Синхронизатор коробки передач: принцип работы. Принцип работы синхронизатора кпп
Синхронизатор коробки передач: принцип работы
Синхронизатор КПП
Сложно представить, но в автомобильных коробках передач не всегда присутствовал синхронизатор КПП для выравнивания частоты вращения между валом и шестерней. Раньше для того чтобы произвести переключение скоростей, приходилось использовать двойное выжимание сцепления. Первое для того чтобы рассоединить коробку передач с коленвалом, а второе, наоборот, для их соединения после того как будет произведена смена передаточной пары (смена скорости).
Но время идёт. Машиностроение и механика шагнули в будущее. На смену постоянному передергиванию педали сцепления пришёл синхронизатор КПП, что существенно увеличило срок службы коробки передач в целом и отдельных её составляющих в частности. Удобнее управлять автомобилем стало и водителю.
Что такое синхронизатор КПП
Устройство синхронизатора КПП, равно, как и сам синхронизатор ВАЗ — это механическое узел, состоящий из 4 частей:
- Обойма синхронизатора или ступица с тремя фиксаторами;
- Две кольцевых пружины;
- Два фрикционных конусных кольца;
- Муфта переключения.
Такая вот нехитрая конструкция синхронизатора ВАЗ обеспечивает принцип работы сразу двух передач.
Как работает синхронизирующее устройство
Главным рабочим элементом синхронизатора ВАЗ является его ступица, которая при помощи трёх фиксаторов и нарезанных на ней шлицов соединяется с муфтой включения. Та, в свою очередь, соединена с вилкой КПП. Внутренними шлицами ступицами соединяется с валом, имея при этом свободную возможность передвигаться по нему от одной шестерни к другой.
Когда требуется произвести переключение скорости на ВАЗ, вилка коробки передач двигает муфту, а вместе с ней и весь синхронизатор КПП, к той шестерне, частоту вращения которой требуется выровнять с частотой вращения вала. С этого начинается принцип работы синхронизатора. Муфта прижимает все устройство к конусной части шестерёнки. При этом фиксаторы на муфте сдвигаются и блокируют фрикционное кольцо, которое вступает в контакт с конусом на шестерне. Фрикционное кольцо на конусе проворачивается до тех пор, пока не стопорится. Как только это произошло, скорость между валом и шестерней синхронизируется, и мотор настроен на новые рабочие обороты.
Когда появились первые коробки передач
Точного ответа на этот вопрос не существует. Принято считать, что первые коробки передач, на которых стоял синхронизатор КПП появились в конце 40-х или начале 50-х годов. Кто утверждает, что это произошло в Советском союзе, другие же говорят, что родоначальником этого новшества была компания Porsche. Как бы там ни было, но благодаря появлению синхронизатора, включая его принцип работы, было заложено основания для увеличения количества скоростей в КПП. Уже в восьмидесятых годах на ВАЗ пятиступенчатая коробка передач становится нормой того времени, а в 2012 году та же компания Porsche объявляет о выходе семиступенчатой коробки передач с синхронизатором КПП.
Материалы, из которых изготавливают синхронизирующее устройство
Сталь или латунь — два самых распространённых материала, которые используют для изготовления синхронизаторов на ВАЗ. Иногда, чаще всего в высоко бюджетных иномарках или спортивных трансмиссиях, встречаются синхронизирующие устройства, покрытые напылением карбона. Это позволяет выдерживать более высокие температуры и снизить уровень шума, при контакте с шестерней, которые являются следствием работы высокооборотистых двигателей спортивных моделей.
Фрикционные кольца также изготавливают из стали методом штамповки, например, для ВАЗ, или на более дорогих КПП, выковывая их. Как и в случае с синхронизатором, фрикционные кольца покрываются защитным слоем из цветных металлов. Например, меди или молибдена.
Симптомы того, что синхронизирующее устройство заболело
До ужаса неприятно, когда твой автомобиль начинает кашлять, чихать, скрипеть и гаркать. Тем более, когда это связано с коробкой передач. Чаще всего неисправности с КПП связаны именно с поломкой синхронизирующего устройства. Это может проявляться по-разному, например:
- шумы при работе КПП;
- переключение передачи, которое требует дополнительных усилий;
- автоматический сброс скорости в коробке.
Конечно, эти симптомы могут быть признаками и других поломок, которые произошли с КПП, но зачастую первым кто выходит из строя, является синхронизатор. Профилактические работы можно, конечно, производить и самому, но столкнувшись с серьёзной поломкой лучше всего обратиться к специалисту.
http://autodont.ru
legkoe-delo.ru
устройство, назначение и принцип работы
Как МКПП (механические коробки), так и РКПП (АМТ, роботизированные коробки) представляют собой синхронизированные КПП. Если просто, чтобы добиться максимально плавного и «мягкого» включения передачи, происходит выравнивание частоты вращения вала и соответствующей шестерни в коробке передач.
Такое выравнивание становится возможным благодаря наличию синхронизатора. Синхронизатор также уменьшает общий износ механического соединения, снижается уровень шума при переключении, увеличивается срок службы КПП.
Как устроен синхронизатор коробки передач
Начнем с того, что синхронизаторы зачастую устанавливаются на все передачи на современных легковых авто. Также синхронизированной выполняется и передача заднего хода.
Исключением можно считать только бюджетные машины, в которых первая передача может быть без синхронизатора, а также некоторые грузовики, старые модели легковых автомобилей и т.д.
Сам синхронизатор КПП работает за счет использования силы трения в момент выравнивания скоростей. В зависимости от разницы в частоте вращения вала и шестерни, изменяется сила трения для синхронизации.
Другими словами, эффективная синхронизация достигается за счет увеличения площади поверхности соприкосновения. Для решения задачи в конструкцию КПП интегрируются специальные фрикционные кольца.
Устройство синхронизатора предполагает наличие таких элементов:
- ступица и «сухари»
- муфты включения
- блокировочные кольца
- шестерни, которые имеют фрикционный конус
Как правило, один синхронизатор в КПП синхронизирует 2 передачи, то есть работает с двумя шестернями. Основой синхронизатора является ступица, которая имеет шлицы (внутренние и наружные).
Посредством внутренних шлицев реализовано соединение с вторичным валом коробки, а также имеется возможность осевого перемещения по валу. Наружные шлицы отвечают за то, чтобы добиться соединения ступицы с муфтой включения.
Также по окружности ступицы сделаны пазы (три паза). В эти пазы ставятся «сухари», которые дополнительно подпружинены. Указанные сухари синхронизатора осуществляют нажатие на блокирующее кольцо при включении передачи и блокируют муфту во время синхронизации.
Муфта синхронизатора (муфта включения) позволяет добиться жесткого соединения шестерни и вала. Данная муфта закреплена на ступице и имеет внутренние шлицы, при этом шлицы получают кольцевую проточку. В этой проточке находятся выступы сухарей. Также к муфте синхронизатора присоединена вилка КПП.
Блокировочное кольцо (блокирующее кольцо синхронизатора) отвечает за синхронизацию, предотвращая замыкание муфты до того момента, пока не произойдет выравнивание скорости вала и шестерни.
Такое кольцо имеет коническую поверхность с внутренней стороны. Данная поверхность контактирует с фрикционным конусом шестерни. Наружная сторона кольца также имеет шлицы, которые блокируют муфту включения.
Торцевая поверхность кольца (со стороны ступицы) имеет 3 паза. В эти пазы заходят сухари ступицы. Сами пазы не позволяют кольцу прокручиваться в результате контакта с фрикционным конусом, так как пазы фактически являются упором для сухарей.
Также некоторые КПП могут иметь синхронизаторы, когда выступы сделаны на блокирующем кольце, а пазы выполнены в самой ступице. Чтобы увеличить поверхность соприкосновения, используются синхронизаторы с несколькими конусами: 2 или 3 конуса (двухконусный и трехконусный синхронизатор).
В качестве примера, 3-х конусный синхронизатор кроме наружного блокировочного кольца еще имеет внутреннее, а также промежуточное кольцо. Чтобы эти кольца не проворачивались, на самих кольцах есть выступы. Такие выступы позволяют зафиксировать кольцо в соответствующих пазах шестерни и блокировочного кольца.
Получается, 3-х конусный синхронизатор имеет целых три поверхности трения. Первая поверхность между конусом шестерни и внутренним кольцом, вторая — между внутренним и промежуточным кольцом, тогда как третья между промежуточным и блокирующим кольцом. Еще добавим, что в КПП могут одновременно устанавливаться как двухконусные, так и трехконусные синхронизаторы.
Принцип работы синхронизатора КПП
Если рычаг коробки передач находится в положении «нейтраль», мощность от ДВС на КПП не передается. При этом муфты синхронизаторов занимают среднее положение, а шестерни, закрепленные на ведомом валу, свободно вращаются.
Однако при включении передачи вилка осуществляет перемещение муфты синхронизатора, смещая муфту из среднего положения по направлению к шестерне. Параллельно вместе с самой муфтой сдвигаются и сухари, которые воздействуют на кольцо блокировки.
Указанное блокирующее кольцо прижимается к конусу шестерни, в результате возникает сила трения. Под воздействием этой силы кольцо проворачивается до упора сухарей в пазах кольца. Происходит стопорение кольца, то есть дальше оно не проворачивается.
Также блокирующее кольцо не позволяет муфте синхронизатора сдвигаться по оси вала. Это становится возможным благодаря тому,
autoexpert.today
Синхронизатор коробки передач
Устройство и принцип работы синхронизатора
Синхронизатор коробки передач требуется для безударного и бесшумного включения шестерен в коробке передач легковых и грузовых автомобилей. Синхронизатор работает при предварительном уравнивании угловых скоростей ведомого вала коробки передач и зубчатых колес, которые связаны с ведущим валом из-за трения между деталями, которые вводятся в зацепление.
Синхронизатор коробки передач состоит из обоймы, которая соединяет два фрикционных кольца, имеющих конические внутренние поверхности, а также из каретки, которая скользит по шлицам ведомого вала коробки передач.
Таким образом, образуется выравнивание скорости вращения в результате трения между конусными поверхностями шестерни и фрикционного кольца муфты, после чего передача безударно включается. Он исключает опасность скалывания зубьев и увеличивает срок службы коробки передач.
Синхронизатор коробки передач работает следующим образом:
Вилка перемещает муфту по вторичному валу в сторону шестерни при включении передачи. Конус блокирующего кольца синхронизатора соприкасается с конусной поверхностью шестерни.
Частота вращения шестерни, которая свободно вращается на вторичном валу и конусной поверхности блокирующего кольца, вращающееся с частотой вращения вторичного вала, не совпадают. Поэтому в зоне соприкосновения двух конусных поверхностей блокирующее кольцо проворачивается на величину зазора между сухарем и пазом.
Зубцы муфты зацепляются с зубьями блокирующего кольца и шестерни. Для облегчения процесса зацепления торцевые скосы зубьев зубчатых венцов скошены . В конечной фазе включения передачи шестерня блокируется на вторичном валу передач, что приводит к изменению частоты вращения вторичного вала и передаточного числа трансмиссии.
Он облегчает включение задней передачи, но не избавляет водителя от включения задней передачи только после полной остановки машины. Чтобы не возникало подобной ошибки установлены блокираторами, которые не позволяют включить задний ход при движении автомобиля. Для включения заднего хода нужно нажать рычаг вниз, а далее перевести в нужное положение.
Синхронизатор коробки передач нагруженный узел этого механизма. Поэтому при ремонте коробки передач чаще всего требуется в первую очередь ремонт синхронизатора.
vsepoedem.com
как работает и почему ломается
Синхронизатор – это узел трансмиссии, который выравнивает частоту вращения шестерен и вторичного вала, тем самым обеспечивая плавное переключение скоростей. Основная деталь данного механизма – это ступица, представляющая собой кольцо, выполненное из высокопрочной стали. В конструкции данного элемента предусмотрены шлицы. Они располагаются как с внутренней, так и с внешней стороны, обеспечивая надежное соединение с вторичным валом и муфтой, отвечающей за переключение скоростей.
На муфте под углом в 120 градусов друг к другу располагаются пазы, в которые монтируются сухари, отвечающие за блокирование подвижных элементов для их синхронизации. Сама муфта обеспечивает контакт вала с шестеренками. Она устанавливается на ступицу, а наружной поверхностью сопрягается с вилкой.
Принцип работы
Синхронизация происходит очень быстро. В базовой позиции (когда включена «нейтралка», а муфты установлены в центральном положении) шестерни вращаются свободно, а обороты мотора не передаются на ведущие колеса. Когда водитель выбирает одну из передач, активируются соответствующие шестерни. Как следствие, усилие начинает переходить на колеса.
Вот как происходит синхронизация при включении скорости:
- На муфте сдвигаются сухари.
- Те после этого воздействуют на кольцо, которое соприкасается с конусом шестерни.
- В результате кольцо поворачивается до того момента, когда зубья нужной шестерни начинают совпадать с выемками муфты.
- Вследствие этого вал начинает вращаться с другой частотой и, соответственно, меняется скорость движения автомобиля.
Распространенные поломки синхронизатора
Синхронизатор при работе подвергается интенсивным нагрузкам. Как следствие, металлические элементы данного узла начинают разрушаться. Быстрее всего с этой проблемой сталкиваются те автовладельцы, которые предпочитают «спортивный» стиль вождения, предусматривающий частое переключение передач.
Перечень основных поломок:
- Разрушение блокирующего кольца.
- Деформация конической поверхности кольца.
- Износ ступицы синхронизатора.
В большинстве случаев при возникновении названных неисправностей от коробки передач начинают доноситься посторонние шумы. А иногда скорости начинают самопроизвольно включаться и выключаться.
Отремонтировать этот узел под силу не каждому автовладельцу. Для этого надо обладать богатым багажом опыта и определенными навыками. Поэтому лучше не экспериментировать, а обратиться в специализированный сервисный центр. Наши специалисты выполнят работу:
- Оперативно.
- Профессионально.
- Недорого.
- С гарантией.
Заказать диагностику и ремонт можно по телефону, указанному на сайте.
xn----itbqgbegmab0a.xn--p1ai
Синхронизатор | Трансмиссия
Для обеспечения безударного и бесшумного включения передач обычно применяют синхронизаторы инерционного типа, которые выравнивают угловые скорости соединяемых зубьев до их введения в зацепление. Рассмотрим работу синхронизатора коробки передач с блокирующими пальцами.
В КП автомобилей КамАЗ используют одинаковые по принципу действия синхронизаторы, отличающиеся друг от друга только размерами и некоторыми деталями устройства. Каретка 1 синхронизатора, имеющая два зубчатых венца А, установлена на шлицах ведомого вала. Два конусных кольца 2 жестко связаны между собой пальцами 3. В средней части пальцев имеются проточки с коническими боковыми поверхностями, а в отверстиях фланца каретки — конические фаски, являющиеся блокирующими поверхностями каретки. Конусные кольца жестко с кареткой не связаны и могут перемещаться относительно нее в осевом направлении. В среднем положении кольца удерживаются фиксаторами 4, которые прижимаются к полукруглым проточкам в пальцах пружинами 5.
Рис. Синхронизатор коробки передач с блокирующими пальцами:1 — каретка; 2 — конусное кольцо; 3 — блокирующий палец; 4 — фиксатор; 5 — пружина; А — зубчатый венец
При перемещении каретки для включения передачи конусные кольца передвигаются вместе с кареткой до соприкосновения поверхности одного из них с конической поверхностью шестерни включаемой передачи. Возникающей при этом силой трения кольца поворачиваются относительно каретки до упора коническими поверхностями проточек пальцев в блокирующие поверхности конических фасок фланца каретки. Дальнейшее продольное продвижение каретки становится невозможным до момента выравнивания частот вращения каретки (ведомого вала) и шестерни включаемой передачи, которое обеспечивается трением между коническими поверхностями кольца и шестерни включаемой передачи.
Когда частоты вращения будут выравнены, от усилия, прикладываемого к каретке через вилку выключения, пальцы занимают среднее положение в отверстиях фланца каретки, и блокирующие поверхности не будут препятствовать ее перемещению. Фиксаторы, выходя из полукруглых выточек, сжимают пружины, каретка освобождается и, перемещаясь далее, соединяется своим зубчатым венцом с зубчатым венцом шестерни включаемой передачи.
На изучаемых ТС кроме рассмотренного синхронизатора применяются также инерционные синхронизаторы с блокировочными окнами.
ustroistvo-avtomobilya.ru
