Transferir caso

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La caja de transferencia  ( coloquialmente razdatka) es un elemento de transmisión del vehículo , que se usa opcionalmente solo en vehículos todoterreno con tracción total con motor de combustión interna y que realiza la función de distribución multimodo del par entre los ejes motores del vehículo. [una]

Por diseño, la caja de transferencia es siempre una unidad separada , en la carcasa ( cárter ), por defecto, hay dos dispositivos dispuestos secuencialmente: demultiplicador , diseñado para poder moverse en dos modos de funcionamiento: modo de carretera pavimentada y modo todoterreno ; y un divisor de un flujo de potencia del motor en dos flujos de potencia a los ejes motrices, cuyo principio de funcionamiento determina el tipo de tracción total (ver más abajo). Un accesorio obligatorio de la caja de transferencia es un mecanismo de control mediante el cual el propio conductor selecciona uno u otro modo de distribución de par entre los ejes, y si no hay mecanismos de control manual, dicha unidad generalmente no se denomina caja de transferencia.

Dispositivo fundamental

La caja de transferencia (en adelante, RK) es siempre una unidad separada, cuyo rendimiento no está relacionado de ninguna manera con el rendimiento de la caja de cambios (en adelante, la caja de cambios), y la instalación / desmontaje es posible por separado. La caja de cambios se puede conectar a la caja de cambios mediante un eje cardán o acoplarse a la carcasa de la caja de cambios. La carcasa (cárter) del RK suele estar hecha de silumin u otras aleaciones de aluminio. Por lo general, en el RK hay un punto de entrada de energía (desde la caja de cambios) y dos puntos de salida (hacia los ejes delantero y trasero). Estructuralmente, estos suelen ser ejes con bridas (los llamados vástagos) para conectar ejes cardánicos. RK siempre tiene al menos dos ejes paralelos de giro de sus ejes motor y conducido, siendo posibles dos opciones de distribución: el eje del eje motor coincide con el eje del eje motor y el eje del segundo eje motor por separado; los ejes de los ejes conducidos son los mismos y el eje del eje impulsor está separado. En principio, la elección de una u otra opción no afecta en nada y está determinada únicamente por consideraciones de diseño.

El demultiplicador en la República de Kazajstán se puede fabricar tanto en forma de un tren de engranajes simple de dos filas en engranajes cilíndricos como en forma de engranaje planetario. En ambos casos, el demultiplicador tiene dos modos: marcha directa y cambio descendente , como en el RK GAZ-66 , GAZ-3308 [2] , UAZ , o dos cambios descendentes con diferentes relaciones de transmisión, un ejemplo es el RK de camiones KrAZ [3 ] . El modo neutral también es posible, pero no obligatorio. El cambio entre modos generalmente se realiza mediante un embrague de engranaje mecánico.

Los siguientes dispositivos pueden ser responsables de bifurcar una transmisión:

• Embrague de engranaje mecánico , que conecta rígidamente la transmisión del eje de transmisión auxiliar a la transmisión del eje de transmisión principal: este es un sistema de tracción total enchufable (UAZ, GAZ-66 y GAZ-3308, acoplamiento del eje delantero KrAZ-255 );
• Un diferencial central con un bloqueo mecánico que distribuye la potencia entre los ejes constantemente y en todos los modos de conducción es un sistema de tracción total permanente (entre los ejes medio y trasero - diferencial KrAZ, entre los ejes delantero y trasero Uralov-375 [4 ] y 4320 );
• Engranajes o transmisión por cadena con una relación de transmisión total de uno para transferir potencia desde el eje del eje de transmisión al eje del eje de transmisión/eje de transmisión de la rueda.

El mecanismo para seleccionar los modos de operación se puede implementar de varias maneras: tanto como un sistema de cambio de marchas en cajas de cambios mecánicas, como a través de actuadores individuales, solenoides, motores paso a paso, cilindros hidráulicos.

El sistema de tracción total enchufable tiene tres modos conmutados secuencialmente:

1. 2H : transmisión a un eje de tracción permanente.
2. 4H : transmisión a ambos ejes delanteros.
3. 4L : transmisión a ambos ejes principales en un engranaje reductor.

El cambio entre los modos 2H y 4H generalmente se puede hacer sobre la marcha si no hay deslizamiento del eje motriz. El cambio entre los modos 4H y 4L generalmente no se puede hacer sobre la marcha debido a la falta de mecanismos de sincronización en el demultiplicador.

Se proporcionan los siguientes modos para el sistema de tracción total permanente :

1. 4H AWD : tracción en las cuatro ruedas sin bloqueo de diferencial acoplado en marcha directa.
2. Bloqueo 4H : tracción en las cuatro ruedas con bloqueo del diferencial acoplado en marcha directa.
3. 4L Lock : tracción en las cuatro ruedas con bloqueo de diferencial en marcha baja.

El cambio entre los modos 4H AWD y 4H Lock generalmente se realiza con el vehículo parado sin que las ruedas patinen, pero es posible en movimiento en algunos sistemas.

En ambos casos, tanto enchufables como con tracción total permanente, intentan cambiar entre modos con una palanca de un solo golpe, pero en máquinas de diseños relativamente simples, los modos de cambio se pueden organizar usando dos palancas, una de las cuales es responsable. para el modo de distribución de potencia, y el segundo para el modo demultiplicador. El accionamiento puede ser directo o mediante servoaccionamientos. Además, en ambos casos es posible un modo neutro (N), que suele estar situado entre los modos directo y reductor del demultiplicador.

Cajas de transferencia no estándar

• caja de transferencia con accionamiento simultáneo en tres ejes (ejemplo - ZIL-157 )
• caja de transferencia del sistema de tracción total bajo demanda , en la que unos embragues de funcionamiento automático se encargan de conectar el eje motriz auxiliar. En los SUV de parquet modernos, el RK está ausente en su forma canónica: no hay demultiplicador, y el embrague de transmisión del eje motriz auxiliar generalmente no implica una operación prolongada en el estado bloqueado. En lugar de RK en máquinas de este tipo, generalmente se instala una llamada toma de fuerza.
• caja de transferencia de sistemas de tracción total multimodo , que permite más de tres modos de movimiento: movimiento en un eje, movimiento en ambos ejes a través de un diferencial, movimiento en ejes conectados rígidamente, movimiento en un engranaje reductor de un demultiplicador.

Clasificación de la República de Kazajstán según el método de conexión de los ejes motrices (en el ejemplo de los automóviles Jeep)

• Conexión selectiva rígida, hay una unidad completa para todo tipo de caminos - Tiempo completo . El usuario selecciona de forma independiente el tipo de accionamiento requerido y el rango de engranajes, directo o reducido. Por lo tanto, esta clase de cajas de transferencia recibió su propio nombre de los autos Jeep Selec-Trac . A menudo, este tipo de transmisión está equipada con engranajes adicionales que tienen propiedades adicionales, por ejemplo, un bloqueo de diferencial central o la inclusión de un rango reducido de engranajes. Este tipo de transmisión se fabricó en masa en 1987 en automóviles Jeep Cherokee mediante el uso de la caja de transferencia New Process Gear modelo 242. tracción total cuando se selecciona la marcha adecuada. Esta caja de transferencia (NPG-242) tiene cinco de ellos: 2WD (tracción trasera, para carreteras pavimentadas o imprimaciones), 4WD a tiempo parcial (tracción total con diferencial central bloqueado, todoterreno), 4WD a tiempo completo ( tracción en las cuatro ruedas con diferencial desbloqueado, para carreteras pavimentadas o imprimaciones), N (punto muerto, para remolque o servicio), 4WD Low (tracción en las cuatro ruedas con diferencial bloqueado y un rango bajo de 2,72:1, para vehículos todo terreno pesados ). la carretera). Mitsubishi tiene cajas de transferencia similares y su tipo de unidad se denomina SuperSelect .
• Conexión selectiva rígida, tracción total solo para todoterreno - Tiempo parcial . Uno de los primeros tipos de tracción total enchufable, que se ha generalizado. En vehículos, Jeep tiene su propio nombre , Command-Trac . El usuario también selecciona de forma independiente el tipo de accionamiento requerido según la situación de la carretera, sin embargo, debido a la ausencia en el diseño de dichas cajas de transferencia de un diferencial entre ejes u otra parte que realice sus funciones (por ejemplo, un acoplamiento viscoso), cuando la tracción total está activada, los ejes están rígidamente interconectados y el par se transmite al frente y al trasero constantemente en las mismas proporciones, independientemente del comportamiento del automóvil. Esto implica que las velocidades angulares de los ejes serán las mismas incluso en los momentos en que deberían ser diferentes, por ejemplo en los giros. Por lo tanto, en un esfuerzo por vencer la resistencia de la fricción del neumático contra la superficie, toda la transmisión se desgastará más intensamente. Un ejemplo de una caja de transferencia de este tipo en los automóviles Jeep Cherokee, Wrangler y Grand Cherokee (primera generación) es New Process modelo 231. Tiene cuatro modos, el principal es la tracción trasera para todo tipo de superficies. Modos en orden: 2WD (tracción trasera), 4WD a tiempo parcial (tracción en las cuatro ruedas con diferencial central bloqueado, todoterreno), N (punto muerto, para remolque o servicio), 4WD Low (tracción en las cuatro ruedas con diferencial bloqueado y rango bajo activado 2,72 :1, para todoterreno pesado)
• Sistema de tracción integral permanente A tiempo completo . Como en el primer párrafo, esta denominación solo indica que existe una tracción a las cuatro ruedas en la gama de marchas, que se puede utilizar de forma constante y en todo tipo de superficies. Sin embargo, en este caso, el énfasis debe estar en el hecho de que la unidad ahora no es conmutable, es decir, ahora no hay elección entre trasera y completa. En los vehículos Jeep, esta transmisión recibió su propio nombre Quadra-Trac . Un ejemplo típico es la caja de transferencia New Venture modelo 249 para la primera generación de Grand Cherokee, que se instaló en este automóvil desde 1993 hasta principios de 1996. El usuario solo podía elegir manualmente entre tracción en las cuatro ruedas permanente ( 4WD full time) , neutral ( N) y tracción en las cuatro ruedas con diferencial central bloqueado con la inclusión de un rango de reducción de 2.72:1 ( 4WD Low ). El par se transmite constantemente a ambos ejes en un porcentaje de 48:52 entre el delantero y el trasero, respectivamente.
• Monodrive con conexión total en caso de deslizamiento del eje delantero - Sistema On Demand (“pendiente”). En los SUV grandes, el Grand Cherokee apareció en 1996 después de actualizar la caja de transferencia NV-249 a NV-249OD. Ahora el automóvil comenzó a tener una tracción trasera clásica para automóviles estadounidenses con la conexión del eje delantero en caso de deslizamiento trasero. Este mecanismo se puede implementar de varias maneras. Fue en esta caja de transferencia donde se eliminó el diferencial central, su papel comenzó a ser desempeñado por un acoplamiento viscoso con un relleno de polimetilsiloxano de alta viscosidad (silicona con una viscosidad de aproximadamente 60,000 unidades). Los ejes cardán de diferentes ejes giran las partes internas y externas del acoplamiento viscoso. A una velocidad constante de la máquina, las velocidades angulares de los ejes cardánicos también son las mismas, respectivamente, no hay diferencia en las velocidades de rotación de las partes del acoplamiento viscoso. Pero tan pronto como el cardán trasero comienza a girar más rápido debido al deslizamiento de las ruedas traseras, hay una diferencia en las velocidades angulares de los cardanes y, en consecuencia, las partes externas e internas del acoplamiento viscoso. El fluido de silicona dentro del acoplamiento viscoso funciona como un huevo cocido , es decir, cuando se calienta, no se licúa, sino que se sinteriza, y aglutina las partes exterior e interior del acoplamiento. Así, la rotación del cardán delantero también se acelera, el coche pasa a ser de tracción total, hasta que se igualan de nuevo las velocidades de los cardanes, la silicona se enfría y vuelve a ser líquida. Muchos otros sistemas modernos de tracción total conectados automáticamente a través de un acoplamiento viscoso funcionan con un principio similar. En 1999, con el lanzamiento de la segunda generación de Grand Cherokee, se inició el uso de la caja de transferencia NV-247, también un sistema On Demand. La diferencia con su antecesor era que ahora, en lugar de un acoplamiento viscoso, los ejes cardán ponían en movimiento distintas partes del embrague gerotor, el cual, cuando se producía una diferencia de velocidad en los ejes, comenzaba a funcionar como bomba y bombeaba el aceite de llenado. la caja de transferencia en sí misma. Con el comienzo del bloqueo de este embrague, el eje de transmisión delantero también comenzó a girar.

Principales tipos de RK

A modo de cambio

El razdatka más simple se cambia mediante una palanca en el centro de la cabina, que está conectada mecánicamente al RK, generalmente tiene 2 modos y 2 posiciones, por ejemplo, tracción en las cuatro ruedas y tracción trasera. Estas palancas se encuentran con mayor frecuencia en los SUV de marco clásico y en los vehículos militares. Además, en los SUV, los volantes con interruptor de botón a menudo se encienden, donde el cambio en sí lo realiza un servoaccionamiento eléctrico, y el esfuerzo muscular del conductor se reduce solo a presionar o girar el interruptor. También hay conmutadores totalmente automatizados en los que las decisiones de conmutación las toma la electrónica. También hay una diferencia entre qué unidad es la principal y cuál es la auxiliar.

Fabricantes de cajas de transferencia

El mercado mundial de cajas de transferencia incluye tanto fabricantes de máquinas terminadas como de autopartes. En el mercado ruso, pueden ser plantas altamente especializadas poco conocidas, así como empresas muy conocidas, como ZMZ o YaMZ . En los EE. UU., suelen ser fabricantes de piezas como Eaton , Dana , Avrin Meritor, New Venture Gear/New Process Gear , BorgWarner y otros. Los fabricantes de chasis de automóviles en el mercado de Alemania y otros países de la UE  son ZF , así como otros fabricantes tanto de repuestos como de automóviles terminados. En el mercado oriental, estos suelen ser fabricantes de automóviles terminados, así como algunos proveedores OEM que no siempre tienen sus propias marcas.

Véase también

• Transmisión
• Tracción en las cuatro ruedas

Literatura

• GOST 18667-73. “Automóviles, unidades principales y mecanismos. Términos y definiciones" . - Moscú: IPK Standards Publishing House, 2005. - 12 p.

Notas

1. ↑ GOST 18667-73. - P. 3. P. 3 "Tipos de cajas de cambios", término 29 "Caja de transferencia".
2. ↑ * Komarov Yu. N., Kalishev G. V., Romanov V. M. Diseño y operación de vehículos MAZ-500A y GAZ-66: libro de texto. - M. : DOSAAF, 1981. - 318 p.
3. ↑ * Vehículos con tracción total KrAZ-255B, KrAZ-255V, KrAZ-255L. - M. , 2001. - 304 p.
4. ↑ * Vehículos de tres ejes "Ural" modelos 375, 377 y sus modificaciones. - M. , 2001. - 312 p.