O uso de uma caixa de transferência na tração nas quatro rodas

A enorme popularidade que SUVs e crossovers ganharam recentemente não é acidental. A tração nas quatro rodas dá ao motorista a capacidade de dirigir pela cidade e em terrenos acidentados. Nesse carro, a caixa de transferência é projetada de forma a aproveitar plenamente as vantagens da tração nas quatro rodas.

O objetivo do caso de transferência

Em veículos de tração simples, o torque gerado pelo motor e a caixa de câmbio convertida é transmitido diretamente para as rodas motrizes. Se o carro tiver tração nas quatro rodas, para o uso mais racional do torque, é necessário distribuir entre os eixos dianteiro e traseiro. Além disso, de tempos em tempos torna-se necessário alterar a quantidade de torque transmitida a um determinado eixo durante o movimento.

A caixa de transferência é responsável pela distribuição da potência do motor entre os eixos dianteiro e traseiro. Como uma caixa de câmbio, é capaz de aumentar o valor do torque até certo ponto, o que é especialmente importante ao operar um carro em condições difíceis fora de estrada.

Às vezes, esse mecanismo desempenha funções especiais em equipamentos especiais (motores de incêndio, equipamentos agrícolas e de construção). A tarefa da caixa de transferência é transferir parte do torque para equipamentos especiais: uma bomba de incêndio, um guincho de cabo, um mecanismo de guindaste, etc.

O design do dispensador

A caixa de transferência, às vezes chamada simplesmente de "caixa de transferência", é instalada entre os eixos e a caixa de engrenagens que leva aos eixos. Apesar da enorme variedade de designs, algumas partes da caixa de transferência estão disponíveis em qualquer modelo:

1. eixo de acionamento (transmite torque da caixa de engrenagens para a caixa de transferência);
2. mecanismo de travamento e diferencial central;
3. engrenagem ou engrenagem de redução de corrente;
4. atuador (responsável por ligar a fechadura);
5. eixos cardan para acionamento dos eixos dianteiro e traseiro;
6. um sincronizador que permite ligar a linha inferior em movimento.

A caixa de transferência é uma carcaça que inclui o eixo de acionamento do motor e dois eixos cardan vão para os eixos dianteiro e traseiro. O design da caixa de transferência é semelhante ao design da caixa de câmbio: seu corpo é um cárter fechado, cujo banho de óleo fornece lubrificação do diferencial e do mecanismo de travamento. Para mudar, use a alavanca ou botões na cabine.

O princípio de funcionamento da caixa de transferência

A principal função da caixa de transferência é conectar ou desconectar uma das pontes. No design de SUVs clássicos e caminhões com tração nas quatro rodas, o torque é invariavelmente transferido para o eixo traseiro. O eixo dianteiro, para economizar combustível e a vida útil dos nós, foi conectado apenas para superar trechos difíceis da estrada ou em condições difíceis da estrada (chuva, gelo, neve). Este princípio é preservado nos carros modernos, com a única diferença de que o eixo dianteiro agora é invariavelmente o principal.

A mudança no torque, sua distribuição entre todos os eixos de acionamento, é a segunda função mais importante da caixa de transferência. O diferencial central distribui o torque entre os eixos dianteiro e traseiro, enquanto eles podem receber potência igual (diferencial simétrico) ou dividida por uma determinada proporção (diferencial assimétrico).

O diferencial central permite que os eixos girem em diferentes velocidades. Isso é necessário ao dirigir em estradas bem pavimentadas para reduzir o desgaste dos pneus e economizar combustível. No momento em que o carro sai da estrada e você precisa aproveitar ao máximo a tração nas quatro rodas, o bloqueio do diferencial central é ativado, os eixos são rigidamente conectados entre si e só podem girar na mesma velocidade. Graças à prevenção de deslizamento, este design aumenta a flutuação off-road.

Deve-se enfatizar que a função de bloqueio do diferencial está disponível apenas em um pequeno número de caixas de transferência instaladas em SUVs clássicos, veículos especiais e caminhões militares. Os crossovers e SUVs de parquet comuns em nosso tempo não são projetados para uma condução off-road tão séria; portanto, para reduzir o custo, eles são privados dessa função.

Variedade de diferencial central

As caixas de transferência usam três sistemas diferentes de bloqueio do diferencial central que são instalados em veículos com qualidades off-road.

Embreagem multidisco de fricção. O tipo mais moderno de bloqueio do diferencial na caixa de transferência. A força de compressão controlada do conjunto de discos de fricção utilizados na embraiagem permite que o binário seja distribuído ao longo dos eixos em função das condições específicas da estrada. Em condições normais de estrada, os eixos são carregados igualmente. Se um dos eixos começar a escorregar, os discos de fricção são comprimidos, bloqueando parcial ou completamente o diferencial central. Já o eixo, que “agarra-se perfeitamente à estrada”, recebe mais torque do motor. Para isso, o atuador envia um comando para o motor elétrico ou cilindro hidráulico.

Acoplamento viscoso ou acoplamento viscoso. Um bloqueio de diferencial desatualizado, mas barato e fácil de usar. Consiste em um conjunto de discos colocados em uma carcaça preenchida com fluido de silicone. Os discos são conectados aos cubos das rodas e à carcaça da embreagem. À medida que a velocidade das pontes começa a mudar, o silicone torna-se mais viscoso, bloqueando os discos. As desvantagens do design desatualizado incluem uma tendência de superaquecimento durante a operação e exposição prematura.

Torsen diferencial devido à sua força limitada, é usado em SUVs "parquet" e peruas off-road. Como um acoplamento viscoso, ele transmite torque para um eixo que desliza menos. O atuador Thorsen é capaz de distribuir no máximo 80% do empuxo para o eixo carregado, enquanto o eixo deslizante terá, em qualquer caso, pelo menos 20% do torque. O design do diferencial consiste em engrenagens helicoidais, devido ao atrito do qual uma trava é formada.

Como operar a caixa de transferência

SUVs antigos, caminhões e veículos especiais geralmente têm um controle manual (mecânico) de "caixa de transferência". Para engatar ou desengatar um dos eixos, bem como para engatar o diferencial ou marcha baixa, é utilizada uma alavanca, geralmente localizada no piso da cabine ao lado da alavanca de câmbio. Para ligá-lo, é necessário de vez em quando parar completamente o carro.

Os modelos mais novos possuem controle manual elétrico e todos os modos da caixa de transferência são selecionados por meio de botões no painel. Se houver um sincronizador no “razdatka”, não há necessidade de parar o carro.

Nos carros modernos, é usada uma caixa de transferência. Quando o modo automático é selecionado, o próprio computador de bordo determina o deslizamento do eixo e redireciona o torque. Se necessário, ativa o bloqueio do diferencial. O motorista pode desligar a automação e fazer todo o trabalho em movimento. Não há alavanca de controle.

Todos os tipos de crossovers e station wagons possuem um mecanismo de controle de caixa de transferência totalmente automatizado. O motorista não tem a oportunidade de controlar o mecanismo de forma independente, pois todas as decisões são tomadas por um computador.