Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,222

Мельников А.С., Филькин Н.М.

Последние 25 лет на мировом рынке автомобилей появилось новое направление - это полноприводные автомобили для обычных и трудных дорог, не предназначенные для преодоления серьезного бездорожья. Обычно это либо полноприводные модификации серийных легковых автомобилей, либо так называемые SUV - автомобили для активного отдыха. Первые имеют полный привод для более лучшей реализации мощности двигателя и для более безопасного движения в условиях скользких дорог (дождь, снег, лед). Это могут быть как обычные автомобили, так и спортивные. Их трансмиссия устроена наиболее просто. В основе лежит переднеприводный или заднеприводный автомобиль, которому добавлен второй ведущий мост, подключаемый через муфту в случае необходимости. Вторые представляют собой самостоятельные модели автомобилей, обычно с кузовом универсал несущей конструкции. Как правило, они оснащаются более серьезной трансмиссией, имеющей раздаточную коробку для привода ведущих мостов. Хотя могут иметь трансмиссию аналогичную первой группе (Honda HR-V, Volvo XC90).

В России, исходя из природно-климатических условий, наиболее актуальным типом автомобиля является SUV, т.е. автомобиль с несущим кузовом с повышенным клиренсом, оснащенный полноприводной трансмиссией с раздаточной коробкой. Раздаточная коробка по возможности должна иметь наименьшие габариты, высокий КПД и оборудована минимальными органами управления или иметь автоматическое управление. Для малого класса с двигателем рабочим объемом до 1,8 л и мощностью до 100 л.с. целесообразно принять следующую схему трансмиссии: постоянный полный привод с симметричным распределением крутящего момента по осям с самоблокирующимся дифференциалом. Раздаточная коробка одноступенчатая, трехвальная, с несоосно расположенными выходными валами, с самоблокирующимся дифференциалом, расположенным на входе, жестко присоединенная к коробке передач.

Такая схема позволит получить компактную раздаточную коробку с относительно небольшой массой и высоким КПД. Именно по такой схеме была спроектирована и устанавливалась раздаточная коробка на легковые полноприводные автомобили семейства "ИЖ". Первоначальная конструкция не удовлетворяла по требованиям показателей надежности работы. Проведенные теоретические и расчетные исследования, направленные на совершенствование раздаточной коробки, за счет увеличения количества сателлитов с двух до десяти и изменения их геометрии позволили существенно повысить ее эксплуатационные свойства.

p

Рисунок 1. Кинематическая схема раздаточной коробки полноприводных легковых автомобилей семейства "ИЖ"

Кинематическая схема усовершенствованной раздаточной коробки представлена на рисунке.(рис. 1) Обозначения: 1 - передняя крышка; 2 - входной вал; 3 - дифференциал; 4 - корпус дифференциала; 5 - вал привода переднего моста; 6 - шестерня вала привода переднего моста; 7 - паразитная шестерня; 8 - вал паразитной шестерни; 9 - шестерня привода переднего моста; 10 - вал привода переднего моста; 11, 12 - подшипники; 13 - осевая шестерня; 14, 15 - сателлиты; 16 - осевая шестерня; 17 - вал привода заднего моста. Момент с входного вала передается на корпус дифференциала. С корпуса дифференциала момент через сателлиты передается на осевые валы. Передача момента на передний мост осуществляется через систему шестерен. Сателлиты представляют собой косозубые шестерни, расположенные свободно в карманах корпуса. При возникновении разности моментов на выходных валах под действием сил в зацеплении сателлиты замыкают корпус дифференциала с выходными валами. Таким образом осуществляется автоматическая блокировка дифференциала. Коэффициент блокировки можно подбирать путем изменения угла наклона зуба на сателлитах и осевых шестернях, добиваясь необходимого баланса между управляемостью и проходимостью автомобиля.