Понижающая передача: принцип, виды. Внедорожники с понижающей передачей и блокировкой дифференциала
Прежде всего скажем о том, что передачи у любой трансмиссии предназначены для того, чтобы регулировать скорость передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. Они подразделяются на прямые, а также повышающие крутящий момент и понижающие его. Здесь мы подробнее поговорим о последнем виде.
Понижающая передача и ее назначение
Проще говоря, понижающая передача - это та, которая находится в раздатке, или иначе - дополнительной коробке, распределяющей крутящий момент между двумя ведущими осями. При ее включении скорость автомобиля падает, а крутящий момент и мощность увеличиваются. Эта передача зачастую используется при преодолении таких препятствий, как гололед, брод, крутой спуск или подъем, песок, грязь, каменистые дороги и тяжелое бездорожье.
Она включается кнопкой или же рычагом с обозначением L и LO, что означает сокращенное от low – "низкий". Принцип понижающей передачи заключается в том, что при ее включении скорость внедорожника падает, но при этом он становится более сильным и способным преодолевать препятствия. Величина падения скорости зависит от передаточного соотношения в шестернях. Автомобиль при включении пониженной передачи двигается на высоких оборотах.
Например, рассмотрим такую ситуацию, когда при длительном подъеме на третьей передаче мотору не хватает мощности, а при включении второй передачи количество оборотов становится слишком большим. В этом случае включение пониженной передачи помогает справиться с ситуацией: авто движется с небольшой скоростью, но при этом на высоких оборотах. Благодаря увеличению на колесах крутящего момента преодоление препятствий на дороге становится гораздо легче. Число оборотов моста увеличивается вместе с передаточным числом вторичного вала. За счет этого автомобиль может легче преодолеть сильное бездорожье, водные преграды, спуски и подъемы и иные препятствия.
Демультипликатор
Демультипликатор конструктивно входит в схему раздаточной коробки или же выполняется в виде отдельного агрегата. В «автоматах» раздаточная коробка может не присутствовать, а ее функции выполняются некоторыми деталями и узлами в КПП. Дополнительная КП, в которой имеется понижающая передача (демультипликатор), предназначена для повышения сил тяги на колесах. Демультипликатор представляет собой механизм трансмиссии, который предназначен для повышения крутящего момента. Он устанавливается, как правило, на те автомобили, которые предназначены для эксплуатации в плохих дорожных условиях. В данном случае обычного количества передач в коробке будет недостаточно, здесь поможет получение промежуточного передаточного числа в трансмиссии.
Рассмотрим такую ситуацию: на четвертой передаче при определенной скорости мотор работает в конкретных условиях с перегрузкой, при более низкой передаче, третьей, двигатель «перекручен». В этом случае поможет дополнительная коробка передач.
Каким образом включить пониженную передачу?
Необходимо остановить автомобиль, после этого рычаг основной КП переводится в нейтральное положение, а рычаг дополнительной коробки - в положение «пониженная передача». Затем выжимаем сцепление. Не во всех трансмиссиях присутствует раздаточная коробка в отдельности. В этом случае на обычной КПП имеется специальный рычажок, с помощью которого включается данная передача. Если понижающая передача будет включена в обычном режиме, то в этом случае велик риск перегрузки как двигателя, так и трансмиссии. В итоге оба агрегата могут выйти из строя.
Применение понижающей передачи и блокировки дифференциала
Итак, как мы уже поняли, понижающая – дополнительная передача, уменьшающая число оборотов колес при постоянных оборотах двигателя. Обычно она устанавливается в раздаточную коробку. Наличие ее делает внедорожник дороже, тяжелее и сложнее. Но на автомобилях экономкласса ее устанавливают не всегда, вместо этого подключение вала отбора мощности на редуктор заднего моста происходит в коробке передач, в картере понижающей передачи. В последнее время рамных внедорожников становится все меньше, а кроссоверы сближаются с городскими автомобилями. Эти автомобили зачастую лишаются и понижающих передач. Сейчас наметилась такая тенденция, что в приоритете - наличие комфортных условий в автомобиле, нежели его внедорожные качества. Большинство производителей переходят на несущий кузов, а рамная конструкция остается в прошлом. Настоящими джипами все же являются те внедорожники, которые имеют понижающую передачу и блокировку дифференциала, благодаря чему им не страшны никакие препятствия.
Блокировка дифференциала необходима для повышения проходимости. Сам дифференциал подразделяется на межколесный и межосевой. Раньше автомобили не имели таких технологий, поэтому их отсутствие негативным образом сказывалось на сохранности элементов в конструкции. Межколесный дифференциал позволяет колесам вращаться с разной скоростью, это необходимо, например, если автомобиль совершает поворот. Но его наличие может привести к тому, что при буксовке мощь мотора станет уходить только на то колесо, которое застряло, другое же будет неподвижным. При блокировке дифференциала энергия двигателя будет распределяться между колесами уже поровну, и таким образом автомобиль сможет преодолеть препятствие.
Межосевой дифференциал похож по принципу своего действия: он позволяет передней и задней оси двигаться с разной скоростью и по разным траекториям. Но в некоторых ситуациях это может существенно осложнить управление: если забуксовали передние колеса, задние будут бездействовать. Блокировка межосевого дифференциала может с успехом решить эту проблему. Внедорожники, известные своей великолепной проходимостью, как правило, оснащаются тремя блокировками: заднего, переднего и межосевого дифференциала.
Внедорожники с понижающей передачей и блокировкой дифференциала
В настоящее время еще остались настоящие покорители внедорожья, оснащенные всем необходимым оборудованием, для того чтобы чувствовать себя максимально комфортно на любых покрытиях. Среди таких автомобилей можно назвать, например, такие, как Chevrolet Trailblazer, Hummer H3, Land Rover Dicovery.
"Трейлблейзер" имеет большой кузов, рамную конструкцию и просто огромный список технических преимуществ. Он обладает яркой и брутальной внешностью. В 2015 году модель получила довольно существенные обновления как в экстерьере, так и в технической "начинке". Подвеска отличается мягкостью, но этот факт и вносит некоторый недостаток в управление внедорожником: при резких поворотах появляется небольшой крен. Автомобиль радует качеством поездки, которое он может предоставить при наличии полного комплекта необходимых систем.
Теперь переходим к американской модели настоящего покорителя бездорожья - "Хаммеру". В основе производства этого авто концерн использовал в большей степени военные технологии. Неудивительно, что он смог создать настоящий брутальный внедорожник. Серийное производство его остановлено еще в 2010 году, а в прошлом году было объявлено о том, что Hummer H3 можно приобрести только по специальному заказу. Авто отличается огромным клиренсом, большими двигателями, великолепными колесами, обутыми во внедорожную резину, и, что немаловажно, оно оснащено одной из лучших систем пониженных передач и блокировки дифференциала, которые позаимствованы из военной индустрии.
"Дискавери" остается одним из немногих британских внедорожников, которые сохранили рамную конструкцию. Он отличается не только великолепными внешними данными, но и повышенной комфортностью, а также проходимостью. Линейка двигателей хоть и не отличается богатым выбором, но выглядит впечатляюще. Блокировка доступна на нем в нескольких режимах, а также авто может похвастаться хорошим полным приводом. Надежность и качество автомобиля поистине впечатляют.
Такие джипы можно с успехом эксплуатировать и в городских условиях, но все же их истинное предназначение как больших и тяжелых машин - это настоящее бездорожье. При этом следует отметить, что такие автомобили нельзя назвать экономичными, а также они оснащены большим списком функций, которые не пригодятся для использования джипа на асфальтированных дорогах.
Виды понижающих передач
В качестве понижающих передач применяют червячные, реже цилиндрические и планетарные. Червячная передача входит в число передач зацепления с перекрещивающимися осями валов. Движение в них осуществляется по принципу винтовой пары. Основными свойствами ее являются низкий уровень шума в связи с особенностями зацепления, относительно низкий КПД, малые габариты и большое передаточное число. По сравнению с цилиндрическим редуктором червячная передача обеспечивает лучшую плавность хода. Такой вид передачи имеет гораздо больший потенциал повышения крутящего момента и снижения частоты вращения, чем редукторы с иными типами передач. Цилиндрическую зубчатую передачу используют в механизмах с параллельным расположением валов. Для такого вида требуется повышенная точность из-за конструктивных особенностей.
Зубчатые передачи отличаются надежностью и долговечностью при соблюдении допустимого уровня нагрузок, из минусов можно назвать тот момент, что при высокой скорости вращения такой механизм имеет высокий уровень шума, а также не может гибко реагировать на изменяющуюся нагрузку. Разновидностью зубчатых передач являются и планетарные. Они имеют зубчатые колеса с подвижными осями. Такие передачи обладают небольшим весом, удобством компановки, по сравнению с обычными зубчатыми передачами производят меньше шума, а также возможностью получения больших передаточных отношений. Из недостатков можно назвать большое число деталей, повышенные требования к точности монтажа и изготовления.