedy žijí dvě zařízení. A pokud je s násobičem rozsahu vše víceméně jasné (model od modelu se mění pouze převodový poměr), pak existuje několik zásad pro rozdělení točivého momentu mezi nápravy. V souladu s tím se také liší konstrukce převodových skříní. NIC TRVALEJŠÍHO. Prvním principem (je historicky prvním) je trvalý pohon zadní nápravy s dočasným připojením přední nápravy. Znalci budou volat: „Na částečný úvazek!“ a budou mít naprostou pravdu. Tato převodovka dominuje SUV již více než půl století, a to především díky své jednoduchosti a robustní konstrukci. Pravda, primitivní spojení s pákou bylo postupně nahrazeno ovládáním tlačítkem, ale podstata zůstala stejná. Zdálo by se, že to nemůže být jednodušší: na asfaltu je přední náprava vypnutá, off-road zapnutá. Jediný háček byl v otázce: kdy přesně by to mělo být připojeno? Pozdní připojení přední části v terénu totiž může vést k zaseknutí a i krátká jízda po asfaltu v režimu 4×4 je pro většinu vozidel na částečný úvazek technicky na škodu. Inženýři Range Roveru problém vyřešili tím, že přinutili svou rozdělovací převodovku, aby vždy poháněla obě nápravy, a zároveň vytvořili druhý typ SUV. Rozdíl v rychlostech předního a zadního křížového kloubu pohltí obyčejný středový diferenciál. Symetrické, stejné jako mezi koly. A aby se stálá převodovka pohonu všech kol vyrovnala v průchodnosti terénem té zásuvné, byla instalována i uzávěrka středového diferenciálu. Naše drahá „Niva“ je z této opery.

Oba typy tedy v off-roadovém režimu napevno poháněly dvě nápravy a na asfaltu dominoval stálý pohon všech kol díky trakci na čtyři kola. Pohon všech kol je navíc vždy plně vyzbrojen – takříkajíc stále vše zapnuté. TERMINOLOGIE:
Přísně vzato, fráze „sdílí moment mezi dvě nápravy“ je zcela správná pouze pro ta SUV, která mají ve skutečnosti dvě hnací pevné nápravy. Vzhledem k tomu, že nezávislá odpružení v podstatě nahradila ta závislá, pojem „náprava“ nyní ve vztahu k SUV neznamená spojitý nosník se dvěma koly, ale soubor odpružení a převodových jednotek souvisejících s předním nebo zadním párem kol. Se stejným úspěchem lze zde použít slovo „osa“. Některá těžká SUV nyní kombinují pevnou zadní nápravu s nezávislým předním zavěšením (Mitsubishi Pajero Sport, Toyota TLC 200). Většina pickupů je postavena podle tohoto návrhu. Některé společnosti u nových modelů zcela opustily pevné nápravy a nahradily je nezávislým zavěšením (Range Rover, Infiniti, Jeep Cherokee). A jen ty nejkonzervativnější modely, které dožívají svůj dlouhý život na montážní lince (Mercedes Gelandewagen, klasický Land Rover Defender, UAZ), zůstávají věrné plně závislému odpružení se dvěma neproniknutelně silnými nápravami. NE VŠECHNO JE DOBRÉ, KDO JE KOMPLETNÍ Ale jsou tu i nevýhody. Převodovka se ukázala být velmi objemná, těžká a složitá. Na stejném Range Roveru se kvůli zachování vysoké světlé výšky musel zvednout nad podlahu kabiny a skutečně umístit do objemného boxu loketní opěrky. Takové faktory přímo ovlivnily cenu vozů se stálým pohonem všech kol. Kromě toho byly návrhy na částečný úvazek mnohem spolehlivější a bezbolestně zvládaly mnohem větší přetížení.

Boom pohonu všech kol, který začal na konci 200. století, donutil inženýry vyrobit rozdělovací převodovku se středovým diferenciálem kompaktnější, lehčí a levnější. Objevily se možnosti s řetězem místo těžkých převodů (Nissan Terrano a Mitsubishi LXNUMX), s planetovým designem v řazení dolů. Ještě jeden problém ale zůstal – stabilita neustále hnaného vozidla v kluzké zatáčce.

SUPER VÝBĚR
Převodovou skříň s tímto názvem používá Mitsubishi. Zní to nepochopitelně, ale ve své podstatě – dva systémy (částečný a stálý pohon všech kol se středovým diferenciálem) v jedné lahvičce. Čtyři polohy Super Select umožňují jízdu výhradně s pohonem zadních kol s vypnutým pohonem předních kol, spojení předních kol se zadními přes středový diferenciál (dlouhodobý režim), totéž, ale s uzamčeným středem diferenciálu (analogický k připojenému částečnému úvazku) a nakonec k zablokovanému „centru“ přidat „nižší“. Ať se na to podíváte z jakéhokoli úhlu, je to ideální pro džíp! SVOBODA, ROVNOST. UŠI
Když vám říkají, že volný diferenciál, říkají, posílá část točivého momentu na jedno nebo druhé kolo nebo nápravu – nevěřte tomu! V systémech s volným diferenciálem půjde veškerý výkon vždy tam, kde je menší odpor.

Klasické chování takové převodovky na zledovatělé lesní zatáčce s nadměrnou rychlostí: začátek oblouku pod tahem – více točivého momentu jde zpět a auto připomíná zadní náhon. Před nejstrmější částí zatáčky uvolníte plyn a váha auta a s ní i podíl točivého momentu se okamžitě řítí vpřed – auto se stalo předním náhonem a klouže ven! Zběsile odháníte drift volantem a vzpomínajíc na příkazy pohonu předních kol mírně přidáváte plyn. Zadní kola se znovu chytnou a vysoký pickup nebo SUV, který se konečně otočil přes silnici, letí do příkopu! Proč se to děje? Protože v rozdělovací převodovce vašeho terénního vozidla není nic, co by ovládalo směr a poměr točivého momentu. Všechno to jde tam, kde to v tu vteřinu nejvíc klouže a k přenosu výkonu dochází s nepatrným rozdílem v přilnavosti kol, pro řidiče nepostřehnutelným.

Snažili se překonat destruktivní svobodu symetrického diferenciálu různými způsoby. Nejlépe se to povedlo elektronickým stabilizačním systémům, ale o těch se teď nebavíme. Kromě symetrických se v rozdělovacích převodovkách začaly používat i asymetrické diferenciály, které evidentně rozdělují více točivého momentu dozadu. Technicky jsou jednoduché, ale téměř vždy umožňují nechat autu trochu více zadního náhonu, čímž vás ochrání před záludnými přenosy výkonu. Tento diferenciál se nachází v rozdělovací převodovce Audi Q7 a Super Select II (33:67 %).

VYPÍNAČ VÝKONU
Zcela výjimečně jsou z rozdělovací převodovky poháněny jiné komponenty kromě náprav. Může to být naviják (na části Toyota Land Cruiser 80), různá příslušenství pro speciální vybavení (například sněhové frézy). Tato rozdělovací převodovka se častěji nazývá pomocný náhon.

Používá se pro něj speciální zkratka KOM, přídavné pohony otáčejí vlastní kardany. I domácí UAZ-469 měl verzi s PTO pro kartáč pod břichem. Takové užitkové vozy jsou v zahraničí hojně využívány i dnes. RAZDATKA-LIGHT
Móda vozů SUV podnítila vytvoření levnějších variant rozdělovacích převodovek pro vozidla, jejichž provoz vyžaduje méně použití v terénu. Především se jedná o jednostupňové rozdělovací převodovky bez „spouštění“ (starý Mercedes ML bez off-roadového paketu) a kombinaci jednoho stupně s viskózní spojkou a asymetrickým rozvodem (38:62 %) u Cadillacu Escalade. od roku 2002. Podobných systémů je mnoho, ale na začátku XNUMX. století většinu problémů, se kterými se tvůrci kovových předloh s pohonem všech kol potýkali, úspěšně vyřešila všudypřítomná elektronika. Dokázala superpřesně a okamžitě dávkovat připojení druhého mostu, čímž ušetřila řidiče od nutnosti vozit s sebou desítky kilogramů „chytrého kovu“ a od nutnosti za ně platit. Ale na skutečných terénních podmínkách, kde o všem nerozhoduje rychlost, ale síla hardwaru a velikost kol, jsou dnes, stejně jako před půl stoletím, dvě historické větve vědy o pohonu všech kol. mají svůj den. Text Evgeny Khapov

Obrovská obliba, kterou si terénní vozy, SUV a crossovery v poslední době získaly, není náhodná. Pohon všech kol poskytuje řidiči výhody při jízdě ve městě i v nerovném terénu. V takovém voze je rozdělovací převodovka navržena tak, aby maximalizovala výhody pohonu všech kol.

Co je převodovka

U vozů s pohonem jednoho kola se točivý moment generovaný motorem a převáděný převodovkou přenáší přímo na hnací kola. Pokud má vůz pohon všech čtyř kol, pro co nejefektivnější využití musí být točivý moment rozdělen mezi přední a zadní nápravu. Někdy je také nutné za jízdy měnit množství točivého momentu přenášeného na konkrétní nápravu.

Úkol rozdělování síly z motoru mezi přední a zadní nápravu plní rozdělovací převodovka. Stejně jako převodovka je schopna do určité míry zvýšit točivý moment, což je zvláště důležité při provozu vozidla v náročných terénních podmínkách.

Někdy tento mechanismus plní speciální funkce na speciálních zařízeních (hasičské vozy, zemědělská a stavební technika). Úkolem rozdělovací převodovky je přenášet část točivého momentu na speciální zařízení: požární čerpadlo, lanový naviják, jeřábový mechanismus atd.

Co je uvnitř

Rozdělovací převodovka, někdy zjednodušeně nazývaná „převodníková skříň“, se montuje mezi převodovku a hřídele, které pohánějí nápravy. Navzdory široké škále provedení jsou některé díly převodové skříně k dispozici v jakémkoli modelu:

• hnací hřídel (přenáší točivý moment z převodovky do rozdělovací převodovky);
• uzavírací mechanismus a středový diferenciál;
• převodový nebo řetězový redukční převod (mění převodový poměr);
• pohon (odpovědný za zapnutí zámku);
• kardanové hřídele pro pohon přední a zadní nápravy;
• synchronizátor, který umožňuje zapnout redukční převod na cestách.

„Převodová skříň“ je pouzdro, do kterého vstupuje hnací hřídel motoru a dva hnací hřídele vystupují k přední a zadní nápravě. Konstrukce rozdělovací převodovky je podobná jako u převodovky: její skříň je uzavřená kliková skříň, jejíž olejová lázeň zajišťuje mazání diferenciálu a blokovacího mechanismu. Přepínání provádí páka nebo tlačítka v kabině.

Jak funguje převodovka?

Základní funkcí rozdělovací převodovky je připojení nebo odpojení jedné z náprav. V konstrukci klasických SUV a nákladních vozů s pohonem všech kol se točivý moment neustále přenášel na zadní hnací nápravu. Přední náprava, aby se šetřilo palivo a zdroje jejích součástí, byla připojena pouze k překonání obtížných úseků silnice nebo za ztížených silničních podmínek (déšť, led, sníh). Tento princip zůstal zachován u moderních automobilů s tím rozdílem, že přední náprava je nyní neustále v pohybu.

Změna točivého momentu, jeho rozdělení mezi všechny hnací nápravy, je druhou nejdůležitější funkcí rozdělovací převodovky. Středový diferenciál rozděluje točivý moment mezi přední a zadní nápravu a ty mohou přijímat stejné síly (symetrický diferenciál) nebo rozdělené v nastaveném poměru (asymetrický diferenciál).

Středový diferenciál umožňuje otáčení náprav různými rychlostmi. To je nutné při jízdě po dobré asfaltové silnici, aby se snížilo opotřebení pneumatik a ušetřilo palivo. Když auto sjede ze silnice a potřebujete z pohonu všech kol vymáčknout maximum, středový diferenciál se zablokuje: nápravy jsou spolu pevně spojeny a mohou se otáčet pouze stejnou rychlostí. Tím, že zabraňuje uklouznutí, tento provozní vzorec zvyšuje terénní potenciál.

Je třeba poznamenat, že funkce uzávěrky diferenciálu je k dispozici pouze u malého počtu převodových skříní instalovaných na klasických SUV, speciálních vozidlech a vojenských nákladních vozidlech. Crossovery a SUV, které jsou v dnešní době tak běžné, nejsou určeny pro jízdu ve skutečně vážných terénních podmínkách, takže jsou o tuto funkci ochuzeny, aby se snížily náklady.

Typy středového diferenciálu

Rozdělovací převodovky používají tři různé systémy uzávěrky středového diferenciálu, které se instalují na vozidla, která se liší terénními schopnostmi.

Třecí lamelová spojka – Jedná se o nejmodernější typ uzávěrky diferenciálu pro rozdělovací převodovku. Řízená kompresní síla sady třecích kotoučů použitých ve spojce umožňuje rozdělování točivého momentu mezi nápravy v závislosti na konkrétních podmínkách vozovky. Za normálního stavu vozovky jsou nápravy zatíženy rovnoměrně. Pokud jedna z náprav začne běžet na volnoběh (prokluzovat), třecí kotouče se stlačí a zablokují částečně nebo úplně středový diferenciál. V tomto okamžiku náprava, která nejlépe „přilne k vozovce“, dostává větší točivý moment motoru. K tomu dává akční člen povel elektromotoru nebo hydraulickému válci.

Viskózní spojka, neboli viskózní spojka, zastaralá, ale levná a snadno ovladatelná uzávěrka diferenciálu. Skládá se ze sady disků umístěných v pouzdře naplněném silikonovou kapalinou. Disky jsou spojeny s náboji kol a skříní spojky. Když se rychlosti můstků začnou lišit, silikon se stává viskóznějším a blokuje disky. Mezi nevýhody zastaralé konstrukce patří tendence k přehřívání během provozu a také opožděná akce.

diferenciál Torsen, kvůli omezené pevnosti se používá na „parketových“ SUV a terénních kombi. Stejně jako viskózní spojka přenáší točivý moment na nápravu, která nejméně prokluzuje. Diferenciální akční člen Thorsen je schopen rozdělit maximálně 80 % tahu na zatíženou nápravu: náprava, která prokluzuje, bude mít v každém případě minimálně 20 % točivého momentu. Struktura diferenciálu se skládá ze šnekových převodů, jejichž třením se tvoří zámek.

Řízení přenosu případu

Staré SUV, nákladní vozy a speciální vozy obvykle mají ruční (mechanické) ovládání „leták“. Pro připojení nebo odpojení jedné z náprav, stejně jako pro zařazení diferenciálu nebo nízkého rozsahu, slouží páka umístěná obvykle v podlaze kabiny vedle řadicí páky. Aby se auto zapnulo, musí se někdy úplně zastavit.

Novější modely mají ruční elektrické ovládání: Všechny provozní režimy rozdělovací převodovky se volí pomocí tlačítek na přístrojové desce. Pokud je v rozdělovací převodovce synchronizátor, nebude zastavení vozu nutné.

V moderních autech se používají automatické ovládání převodovka. Při volbě automatického režimu palubní počítač sám určí prokluz náprav, načež přesměruje točivý moment. V případě potřeby zapne uzávěrku diferenciálu. Řidič může automatiku vypnout a veškerou práci vykonávat na cestách samostatně. Není zde žádná ovládací páka.

Všechny typy crossoverů a terénních kombíků mají plně automatizované ovládací mechanismus převodovky. Řidič nemůže ovládat mechanismus sám, protože všechna rozhodnutí jsou přijímána elektronicky.