Zastosowanie skrzyni rozdzielczej w napędzie na wszystkie koła
Zawartość
Ogromna popularność, jaką zyskały w ostatnim czasie SUV-y i crossovery, nie jest przypadkowa. Napęd na cztery koła daje kierowcy możliwość poruszania się po mieście i po nierównym terenie. W takim samochodzie skrzynia rozdzielcza została zaprojektowana w taki sposób, aby w pełni wykorzystać zalety napędu na wszystkie koła.
Cel sprawy transferowej
W pojazdach z jednym napędem moment obrotowy generowany przez silnik i przerobioną skrzynię biegów jest przenoszony bezpośrednio na koła napędowe. Jeśli samochód ma napęd na cztery koła, dla najbardziej racjonalnego wykorzystania momentu obrotowego konieczne jest rozdzielenie między przednią i tylną oś. Ponadto od czasu do czasu konieczna jest zmiana wielkości momentu obrotowego przenoszonego na daną oś podczas ruchu.
Skrzynia rozdzielcza odpowiada za rozdział mocy silnika pomiędzy przednią i tylną oś. Podobnie jak skrzynia biegów jest w stanie w pewnym stopniu zwiększyć wartość momentu obrotowego, co jest szczególnie ważne podczas eksploatacji auta w trudnych warunkach terenowych.
Czasami mechanizm ten wykonuje specjalne funkcje na specjalnym sprzęcie (wozach strażackich, sprzęcie rolniczym i budowlanym). Zadaniem skrzyni rozdzielczej jest przeniesienie części momentu obrotowego na specjalny sprzęt: pompę pożarniczą, wciągarkę linową, mechanizm dźwigowy itp.
Konstrukcja dozownika
Skrzynia rozdzielcza, czasami nazywana po prostu „skrzynią rozdzielczą”, jest instalowana między wałami a skrzynią biegów prowadzącą do osi. Pomimo ogromnej różnorodności wzorów, niektóre części skrzynki transferowej są dostępne w każdym modelu:
- wał napędowy (przenosi moment obrotowy ze skrzyni biegów na skrzynię rozdzielczą);
- mechanizm blokujący i środkowy mechanizm różnicowy;
- przekładnia zębata lub łańcuchowa;
- siłownik (odpowiedzialny za włączenie zamka);
- wały kardana do napędu przedniej i tylnej osi;
- synchronizator, który pozwala włączyć dolny rząd w ruchu.
Skrzynia rozdzielcza to obudowa, która zawiera wał napędowy silnika, a dwa wały kardana trafiają na przednią i tylną oś. Konstrukcja skrzyni rozdzielczej jest podobna do konstrukcji skrzyni biegów: jej korpus jest zamkniętą skrzynią korbową, której kąpiel olejowa zapewnia smarowanie mechanizmu różnicowego i mechanizmu blokującego. Aby przełączyć, użyj dźwigni lub przycisków w kabinie.
Zasada działania case transfer
Główną funkcją skrzynki rozdzielczej jest podłączenie lub odłączenie jednego z mostów. W konstrukcji klasycznych SUV-ów i ciężarówek z napędem na cztery koła moment obrotowy jest niezmiennie przenoszony na tylną oś napędową. Przednia oś, w celu oszczędzania paliwa i żywotności węzłów, została podłączona tylko do pokonywania trudnych odcinków drogi lub w trudnych warunkach drogowych (deszcz, lód, śnieg). Ta zasada jest zachowana we współczesnych samochodach, z tą tylko różnicą, że przednia oś jest teraz niezmiennie wiodącą.
Zmiana momentu obrotowego, jego rozkład pomiędzy wszystkie osie napędowe, to druga najważniejsza funkcja skrzyni rozdzielczej. Centralny mechanizm różnicowy rozdziela moment obrotowy między przednią i tylną oś, przy czym mogą one otrzymywać równą moc (dyferencjał symetryczny) lub dzielony przez określoną proporcję (dyferencjał asymetryczny).
Centralny mechanizm różnicowy pozwala osiom obracać się z różnymi prędkościami. Jest to konieczne podczas jazdy po dobrze utwardzonych drogach, aby zmniejszyć zużycie opon i zaoszczędzić paliwo. W momencie, gdy samochód zjeżdża z drogi, a trzeba w pełni wykorzystać napęd na cztery koła, włącza się centralna blokada mechanizmu różnicowego, osie są ze sobą sztywno połączone i mogą obracać się tylko z tą samą prędkością. Dzięki zapobieganiu poślizgowi, ta konstrukcja zwiększa flotację w terenie.
Należy podkreślić, że funkcja blokady mechanizmu różnicowego jest dostępna tylko w niewielkiej liczbie skrzyń rozdzielczych montowanych w klasycznych SUV-ach, pojazdach specjalnych i ciężarówkach wojskowych. Parkietowe crossovery i SUV-y, które są powszechne w naszych czasach, nie są przeznaczone do tak poważnej jazdy w terenie, dlatego w celu obniżenia kosztów są pozbawione tej funkcji.
Różnorodność środkowego mechanizmu różnicowego
Skrzynie rozdzielcze wykorzystują trzy różne systemy centralnej blokady mechanizmu różnicowego, które są instalowane w pojazdach o właściwościach terenowych.
Sprzęgło cierne wielotarczowe. Najnowocześniejszy rodzaj blokady mechanizmu różnicowego w skrzyni rozdzielczej. Kontrolowana siła ściskania zespołu tarcz ciernych zastosowanych w sprzęgle pozwala na rozłożenie momentu obrotowego wzdłuż osi w zależności od konkretnych warunków drogowych. W normalnych warunkach drogowych osie są jednakowo obciążone. Jeśli jedna z osi zaczyna się ślizgać, tarcze cierne są ściskane, częściowo lub całkowicie blokując centralny mechanizm różnicowy. Teraz oś, która doskonale „przyczepia się do drogi”, otrzymuje z silnika większy moment obrotowy. W tym celu siłownik wysyła polecenie do silnika elektrycznego lub siłownika hydraulicznego.
Sprzęgło wiskotyczne lub sprzęgło wiskotyczne. Przestarzały, ale tani i łatwy w użyciu zamek mechanizmu różnicowego. Składa się z zestawu krążków umieszczonych w obudowie wypełnionej płynem silikonowym. Tarcze są połączone z piastami kół i obudową sprzęgła. Gdy prędkość mostków zaczyna się zmieniać, silikon staje się bardziej lepki, blokując dyski. Wady przestarzałej konstrukcji to tendencja do przegrzewania się podczas pracy i przedwczesna ekspozycja.
Torsen różnicowy ze względu na ograniczoną wytrzymałość jest stosowany w „parkietowych” SUV-ach i terenowych kombi. Podobnie jak sprzęgło wiskotyczne przenosi moment obrotowy na wał, który mniej się ślizga. Siłownik Thorsen jest w stanie przenosić nie więcej niż 80% siły ciągu na oś obciążoną, podczas gdy oś przesuwna i tak będzie miała co najmniej 20% momentu obrotowego. Konstrukcja mechanizmu różnicowego składa się z przekładni ślimakowych, z powodu tarcia, z którego powstaje blokada.
Jak obsługiwać skrzynię rozdzielczą
Stare SUV-y, ciężarówki i pojazdy specjalne mają zwykle ręczne (mechaniczne) sterowanie „skrzynią rozdzielczą”. Do włączania lub wyłączania jednej z osi, a także do włączania mechanizmu różnicowego lub niskiego zakresu służy dźwignia, zwykle umieszczona na podłodze kabiny obok dźwigni zmiany biegów. Aby go włączyć, konieczne jest od czasu do czasu całkowite zatrzymanie samochodu.
Młodsze modele mają elektryczne sterowanie ręczne, a wszystkie tryby skrzyni rozdzielczej wybiera się za pomocą przycisków na panelu. Jeśli na „razdatce” jest synchronizator, nie ma potrzeby zatrzymywania auta.
W nowoczesnych samochodach stosowana jest skrzynia rozdzielcza. Po wybraniu trybu automatycznego komputer pokładowy sam określa poślizg osi, a następnie przekierowuje moment obrotowy. W razie potrzeby aktywuje blokadę mechanizmu różnicowego. Kierowca może wyłączyć automatykę i samodzielnie wykonać całą pracę w podróży. Nie ma dźwigni sterującej.
Wszystkie typy crossoverów i kombi posiadają w pełni zautomatyzowany mechanizm sterowania skrzynią rozdzielczą. Kierowca nie ma możliwości samodzielnego kontrolowania mechanizmu, ponieważ wszystkie decyzje podejmuje komputer.
