Техника внедорожника
Раздаточная коробка: что это, как работает и зачем нужна внедорожнику
Раздаточная коробка — узел полноприводной трансмиссии, который находится после коробки передач и направляет крутящий момент к ведущим мостам. В классическом внедорожнике она может решать две разные задачи: подключать второй мост и включать дополнительное понижение для движения на малой скорости с большим передаточным отношением.
Из-за слова «коробка» раздатку легко спутать с КПП. Но это разные агрегаты. Коробка передач выбирает основное передаточное отношение между двигателем и остальной трансмиссией. Раздаточная коробка работает дальше по силовому потоку: определяет, на какие мосты передавать момент и использовать ли дополнительный высокий или низкий ряд.
На 212 T01 российских версий используется двухступенчатая раздаточная коробка BorgWarner ESOF. У неё есть режимы 2H, 4H и 4L, а передаточное число пониженного ряда составляет 2,480. На этом примере хорошо видно, что именно меняется внутри трансмиссии при подключении полного привода и понижения.
Где раздаточная коробка находится в трансмиссии
Если упростить путь мощности до основных узлов, схема выглядит так:
Путь момента в классической полноприводной схеме
Коробка передач получает момент от двигателя и меняет его в зависимости от выбранной передачи. После неё поток приходит в раздаточную коробку. Дальше конструкция полного привода определяет, куда этот момент пойдёт: только на один мост, на оба моста или через механизм, который способен изменять распределение между ними.
Именно поэтому раздатка относится к системе полного привода, а не заменяет обычную КПП. Без коробки передач автомобиль всё равно не получил бы нормальный диапазон скоростей. В такой архитектуре раздатка формирует путь момента к переднему и заднему мостам.
Подробно общий путь момента и основные схемы полного привода разобраны в материале «Как работает полный привод».
Что именно делает раздатка
Конкретный набор функций зависит от конструкции автомобиля. У классической двухступенчатой раздаточной коробки внедорожника обычно есть две основные задачи.
Первая — передать момент к двум ведущим мостам. В системе Part-Time это может означать физическое подключение переднего выхода к уже работающему заднему приводу.
Вторая — добавить понижающий ряд. Тогда передаточное отношение внутри раздаточной коробки становится больше единицы: выходные валы вращаются медленнее относительно входа, а доступный после понижающей ступени крутящий момент возрастает.
Не каждая полноприводная машина устроена так. Существуют одноступенчатые раздатки, системы с межосевым дифференциалом, муфтами и автоматическим управлением. Поэтому наличие шильдика 4WD или AWD ещё не говорит, есть ли у автомобиля отдельный понижающий ряд и как именно подключается вторая ось.
Различия между Part-Time, Full-Time и AWD лучше рассматривать отдельно: «Виды полного привода: Part-Time, Full-Time и AWD».
Чем раздаточная коробка отличается от КПП и дифференциала
Три узла часто оказываются в одном разговоре, потому что все работают с крутящим моментом. Но задачи у них разные.
| Узел | Основная задача | Что меняется |
|---|---|---|
| Коробка передач | выбрать основное передаточное отношение | соотношение скорости и момента на выходе КПП |
| Раздаточная коробка | направить момент к ведущим мостам; у двухступенчатой версии — добавить High/Low | путь момента между мостами и дополнительное передаточное отношение |
| Межколёсный дифференциал | позволить левому и правому колесу одной оси вращаться с разной скоростью | разница скоростей колёс одной оси |
| Межосевой дифференциал, если он предусмотрен конструкцией | позволить переднему и заднему мостам вращаться с разной средней скоростью | разница скоростей передней и задней осей |
Раздаточная коробка может работать вместе с межосевым дифференциалом, но это не обязательное устройство любой раздатки. В Part-Time схема может быть устроена иначе: при включении полного привода передний и задний выходы связываются жёстко, без свободного межосевого дифференциала.
Именно так следует описывать российский 212 T01. В его канонической продуктовой базе схема зафиксирована как задний привод с принудительно подключаемым полным приводом. Отдельный свободный межосевой дифференциал в публичное описание этой системы не вводится.
Как работают режимы 2H, 4H и 4L
Обозначения читаются буквально: 2H = Two-Wheel Drive High, 4H = Four-Wheel Drive High, 4L = Four-Wheel Drive Low. H означает высокий ряд, L — низкий.
Для систем Part-Time режим 2H обычно используют на сухом твёрдом покрытии, а 4H и 4L — там, где покрытие допускает проскальзывание колёс или требуется внедорожный режим. Но конкретные условия и процедура переключения зависят от автомобиля.
Поэтому универсальную инструкцию вроде «4H включается до такой-то скорости» переносить с одной модели на другую нельзя. Для 212 T01 текущая продуктовая база подтверждает назначение 2H, 4H и 4L, но точные скорости и последовательность переключения без руководства пользователя здесь не приводятся.
Практика выбора режима вынесена в отдельную статью: «Как пользоваться режимами 2H, 4H и 4L».
Что меняет понижающий ряд
Понижающий ряд не добавляет двигателю мощности. Он меняет передаточное отношение после коробки передач.
Если передаточное число High равно 1,000, входной и выходной валы раздатки в этом диапазоне имеют одинаковое номинальное отношение скоростей. Если Low равен 2,480, то при одинаковой скорости входного вала выход после понижающей ступени вращается примерно в 2,48 раза медленнее. В идеализированном расчёте без потерь крутящий момент после этой ступени возрастает во столько же раз.
Для 212 T01 российских модификаций ОТТС фиксирует:
- высокий ряд раздаточной коробки —
1,000; - низкий ряд —
2,480.
Это значит, что сама раздаточная коробка в Low добавляет коэффициент понижения 2,48 относительно High.
На первой передаче 8-ступенчатой АКП можно посчитать полное механическое передаточное отношение с учётом главной передачи.
То есть при одинаково выбранной первой передаче механическое передаточное отношение в 4L получается в 2,48 раза больше, чем в 4H.
Если нужен отдельный разбор того, зачем внедорожнику понижайка и как её передаточное число влияет на движение, он находится в статье «Что такое понижающая передача и когда ею пользоваться».
Какие нагрузки меняются при включении 4L
Понижение 2,480 меняет не только скорость выходного вала. При одинаковом входном крутящем моменте идеализированный момент после понижающей ступени также возрастает в 2,48 раза.
Поэтому узлы после редуктора могут работать с большим крутящим моментом, чем в высоком ряду при тех же входных условиях. Это относится к выходным элементам самой раздатки и следующей части трансмиссии. Реальная нагрузка при этом зависит от сопротивления движению, сцепления шин, выбранной передачи, работы гидротрансформатора и динамических процессов.
Из одного передаточного числа нельзя вывести допустимую нагрузку конкретной раздатки или ресурс её деталей. Для этого нужны данные производителя по конструкции, материалам, смазке и пределам момента.
Практический смысл Low проще: автомобиль получает возможность двигаться медленнее при большем механическом передаточном отношении.
Как устроена раздаточная коробка 212 T01
На российских 212 T01 используется раздаточная коробка BorgWarner TorqTransfer Systems Beijing Co., Ltd. Тип — ESOF / ESOF4736. Она двухступенчатая: высокий ряд имеет передаточное число 1,000, низкий — 2,480.
Официальная техническая презентация 212 по системе BorgWarner ESOF показывает её внутреннюю механику. Переключение выполняет электропривод. Понижение создаёт планетарный редуктор. Передний выход получает момент через цепной привод Morse. В конструкции также показаны муфта включения полного привода, вилки переключения, выходные валы и масляный насос.
BorgWarner ESOF на 212 T01 — упрощённо
В 2H передний привод не участвует в передаче момента, а задний выход работает в высоком ряду 1:1.
В 4H электропривод перемещает механизм включения полного привода, после чего цепь передаёт момент на передний выход. Понижающий ряд при этом не задействован.
В 4L дополнительно включается планетарный редуктор. Скорость на выходе уменьшается, а механическое передаточное отношение увеличивается. Каноническое значение Low для российских модификаций — 2,480 по ОТТС. Значение 2,46 из технической презентации не используется, потому что в продуктовой базе приоритет имеет ОТТС.
Для этой Part-Time схемы корректнее говорить о жёстком подключении переднего моста через раздаточную коробку. Формулировка про свободный межосевой дифференциал здесь вводила бы читателя в заблуждение.
Что раздатка не делает
Раздаточная коробка важна для внедорожной трансмиссии, но по ней одной нельзя оценить проходимость автомобиля.
Она не заменяет межколёсные блокировки. Раздатка решает задачу передачи момента между мостами, а блокировка дифференциала меняет работу колёс внутри конкретной оси.
Передаточное число раздатки и характеристики шин — разные параметры: первое описывает трансмиссию, вторые нужно оценивать отдельно.
Она не меняет геометрию автомобиля. Клиренс, углы въезда и съезда, колёсная база и положение элементов под днищем остаются отдельными характеристиками.
Поэтому фраза «есть раздатка с понижайкой» описывает только часть внедорожной конструкции. Для полного понимания автомобиля нужно смотреть на всю трансмиссию, шины и геометрию.
Что смотреть в характеристиках раздаточной коробки
Если вы сравниваете два внедорожника, одной строки «полный привод» недостаточно. Полезнее проверить несколько конкретных пунктов.
- Схема полного привода. Part-Time, Full-Time и автоматическое подключение второй оси устроены по-разному.
- Количество диапазонов. Есть ли отдельный Low или раздатка одноступенчатая.
- Передаточное число Low. Оно показывает, насколько дополнительный диапазон уменьшает скорость вращения на выходе и увеличивает механическое передаточное отношение.
- Способ связи передней и задней осей. Жёсткое подключение, межосевой дифференциал, многодисковая муфта или другая схема.
- Режимы управления. Названия 2H / 4H / 4L сами по себе понятны только вместе с конструкцией конкретного автомобиля.
- Правила переключения. Скорости, положение селектора КПП и другие условия берутся из руководства конкретной модели, а не из универсальной статьи.
- Регламент обслуживания. Тип масла, объём и интервалы также должны браться из документации производителя именно этого автомобиля.
У 212 T01 российской спецификации по ключевым техническим пунктам известно следующее: Part-Time, высокий ряд 1,000, низкий 2,480, режимы 2H / 4H / 4L и электронное переключение BorgWarner ESOF.
Итог
Раздаточная коробка стоит после КПП и управляет дальнейшим путём крутящего момента в полноприводной трансмиссии. В двухступенчатой внедорожной схеме она может подключать второй мост и добавлять понижающий ряд.
Главное различие с обычной коробкой передач — в задаче узла. КПП формирует основной диапазон передаточных отношений. Раздатка работает между КПП и ведущими мостами: меняет схему передачи момента и, если предусмотрен Low, добавляет ещё одну ступень понижения.
На российских 212 T01 эта логика реализована двухступенчатой BorgWarner ESOF: 2H — задний привод в высоком ряду, 4H — полный привод в высоком ряду, 4L — полный привод с дополнительным понижением 2,480. На первой передаче это меняет полное механическое передаточное отношение с 20,50:1 до 50,84:1 без учёта гидротрансформатора.