El uso de una caja de transferencia en tracción total
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La enorme popularidad que los SUV y crossovers han ganado recientemente no es casual. La tracción en las cuatro ruedas le da al conductor la capacidad de conducir por la ciudad y sobre terrenos irregulares. En un automóvil de este tipo, la caja de transferencia está diseñada de tal manera que aprovecha al máximo los beneficios de la tracción total.
El propósito de la caja de transferencia
En los vehículos de tracción única, el par generado por el motor y la caja de cambios convertida se transmite directamente a las ruedas motrices. Si el automóvil tiene tracción en las cuatro ruedas, para el uso más racional del par, es necesario distribuirlo entre los ejes delantero y trasero. Además, de vez en cuando se hace necesario cambiar la cantidad de par transmitido a un eje en particular durante el movimiento.
La caja de transferencia es responsable de la distribución de la potencia del motor entre los ejes delantero y trasero. Al igual que una caja de cambios, puede aumentar el valor del par hasta cierto punto, lo que es especialmente importante cuando se conduce un automóvil en condiciones todoterreno difíciles.
A veces, este mecanismo realiza funciones especiales en equipos especiales (camiones de bomberos, equipos agrícolas y de construcción). La tarea de la caja de transferencia es transferir parte del par a equipos especiales: una bomba contra incendios, un cabrestante de cable, un mecanismo de grúa, etc.
El diseño del dispensador.
La caja de transferencia, a veces denominada simplemente "caja de transferencia", se instala entre los ejes y la caja de cambios que conduce a los ejes. A pesar de la gran variedad de diseños, algunas partes de la caja de transferencia están disponibles en cualquier modelo:
- eje de transmisión (transmite el par de la caja de cambios a la caja de transferencia);
- mecanismo de bloqueo y diferencial central;
- engranajes o reductores de cadenas;
- actuador (responsable de encender la cerradura);
- árboles cardán para la transmisión de los ejes delantero y trasero;
- un sincronizador que permite encender la fila inferior en movimiento.
La caja de transferencia es una carcasa que incluye el eje de transmisión del motor, y dos ejes cardán van a los ejes delantero y trasero. El diseño de la caja de transferencia es similar al diseño de la caja de cambios: su cuerpo es un cárter cerrado, cuyo baño de aceite proporciona la lubricación del diferencial y el mecanismo de bloqueo. Para cambiar, use la palanca o los botones en la cabina.
El principio de funcionamiento de la caja de transferencia.
La función principal de la caja de transferencia es conectar o desconectar uno de los puentes. En el diseño de los SUV clásicos y las camionetas con tracción en las cuatro ruedas, el par se transfiere invariablemente al eje motriz trasero. El eje delantero, con el fin de ahorrar combustible y la vida útil de los nodos, se conectó solo para superar tramos difíciles de la carretera o en condiciones difíciles (lluvia, hielo, nieve). Este principio se conserva en los automóviles modernos, con la única diferencia de que el eje delantero ahora es invariablemente el delantero.
El cambio de par, su distribución entre todos los ejes motrices, es la segunda función más importante de la caja de transferencia. El diferencial central distribuye el par entre los ejes delantero y trasero, mientras que estos pueden recibir la misma potencia (diferencial simétrico) o dividida por una determinada proporción (diferencial asimétrico).
El diferencial central permite que los ejes giren a diferentes velocidades. Esto es necesario cuando se conduce por carreteras bien pavimentadas para reducir el desgaste de los neumáticos y ahorrar combustible. En el momento en que el automóvil sale de la carretera y necesita aprovechar al máximo la tracción total, el bloqueo del diferencial central se activa, los ejes están rígidamente conectados entre sí y solo pueden girar a la misma velocidad. Gracias a la prevención del deslizamiento, este diseño aumenta la flotabilidad fuera de la carretera.
Cabe destacar que la función de bloqueo del diferencial está disponible solo en una pequeña cantidad de cajas de transferencia instaladas en SUV clásicos, vehículos especiales y camiones militares. Los crossovers y SUV de parquet que son comunes en nuestro tiempo no están diseñados para una conducción todoterreno tan seria, por lo tanto, para reducir el costo, están privados de esta función.
Variedad de diferencial central
Las cajas de transferencia utilizan tres sistemas diferentes de bloqueo del diferencial central que se instalan en vehículos con cualidades todoterreno.
Embrague multidisco de fricción. El tipo más moderno de bloqueo de diferencial en la caja de transferencia. La fuerza de compresión controlada del conjunto de discos de fricción utilizados en el embrague permite distribuir el par a lo largo de los ejes en función de las condiciones específicas de la carretera. En condiciones normales de carretera, los ejes se cargan por igual. Si uno de los ejes comienza a patinar, los discos de fricción se comprimen, bloqueando parcial o completamente el diferencial central. Ahora el eje, que se “agarra perfectamente a la carretera”, recibe más par del motor. Para ello, el actuador envía una orden al motor eléctrico o cilindro hidráulico.
Acoplamiento viscoso o acoplamiento viscoso. Un bloqueo diferencial obsoleto pero barato y fácil de usar. Consiste en un conjunto de discos colocados en una carcasa llena de fluido de silicona. Los discos están conectados a los cubos de las ruedas y la carcasa del embrague. A medida que la velocidad de los puentes comienza a cambiar, la silicona se vuelve más viscosa y bloquea los discos. Las desventajas del diseño obsoleto incluyen una tendencia a sobrecalentarse durante la operación y exposición inoportuna.
Torsen diferencial Debido a su fuerza limitada, se utiliza en SUV "parquet" y camionetas todoterreno. Como un acoplamiento viscoso, transmite par a un eje que se desliza menos. El actuador Thorsen es capaz de distribuir no más del 80% del empuje al eje cargado, mientras que el eje deslizante tendrá en todo caso al menos el 20% del par. El diseño del diferencial consiste en engranajes helicoidales, debido a la fricción de los cuales se forma un bloqueo.
Cómo operar la caja de transferencia
Los viejos SUV, camiones y vehículos especiales suelen tener un control manual (mecánico) de "caja de transferencia". Para engranar o desengranar uno de los ejes, así como para engranar el diferencial o el rango bajo, se utiliza una palanca, generalmente ubicada en el piso de la cabina al lado de la palanca de cambios. Para encenderlo, es necesario de vez en cuando detener completamente el automóvil.
Los modelos más jóvenes tienen control manual eléctrico y todos los modos de la caja de transferencia se seleccionan mediante botones en el panel. Si el "razdatka" tiene un sincronizador, no necesita detener el automóvil.
En los automóviles modernos, se utiliza una caja de transferencia. Cuando se selecciona el modo automático, la computadora a bordo detecta el deslizamiento del eje y luego redirige el par. Si es necesario, activa el bloqueo del diferencial. El conductor puede apagar la automatización y hacer todo el trabajo él mismo. No hay palanca de control.
Todos los tipos de crossovers y camionetas tienen un mecanismo de control de la caja de transferencia totalmente automatizado. El conductor no tiene la oportunidad de controlar el mecanismo de forma independiente, ya que todas las decisiones las toma una computadora.
