что такое синхронизатор в автомобиле

Синхронизатор механической КПП.

Что это такое и для чего он нужен? А главное, как он работает? Синхронизаторы устанавливаются в механические КПП, для уравнивания угловых скоростей пары шестерен, обеспечивающих своим зацеплением включение передачи. Многие должны помнить про рассказы наших дедов и отцов о двойном выжиме и перегазовке. Те коробки не имели синхронизаторов и частенько при включении передач, у гореводителей коробка издавала характерный хруст. Резко снижая свой ресурс. Так в чем же «изюминка» работы синхронизатора? И как одна простая деталь может выполнять функцию уравнивания скорости вращения пары шестерен? Присмотритесь повнимательней.

Окружность синхронизатора имеет конусную поверхность. Помните, как крепятся шаровые опоры, рулевые тяги или задняя балка токарного станка? Правильно, через конус. После установки провернуть конус невозможно, только выбивать. С помощью этого самого конуса синхронизатор и тормозит две шестерни друг, относительно друга.

В момент включения передачи, вы, двигая муфту включения (желтая на картинке) в начале, опираете её на синхронизатор, который при помощи конуса и останавливает вращение муфты, относительно шестерни. И имея треугольные торцы «зубчиков» уже остановленные друг, относительно друга шестерни (муфта, это тоже шестерня, только зубчики внутри) и обеспечивают плавное и четкое включение передач.
Вот такая, на первый взгляд, незамысловатая деталь, так сильно помогает вам при переключении…)
У меня пока всё. Всем добра.

Источник

Что такое синхронизатор и для чего нужен в автомобиле

Другая особенность двигателя внутреннего сгорания – это появление максимального значения крутящегося момента, достигается в небольшом временном интервале. Значение его находится посередине между минимальными и максимальными оборотами. При этом наибольшая мощность обеспечивается при наличии максимальных оборотов.

Если же на практике применять столь простейшее устройство, то переключение передач будет сопровождаться чувствительными ударами и сильным шумом. При этом водителю необходимо именно предполагать истинное положение муфты и шестеренок, включая передачу, когда обороты их будут совпадать по скорости вращения. В противном случае происходит быстрый износ зубчатых венцов, поскольку производится неправильное включение передачи. Вот для чего нужен синхронизатор, чтоб минимизировать путем синхронизации диапазонов вращения двигателя и колес, то есть уравнивание окружной скорости шестерни и муфты сцепления. По времени это занимает миллисекунды, что невозможно обеспечить без специальных приборов в период переключения передач.

Сегодня в автомобилестроении применяются несинхронизированные и синхронизированные механические коробки переключения передач.

В последующем происходит новое выжимание сцепления, с одновременным включением необходимой скоростной передачи. В случае перехода с высокой передачи на низкую происходит все тот же обратный процесс с применением «двойного выжима и увеличения оборотов двигателя». При нахождении рычага в «нейтральном» положении увеличивается число оборотов педалью акселератора. Все эти манипуляции применяются для обеспечения равных скоростей шестеренок, тем самым облегчая весь процесс переключения передач. На моделях автомобилей типа гоночных и спортивных, переключение передач с наличием механической коробки происходит без увеличения оборотов вращения двигателя. Но это под силу только водителям высокого класса, профессионалам своего дела. Несинхронизированные механические коробки переключения скоростей применялись в автомобилестроении на территории СССР, вплоть до наступления сороковых годов прошлого столетия.

На тракторах и тяжелых грузовых автомобилях, где наличие передач может насчитывать до восемнадцати, синхронизаторы не устанавливаются по двум причинам. Водитель профессионал производит переключение передач очень быстро, при этом исключается наличие каких-либо задержек. Несинхронизированные коробки переда в большом спорте, не смотря на наличие больших нагрузок, имеют более длительный срок эксплуатации по сравнению с другими модификациями коробок переключения передач.

В синхронизированных механических коробках передач при помощи специальных устройств синхронизаторов обеспечивается автоматизация, которая не позволяет произвести включение передач, пока не будет выполнена подобная манипуляция в механической коробке переключения передач.

Современные легковые автомобили практически все имеют синхронизацию переключения всех передач, но на некоторых моделях установлена только на передачах переднего хода.

Присутствие в коробке передач синхронизатора в корне меняет сущность переключения передач. Шестеренки, которые необходимы для обеспечения манипуляций перехода на необходимую передачу, стабильно находятся в зацепленном состоянии друг с другом, что значительно понижает шумовое сопровождение передач и гарантирует стабильную работу коробки передач. Такой эффект достигается при помощи блокировки шестеренок, получающих момент переключения с валом, на котором она находится. Механизм синхронизатора включает в свою конструкцию ступицу, которая крепится в неподвижном состоянии на валу подвижной муфты, перемещающейся относительно ступицы и ступиц шестерен, входящих в зацепление. В комплект входят блокировочные кольца обойм или сухарей, в зависимости от моделей применяемых синхронизаторов.

Роботизированная коробка передач представляет собой ту же самую механическую коробку переключения передач, которая управляется при помощи электронного блока сервоприводов, взамен обычной ручки. Сцепление происходит в автоматическом режиме, что придает значимость механической коробке переключения передач со свойствами автоматической коробки передач. Само же переключение происходит как в обычной механической коробке переключения передач, на что затрачивается определенное время, приводящее к медленному разгону, с наличием обычных рывков при переключении передач.

Современные технологии позволяют переключать передачи в механических коробках, сводя к минимуму образование рывков. Управление происходит при помощи электроники и приводов. Одна из лучших моделей механических коробок переключения передач Direct Shift Gearbox устанавливается на моделях автомобилей концерна Volkswagen, обеспечивает переключение передачи с минимальной задержкой в восемь микросекунд. Модель авто Vokswagen Golf, оснащённая семиступенчатой коробкой переключения передач DSG, обеспечивается снижение топливного расхода на двадцать процентов по сравнению с обычными механическими коробками передач. Все это в комплексе наглядно доказывает необходимость применения механизма синхронизатора в автомобиле.

Источник

Устройство и принцип работы синхронизатора КПП

Синхронизаторы механической коробки передач обеспечивают плавный переход скоростей, что делает вождение более приятным. Однако это устройство имеет сложную конструкцию и при поломке нуждается в дорогостоящем ремонте.Поэтому автовладельцы должны понимать, как работает синхронизатор в коробке передач, чтобы продлить его работоспособность.

Понятие синхронизатора в коробке передач

Синхронизатор является узлом коробки перемены передач (КПП), которая передает крутящий момент от коленчатого вала на колеса и расширяет диапазон скоростей автомобиля. Это элемент трансмиссии, который устанавливают во все легковые и грузовые транспортные средства.

Предназначение

Основная функция синхронизатора состоит в уравнивании частоты вращения вторичного вала и шестерни, что обеспечивает безударное переключение передач. Также он способствует снижению степени износа металлических деталей, увеличивая срок полезного использования КПП.

Устройство конструкции

Устройство состоит из следующих деталей:

Базовым элементом устройства является ступица. На ее внутренней стороне находятся шлицы, благодаря которым она сцепляется с валом КПП и может свободно крутиться на нем в разных направлениях. Посредством внешних шлицев деталь совмещается с муфтой, обеспечивающей крепкое стыкование вала и шестерни.

На внешней поверхности ступицы есть 3 паза, в которые интегрированы сухари. В момент включения передачи они оказывают давление на запирающее кольцо и останавливают его движение. Внутренняя поверхность детали соприкасается с конусным выступом шестерни. Снаружи детали есть шлицы, посредством которых она соединяется и блокирует муфту на стадии синхронизации.

Принцип работы

Когда рычаг КПП находится в позиции холостого хода, скользящие муфты занимают среднее положение. В момент включения передачи она продвигается ближе к шестерням с помощью вилки. В результате сухари входят в пазы запирающих колец, стопоря их вращение. Посредством шлицевого соединения кольца препятствуют движению скользящей муфты по оси. В то же время они прижимаются к фрикционным конусам. Возникающие силы трения способствуют согласованию скоростей шестерней и вторичного вала.

По завершении синхронизации запирающие кольца под нажимом шлицев муфты поворачиваются в обратном направлении, что приводит к снятию блокировки. Муфта свободно продвигается дальше и жестко стыкует шестерню и вторичный вал КПП. Происходит передача вращающего момента, что обеспечивает движение транспортного средства на выбранной скорости.

Процесс согласования скоростей и включения передачи происходит за секунду, несмотря на совершение механизмом множества операций.

Основные виды

Существуют разные виды синхронизаторов: в одних используются запирающие кольца, в других – запирающие пальцы. Эти узлы отличаются по способу блокировки муфты до момента согласования угловых скоростей вала и шестерни, что отражается на их конструкции и принципе работы.

С блокирующими кольцами

Такие устройства используются в КПП легковых автомобилей. Основу их механизма составляет ступица с внутренними шлицами, с помощью которых деталь удерживается на вторичном валу.

С блокирующими пальцами

Основой конструкции такого устройства является каретка – ступица с фланцевым креплением. Посредством шлицевого соединения она держится на ведомом валу и свободно перемещается вдоль него. На внешней поверхности каретки есть зубчатые венцы, предназначенные для сцепления с шестернями.

На фланце сделано 6 сквозных отверстий: через 3 из них проходят запирающие пальцы, а через остальные 3 – сухари (разрезные фиксаторы). Пальцы жестко скрепляют конусные кольца по бокам ступицы.

При включении передачи каретка с помощью вилки передвигается по валу. В некоторый момент конусное кольцо соприкасается с шестерней и за счет сил трения вращается, приводя в действие каретку и удерживая ее в проточке блокировочных пальцев. При согласовании угловых скоростей инерция стремится к нулю, в результате чего ступица центрируется относительно запирающих пальцев и свободно перемещается на валу. Во время движения сухари сжимаются, и деталь соприкасается с шестерней. Крутящий момент с зубчатого кольца через каретку передается на ведомый вал, а затем на сцепление.

Возможные неисправности в работе синхронизатора КПП

Большинство неисправностей синхронизатора КПП имеют сходные симптомы, но причины поломок могут быть разными. Многие автовладельцы не знакомы с устройством трансмиссии, чем пользуются нечестные мастера при расчете затрат на ремонт. Чтобы предотвратить необоснованные расходы, каждому водителю стоит изучить основные признаки неисправности синхронизатора.

Основные признаки

Когда синхронизатор находится в хорошем рабочем состоянии, трансмиссия переключается быстро и плавно.

На неисправность устройства указывают:

Причины возникновения

Наиболее частыми причинами нарушения работы узла являются:

Износу узла способствует длительная эксплуатация транспортного средства, нарушение правил использования трансмиссии, низкое качество комплектующих, неграмотное техобслуживание устройства.

Способы устранения неполадок

Ремонт синхронизатора является сложным и трудоемким процессом, который невозможно выполнить без применения специального оборудования и навыков.

Автовладелец может проверить синхронизатор самостоятельно, попытавшись установить причину неисправности. Необходимо разобрать КПП и проверить подвижность муфты: она должна свободно передвигаться на валу. Если приходится прилагать физическое усилие, то нужно обратиться к специалисту.

Уход и эксплуатация

Синхронизаторы не принято регулярно проверять и ремонтировать. Однако рекомендуется периодически проводить техническое обслуживание устройства, чтобы продлить срок его службы и избежать необоснованных затрат на восстановление или замену.

Профилактические мероприятия

Чтобы синхронизатор функционировал эффективно, рекомендуется:

Неукоснительное следование этим правилам позволит существенно снизить износ узла. Чрезмерная нагрузка приводит к усталости металла, повреждению деталей.

Источник

Устройство и принцип работы синхронизатора КПП

Синхронизатор КПП – механизм, предназначенный для выравнивания частоты вращения вала коробки передач и шестерни. Сегодня практически все механические и роботизированные коробки передач синхронизированы, т.е. оснащены этим устройством. Этот важный элемент в коробке передач позволяет сделать процесс переключения плавным и быстрым. Из статьи узнаем, что представляет собой синхронизатор, для чего он нужен и каков ресурс его эксплуатации; разберемся также в устройстве механизма и познакомимся с принципом его работы.

Назначение синхронизатора

Синхронизатором оснащаются все передачи современных КПП легковых автомобилей, включая передачу заднего хода. Его назначение в следующем: обеспечение выравнивания частоты вращения вала и шестерни, что является обязательным условием для безударного включения передач.

Синхронизатор не только обеспечивает плавность переключения передач, но и способствует снижению уровня шума. Благодаря элементу снижается степень физического износа механических деталей коробки, что, в свою очередь, влияет на срок службы всей КПП.

Кроме того, синхронизатор упростил принцип переключения передач, сделав его более удобным для водителя. До появления этого механизма переключение скоростей происходило с помощью двойного выжима сцепления и перевода коробки передач в нейтральную передачу.

Конструкция синхронизатора

Синхронизатор состоит из следующих элементов:

Основу узла составляет ступица, имеющая внутренние и наружные шлицы. С помощью первых она соединяется с валом коробки передач, перемещаясь по нему в разные стороны. С помощью наружных шлицев ступица соединяется с муфтой.

Ступица имеет три паза, расположенных под углом в 120 градусов относительно друг друга. В пазах находятся подпружиненные сухари, которые помогают фиксировать муфту в нейтральном положении, то есть в тот момент, когда синхронизатор не работает.

Муфта служит для обеспечения жесткого соединения вала коробки передач и шестерни. Она находится на ступице, а с внешней стороны соединяется с вилкой коробки передач. Блокировочное кольцо синхронизатора необходимо для синхронизации частоты вращения при помощи силы трения, оно препятствует замыканию муфты до того момента, пока вал и шестерня не будут иметь одинаковую скорость.

Внутренняя часть кольца имеет форму конуса. Чтобы увеличить поверхность соприкосновения и снизить усилие при переключении скоростей используются многоконусные синхронизаторы. Помимо одиночных применяются и двойные синхронизаторы.

Двойной синхронизатор помимо конического кольца, которое крепится к шестерне, включает в себя внутреннее и наружное кольца. Коническая поверхность шестерни здесь уже не используется, а синхронизация происходит за счет использования колец.

Принцип работы синхронизатора КПП

В выключенном состоянии муфта занимает среднее положение, а шестерни свободно вращаются на валу. При этом передачи крутящего момента не происходит. В процессе выбора передачи вилка передвигает муфту к шестерне, а муфта, в свою очередь, пододвигает блокировочное кольцо. Кольцо прижимается к конусу шестерни и проворачивается, делая дальнейшее продвижение муфты невозможным.

Под воздействием силы трения происходит синхронизация скоростей шестерни и вала. Муфта свободно перемещается далее и жестко соединяет шестерню и вал коробки передач. Начинается передача крутящего момента и движение автомобиля на выбранной скорости.

Несмотря на достаточно сложное устройство узла, алгоритм синхронизации длится всего несколько долей секунд.

Ресурс синхронизатора

При любых неисправностях, связанных с переключением скоростей, в первую очередь необходимо исключить проблемы со сцеплением и только потом проверять синхронизатор.

Самостоятельно выявить неисправность узла можно по следующим признакам:

Ремонт синхронизатора очень трудоемкий процесс. Лучше просто заменить изношенный механизм на новый.

Продлить срок службы синхронизатора и КПП в целом поможет соблюдение следующих правил:

Источник

Устройство и неисправности синхронизатора коробки передач

Синхронизатором коробки передач называют специальный механизм, который выравнивает частоты вращения шестерней и вала КП. На данный момент практически все коробки-роботы и механические коробки передач оборудованы таких механизмом. Причина очень проста: синхронизатор позволяет сделать переключение передач очень быстрым, но при этом плавным. Несмотря на то, что синхронизатор сложно назвать новинкой автомобильного мира (им оборудованы ВАЗ-2110, например), далеко не все водители знают о принципе его работы и не все могут по косвенным признакам определить его неисправность. Подробнее об устройстве синхронизаторов коробок передач, их функциях, неисправностях и особенностях ремонта – в материале АвтоПро.

Для чего это нужно

В первую очередь стоит разобраться с тем, как работает механическая коробка передач. Вкратце, она нужна для передачи крутящего момента на колеса от коленчатого вала, а также для изменения передаточного отношения. Если еще проще, то коробка передач изменяет крутящий момент, что дает автомобилю возможность без проблем двигаться с разными скоростями и в условиях постоянно меняющихся нагрузо к. В основе коробки передач лежит тройка валов (первичный, вторичный, промежуточный) и шестерни разных размером. Взаимодействие валов обеспечивается этими самыми шестернями.

Назначение синхронизатора

На данный момент синхронизатором оснащают передачи значительно числа легковых автомобилей. Как уже и было указано выше, он позволяет выровнять частоты вращения шестерней и вала коробки передач, тем самым обеспечивая включение передачи без возникновения ударов. Кроме того, механизм позволяет существенно уменьшить уровень шума – практически все агрегаты автомобиля работают не бесшумно, что является серьезной проблемой. Как приятное дополнение – синхронизатор положительно влияет на эксплуатационный ресурс коробки передач. Он существенно снижает механический износ «начинки» коробки передач, в результате чего она может прослужить дольше.

Казалось бы, причина установки синхронизатора кроется в уменьшении износа КП и подавлении шума. Здесь скрыта еще одна его особенность. Дело в том, что на автомобилях без синхронизатора несколько сложнее переключать скорости. Раньше это делалось двойным выжиманием сцепления с переводом рукоятки КП на нейтральную передачу. Сейчас же с механическими коробками передач могут справиться даже неопытные автолюбители, а после того как они наберутся опыта, количество ошибок, например, при трогании станет практически нулевым.

Конструкция синхронизатора и как он работает

Признаки износа механизма

На поломку синхронизатора может указывать несколько вещей, причем, на первый взгляд, они могут указывать и на поломку другого элемента коробки передач. Этим могут воспользоваться недобросовестные мастера, настаивающее на капитальном и дорогостоящем ремонте всей коробки передач. Автолюбитель должен уметь различать признаки поломки синхронизатора с теми признаками, которые указывают на неисправность других элементов трансмиссии. И вот на что нужно обращать внимание:

В идеале, синхронизатор служит столько же, сколько и вся коробка передач. Это несложное механическое устройство, в котором практически нечему ломаться. Конечно, со временем металл стареет и теряет свои свойства, однако синхронизаторы даже довольно старых автомобилей могут исправно выполнять свои задачи даже в самых жестких условиях. При желании автолюбитель все равно может снять деталь, произвести осмотр и мелкий ремонт механизма. Давайте узнаем, что для этого нужно.

Осмотр и последующий ремонт синхронизатора

Снятие синхронизатора предусматривает снятие самой коробки передач. Это тяжелая и довольно грязная работа, так что подготовьте перчатки и ветошь. Раз уж придется снять агрегат, то стоит провести очистные работы. Вот как осуществляется снятие синхронизатора КП:

Поиск нового синхронизатора

Так как синхронизатор собирается под конкретную коробку передач, нет оснований думать, что механизм с одного автомобиля можно установить на коробку другого авто. Конечно, принцип действия этих двух механизмов будет одинаковым, но, например, их геометрия может быть разной. Правильнее всего будет подбирать запчасть по:

Сегодня часто ищут запчасти именно по параметрам автомобиля. В продвинутых интернет-магазинах автолюбитель может искать нужную ему деталь по параметрам своего транспортного средства, параллельно найдя и код этой детали. Мы рекомендуем сохранять код синхронизатора – в будущем он может оказаться полезным. Учтите, что далеко не везде можно найти в продаже синхронизатор в сборе. Так, например, многие магазины отдельно продают кольца. При этом другие комплектующие (например, сухари) найти очень сложно. Тем не менее, стоит попробовать. Вам могут попасться не только оригинальные комплектующие, но и продукция под именами брендов со вторичного рынка. Среди них шире всего представлены такие:

Вывод

Синхронизатор коробки передач – это тот механизм, без которого не обходится ни один современный автомобиль с МКПП и коробкой-автоматом. Без него агрегат не только работал бы шумно, но еще бы быстрее изнашивался. Кроме того, манипуляции с переключением передач были бы несколько сложнее. Хоть синхронизаторы имеют внушительный эксплуатационный ресурс, иногда они выходят из строя. Ускоренный износ механизмов связан с игнорированием регламента по замене масла, агрессивной ездой и частым чередованием быстрой езды и остановок с последующим резким стартом. К счастью, сегодня можно купить как новый синхронизатор, так и его отдельные комплектующие. Хоть многие мастера не рекомендуют ремонтировать эту деталь, на деле она является ремонтопригодной. Мы все же предлагаем автолюбителям покупать новый синхронизатор, а не пытаться «оживить» старый.

Источник