Как работает синхронизатор в коробке передач: Синхронизатор КПП: устройство и принцип работы

Работа механической коробки передач – устройство и разновидности КПП, объяснения принципа работы простым языком, достоинства и недостатки

Содержание статьи:

Добрый день, дорогие друзья. Чтобы научится правильно переключать передачи на механике, нужно знать принцип ее работы, устройство. Общие сведения о том, как работает механическая коробка передач, помогут освоить ее на практике, избежать ошибок, поломок и дорогостоящего ремонта. Поговорим о преимуществах и недостатках. Разберем по пунктам процесс включения передач, что и как происходит в МКПП. Постараюсь доступным языком объяснить, а для большего понимания посмотрим видеоролики.

Прежде чем узнать, как она работает, давайте поговорим, из чего она состоит, объясню, зачем нужен каждый из ее элементов. Познакомимся с ее разновидностями. Да-да, не каждый владелец такой трансмиссии знает, что они бывают разными.

Устройство механики

1. Сцепление. Нужно для смыкания и размыкания ведущего вала (первичного) с маховиком коленвала. Как работает сцепление на механике, поговорим в следующих обзорах
2. Первичный вал. Через него передается вращение от двигателя к другим элементам коробки
3. Вторичный вал или ведомый. Через него момент и скорость передается на ведущие колеса автомобиля.
4. В зависимости от разновидности коробки передач в ее составе может быть промежуточный вал. Он нужен для передачи вращения от ведущего вала к ведомому. Это трехвальные КПП.
5. Синхронизаторы. Они предотвращают удары звездочек с валом при включении передачи, синхронизируют их скорости вращения. Продлевают сроки эксплуатации, повышают надежность МКПП и плавность включения скорости
6. Элементы управления включением и отключением передач в коробки. Бывают тросовые, тяговые и гидравлические. Это не столь важно для нашей темы, главное понять принцип работы механической коробки

Принцип работы механической коробки передач

В зависимости от конструкции, рассмотрим принцип работы двухвальных и трехвальных коробок передач. Хочется сразу отметить, что на автомобилях с различным типом приводам используются разные типы КПП:

1. Двухвальная – для переднеприводных
2. Трехвальная – заднеприводных

Механика с тремя валами

Начнем с последней. В такой коробке находится три вала. Первичные и вторичные валы закреплены на одной оси, но не соединены между собой. Третий вал – промежуточный, расположен ниже двух предыдущих валов. На нем жестко закреплен определенный набор звездочек. В большинстве случаев этот вал с шестернями точат целым из одной заготовки.

Ведущий вал короткий. Он имеет одну звездочку, которая находится в постоянном зацеплении с шестернею промежуточного вала. При отпущенной педали сцепления, момент с маховика двигателя через первичный вал постоянно будет передаваться на промежуточный.

Основные действия по переключению передач происходят на вторичном валу. Его конструкция разительно отличается от двух предыдущих. Звездочки передач не насажены жестко на него и могут крутиться свободно, в независимости от скорости вращения вала. В свою очередь они также находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала.

Когда включена нейтральная передача и работает двигатель, все шестерни крутятся и находятся в постоянном зацеплении друг с другом. Но ведомый вал стоит на месте, а значит, колеса авто тоже не подвижны.

Чтобы передать вращение от звездочек к вторичному валу, нужно их жестко соединить между собой. Для этого применяются муфты соединения, расположенные на этом валу между шестернями.

Муфты насажены на вал, перемещаются по нему при помощи шлицов. Это перемещение происходит за счет вилок – органов управления включением и отключением передачи, они расположены непосредственно на самой муфте. При включении передачи она заходит в зацепление со звездочкой, и момент передается от нее на вал. А затем на колеса.

Более наглядно этот процесс представлен на видео:

Так как скорости вращения шестерней и вторичного вала разные соединить их между собой проблематично. Для этого используются синхронизаторы. Они уравнивают скорости двух элементов, муфта плавно входит в сцепление с шестерней, без ударов. Это обеспечивает надежность и долговечность механической коробки передач.

В зависимости от того, какой крутящий момент нужно передать на колеса автомобиля, выбирается нужная передача. В видеоролике видно, что шестерни для каждой передачи имеют разный диаметр и количество зубчиков. Поэтому для каждой скорости установлено определенной передаточное отношение. В зависимости от него на ведущие колеса передается от двигателя необходимый момент и скорость вращения.

Что такое прямая передача и повышенная

В большинстве случаев прямой передачей считается четвертая. А почему прямая? – потому что, весь крутящий момент напрямую передается от двигателя к колесам, передаточное отношение равно единицы.

В трехвальных коробках первичный и вторичный валы не соединены между собой жестко, соединение происходит при включении четвертой передачи. Принцип такой же, муфта ведомого вала входит в зацепление с шестерней ведущего. Весь момент передается напрямую от мотора к колесам, минуя все звездочки и промежуточный вал. Это способствует экономию энергии, затраченной на вращение колес, а соответственно экономия топлива и увеличение ресурса агрегатов автомобиля.

А если передаточное число звездочек сделать меньше 1? Это увеличит экономичность машины. При равной скорости движения автомобиля, момента на колеса будет передаваться меньше, а значит, меньше усилий затрачивать будет двигатель для поддержания этой скорости. Отсюда и пониженные обороты мотора – выше его экономичность.

Как этого добиться? Чтобы это число было менее единицы, ведущая звездочка должна быть больше ведомой. Это соотношение обеспечивают высокие передачи: пятая, шестая и т.д. Современные механические КПП могут похвастаться наличием 6 ступеней. Автоматические коробки передач оснащаются 7 и 8 передачами. Все это делается в угоду снижения расхода топлива и сокращению выбросов автомобиля.

Задняя скорость

Для того чтобы заставить колеса крутится в обратную сторону для езды задом, используется дополнительный вал, четвертый. Он маленький, шестерня на нем жестко закреплена. Его назначение – передать обратное вращение вторичному валу.

В отличие от других валов, звездочка заднего хода не находится в постоянном зацеплении с другими шестернями. Для включения задней передачи нужно сместить её и ввести в зацеп с промежуточным и вторичным валами.

Стоит заметить, на ней отсутствует синхронизатор. Поэтому, для четкого включения задней скорости, вращение всех валов должно быть остановлено, отключено сцепление с двигателем и машина должна стоять не подвижно.

Не опытные водители, наверное, не раз замечали, даже при малейшем движении авто включить заднюю скорость проблематично. Этот процесс может сопровождаться неприятным металлическим хрустом. Это ведет к поломкам трансмиссии.

Двухвальная КПП

Ее применяют в переднеприводных машинах. Главное отличие от соратницы – отсутствие промежуточного вала, вторичный находится под первичным. Ведущий имеет большую длину, звездочки на нем намертво закреплены. Они вращаются вместе с ним. Все переключения происходят на ведомом валу.

Принцип работы такой же. На ведомом, шестерни жестко не закреплены. Они находятся в постоянном зацеплении со звездочками ведущего вала. Переключения происходят за счет перемещения муфт и синхронизаторов. Также существует промежуточная шестеренка заднего хода. Еще одним отличием от трехвальной – дифференциал. Он внедрен в конструкцию коробки передач. Его цель — передать вращение на колеса.

Для наглядного понимания принципа роботы механической коробки передач и процесса переключения скоростей посмотрите видео. Автомастер покажет внутреннее устройство и работу на примере Волговской КПП. Поделится опытом эксплуатации, даст несколько дельных советов и объяснит возникновение проблем при ее эксплуатации.

Преимущества и недостатки

Плюсы

1. Высокая надежность из-за относительной простоты конструкции
2. Высокие динамические показатели авто
3. Экономичность
4. Простота и низкая цена обслуживания
5. Возможность буксировать кого-либо или быть буксируемым без ограничений и использования эвакуатора
6. Ручной контроль над переключением передач со стороны водителя

Недостатки

1. Плавность включения скоростей относительно автоматических КПП
2. Необходимость постоянных манипуляций рычагом переключения трансмиссии при равном темпе езды автомобиля

Что такое синхронизатор

Это бронзовое кольца с зубьями и конусом. Оно не закреплено на валу жестко, двигается свободно. Его назначение – синхронизировать скорости вращения вала и ведомой шестерни при включении передачи.

Как это работает?

Свободная звездочка вращается в не зависимости от вторичного вала. Имеет скорость отличную от него. Чтобы уровнять ее, нужно замедлить или ускорить свободную шестерню. Для этого, между муфтой включения и шестерней находится кольцо синхронизатора, с конусом с одной стороны.

Отключая сцепление двигателя с коробкой, вращение свободной шестерни замедляется, а скорость вторичного вала остается прежней.

Чтобы увеличить скорость вращения шестеренки и уровнять ее с валом, муфта передвигается по шлицам, заходит в конус кольца синхронизатора и придавливает его к свободной звездочке.

За счет увеличения трения между ей и стопорным кольцом первая получает дополнительную энергию вращения от муфты. Тем самым ее скорость увеличивается и уравнивается с ведомым валом. В этот момент муфта спокойно входит в жесткое зацепление со свободной шестерней. Вы включаете сцепление КПП и мотора. Крутящий момент передается через звездочку и муфту на вторичный вал и колеса автомобиля.

Еще одной конструктивной особенностью синхронизатора – особая форма зубцов звездочки. На фото это видно хорошо. Они направляют зубья шестерни муфты в прорези свободной шестеренки. Это обеспечивает плавность включения передачи.

Со временем, их форма меняется, они становятся более округлыми. Тогда тяжелее включаются скорости, а иногда проблематично воткнуть передачу, слышен хруст и скрежет металла. Результат – замена синхронизаторов.

Передаточное число и передаточное соотношение

Передаточным числом называется отношение количества зубьев ведомой шестерни к ведущей. Чем больше это число, тем больше крутящего момента можно передать на колеса автомобиля. При этом скорость будет обратно пропорциональна передаточному числу. Чем оно выше, тем медленнее будет вращаться ведомый вал.

Это необходимо, если нужно максимально полно передать момент на колеса автотранспорта. При езде в гору или начале движения, когда нужно затратить много сил, чтобы совершить работу.

Примером может служить велосипед. Старый советский велосипед с двумя звездочками и цепной передачей. Ведущая – большая, ведомая – маленькая. Вспомните, сколько сил нужно затратить, чтобы сдвинуться с места, а как иногда приходилось прикладывать всю массу тела на педали, чтобы преодолеть крутой подъем? Потому что, при таком соотношении размеров звезд, чтобы передать на колесо больше момента и заставить его двигаться быстрее, нужно приложить момента обратно пропорционально передаточному числу.

Например. Допустим, чтобы начать движение велосипеда нужно передать на колесо 8 Н*м крутящего момента. Количество зубьев ведомой звездочки 30, ведущей 60. Как сказано выше, рассчитываем передаточное число: 30/60=0,5. Значит, чтобы достичь такого значения момента на колесе нужно передать на ведущую звезду в два раза больше момента, затратить в два раза больше сил.

На современных велосипедах можно это число менять методом включения и отключения, больших или меньших по диаметру звездочек, как ведомых, так и ведущих. Соотношение зубьев может доходить до 4, что облегчает заезд на крутой склон.

Чтобы передать больше момента и затратить меньше сил двигателю для движения в гору или задним ходом подбираются шестерни с большим передаточным числом для первой и задней передачи. Для каждых последующих передач это число уменьшается и на четвертой доходит до единицы – прямая передача.

С дальнейшим увеличением их количества, передаточное число становится меньше единицы. Это значит, что при меньших оборотах коленвала, больше скорости передается на ведомые колеса.

Это прекрасно описывается передаточным соотношением шестеренок. Оно рассчитывается, как отношение ведущей звездочки к ведомой. Чем меньше это число, тем меньше скорости передается на ведомый вал при высоких оборотах вращения ведущего. Тем больше момента можно передать. Давайте разберем на примере ниже:

На первичный вал от двигателя передается скорость вращения 2000 об/мин. Передаточное соотношение шестерни А и Б рассчитывается 20/40 равно 0,5. То есть, на промежуточный вал, обозначенный цифрой 2, передается скорость 2000*0,5=1000 об/мин. Так как шестерня В закреплена на валу 2, то она обладает такой же скоростью, как и шестерня Б. Передаточное отношение В и Г шестеренок равно 20/40=0,5. Значит, на вторичный вал под номером 3 передается скорость 1000*0,5=500 об/мин.

Заключение

Я надеюсь, у меня получилось объяснить по-простому принципы работы механической трансмиссии. Она является на сегодняшнее время самой распространенной в мире. С нее начинают учебу в автошколах. Инструктора говорят, что, научившись ездить на «ручке», так называют МКПП, вы свободно сможете пересесть на любой автомат или робот. Наоборот будет затруднительно.

Она более дешевая не только в обслуживании, но и по себестоимости производства. Поэтому машины с ней стоят гораздо дешевле. Это является достойным подспорьем при выборе автомобиля. Теперь, принцип работы механической коробки передач стал более понятен, и вы научитесь без труда ей пользоваться, не совершая ошибок.

Синхронизаторы

Синхронизаторы

Переключение передач сопровождается ударами между зубьями шестерен, что приводит к их износу. Для уменьшения износа шестерен и шума, возникающих вследствие удара зубьев при переключении передач, служат синхронизаторы, которые выравнивают угловые скорости включаемых шестерен.

Синхронизаторами обычно снабжают шестерни передач, переключаемых наиболее часто. Шестерни передач заднего хода у всех автомобилей и шестерни прямой передачи у грузовых автомобилей, как правило, не имеют синхронизаторов, так как этими передачами пользуются сравнительно редко.

На автомобиле ГАЗ-53 синхронизаторами снабжают третью и четвертую передачи, а на автомобилях ЗИЛ-130, MA3-5335 и КамАЗ — вторую и третью, четвертую и пятую передачи. У легковых автомобилей в настоящее время синхронизаторами снабжают все передачи переднего хода, например, у автомобилей ГАЗ-24 «Волга»,«Москвич-412» и ВАЗ-2101 «Жигули» синхронизаторами снабжены первая, вторая, третья и четвертая передачи.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Синхронизатор коробки передач автомобиля ГАЗ-бЗА показан на рис. 1. На шлицах вторичного вала неподвижно закреплена ступица синхронизатора. На поверхности ступицы нарезаны зубья и сделаны три продольных паза, в которые установлены сухари, имеющие в средней части наружные выступы. На зубья ступицы надета муфта, перемещающаяся по ступице в продольном направлении. Сухари наружными выступами входят в кольцевую выточку на внутренней стороне муфты. К внутренней поверхности муфты сухари прижаты двумя пружинами.

Рис. 1. Синхронизатор коробки передач автомобиля ГАЗ-53А: а — общий вид; б — детали синхронизатора; 1 — шестерня первичного вала; 2 — вилка; 3 — муфта; 4 — шестерня третьей передачи; 5 — конусное блокирующее кольцо; 6 — сухарь; 7 — пружина; 8 — ступица; 9 — продольные пазы в ступице

С обеих сторон ступицы синхронизатора установлены латунные конусные блокирующие кольца, торцы которых имеют по три прямоугольных паза под сухари. На внутренней конической поверхности блокирующих колец нарезана мелкая резьба для увеличения трения между конусами блокирующих колец и наружной конической поверхностью шестерен. На наружных поверхностях блокирующих колец и на ступицах шестерен нарезаны зубья. Торцы зубьев шестерен и блокирующих колец имеют скосы, что облегчает введение их в зацепление.

При нейтральном положении синхронизатора его зубчатая муфта и блокирующие кольца не работают. При включении передачи муфта вилкой перемещается и через выступы передвигает сухари, которые прижимают одно из блокирующих колец к конусу шестерни, если включается четвертая (прямая) передача, или к конусу шестерни, если включается третья передача. Вследствие наличия трения между коническими поверхностями шестерня увлекает во вращательное движение блокирующее кольцо и повертывает его относительно муфты на некоторый угол, так как между сухарем и пазом в торце блокирующего кольца есть зазор. Торцовые скосы зубьев кольца не позволяют зубьям муфты войти в зацепление с зубчатым венцом на ступице шестерни и прижимают блокирующее кольцо к конусу шестерни. В результате этого постепенно выравниваются частоты вращения блокирующего кольца (а следовательно, и вторичного вала) и включаемой шестерни.

Когда эти частоты вращения станут одинаковыми, зубья муфты синхронизатора вначале войдут в зацепление с зубьями блокирующего кольца, а затем и с зубчатым венцом на ступице шестерни. Синхронизатор коробки передач автомобиля ГАЗ-24 «Волга» имеет аналогичное устройство.

Синхронизатор коробки передач автомобиля ЗИЛ-130 представляет собой передвижную муфту с диском посередине, на который воздействует вилка переключения, и с зубчатыми венцами. Муфта установлена на шлицах вторичного вала. Диск муфты имеет три отверстия для пальцев фиксатора, соединяющих его с двумя сблокированными конусными кольцами. Между двумя половинками пальца фиксатора расположены две пружины. Торцы центрального диска имеют прорези для блокирующих пальцев, жестко связывающих конусные кольца. Поверхности пальцев в их средней части и поверхности вырезов для пальцев в центральном диске также сблокированы.

В нейтральном положении корпус синхронизатора расположен посередине между шестернями. При включении передачи муфта синхронизатора, перемещаемая пальцами фиксаторов, прижимает конусное кольцо к конусу шестерни. Муфта, связанная с вторичным валом, и шестерня, связанная с промежуточным валом, имеют разные частоты вращения. Вследствие наличия трения между коническими поверхностями кольцо повертывается относительно диска муфты до соприкосновения блокирующих конусных фасок диска и пальцев, после чего происходит блокировка колец муфты. При выравнивании частот вращения шестерни и вторичного вала муфта перемещается дальше, а ее зубья бесшумно входят в зацепление с зубчатым венцом шестерни.

Синхронизатор коробки передач автомобилей MA3-5335 состоит из кольцевого корпуса, на внутренней поверхности которого с обеих сторон запрессованы конические бронзовые кольца, имеющие зубчатую насечку. Внутри корпуса установлена муфта синхронизатора с зубчатыми венцами. В фасонные прорези корпуса входят выступы муфты. Штифты муфты входят во внутренний кольцевой паз обоймы, имеющей на своей наружной поверхности выточку для вилки переключения передач. Фиксаторы, состоящие из шариков и пружин, удерживают обойму вилки переключения на корпусе синхронизатора, предохраняя ее от самопроизвольного перемещения.

Шарики фиксаторов прижимаются изнутри к корпусу синхронизатора; для фиксации центрального положения шариков на внутренней поверхности корпуса в средней части для них есть выемки. Шестерни всех передач, которые включаются синхронизаторами, имеют наружные конусные поверхности и внутренние зубья, соответствующие зубьям венца.

Рис. 2. Синхронизаторы коробок передач: а, б, в, г — автомобиля ЗИЛ-130; д, е, ж, з — автомобилей КрАЗ-257 и MA3-5335; 1 и 14 — муфта синхронизатора; 2 — конусное кольцо; 3 — блокирующий палец; 4 — пружины; 5 — палец фиксатора S — зубчатый венец муфты; 7 — шестерня; 8 — внутренний зубчатый венец шестерни; 9 — обойма вилки переключения; 10 — прорези корпуса; И — корпус; 12 — штифт; 13 — выступ ыуфты; 15 — фиксатор

При включении передач вилкой включения по направлению к включаемой шестерне перемещается обойма и муфта, а вместе с последней и весь корпус. Внутренний конус кольца прижимается к конусной поверхности шестерни. От возникающего трения между конусными поверхностями корпус повернется на некоторый угол, и выступы муфты синхронизатора упрутся в края фасонных прорезей продольное движение муфты относительно корпуса синхронизатора при таком положении невозможно.

Когда частоты вращения муфты и шестерни станут равными, муфта может быть передвинута дальше. При этом шарики фиксаторов отожмутся внутрь выступов, а зубчатый конец муфты войдет в зацепление с внутренними зубьями шестерни включаемой передачи.

Как работают механические коробки передач? – Журнал Auto Trends

Механические коробки передач – это оригинальный тип трансмиссии, столь же древний, как и первые выпущенные автомобили. Однако их дизайн сильно изменился за эти годы. Тем не менее, производители и люди хотят постепенно отказаться от них благодаря удобству автоматики и появлению электромобилей.

---

Ножной привод с тремя педалями для Ford Fiesta ST.

---

Содержание

Два или три вала

Во-первых, давайте проанализируем грубую конструкцию механической коробки передач. Он имеет 2 или 3 вала, входной вал, выходной вал и опциональный промежуточный вал. Этот выбор связан с компоновкой двигателя, будь то продольная или поперечная. Мы проанализируем 3-вальную коробку передач благодаря множеству доступных ресурсов. Входной вал удерживает сцепление и первую шестерню, встроенную и врезанную в сам вал. Крутящий момент постоянно передается через эту шестерню вниз на другую шестерню, расположенную на промежуточном валу.

Промежуточный вал

Этот промежуточный вал имеет несколько шестерен, установленных на валу либо с помощью роликовых подшипников, чтобы они могли свободно вращаться вокруг вала, либо с помощью прямоугольных пазов, чтобы шестерни были прикреплены к валу. Крутящий момент, полученный ранее от входного вала, течет вниз по валу, пока не встретится с первой неподвижной шестерней, направляя указанный крутящий момент вверх через эту шестерню на выходной вал.

Выходной вал

Выходной вал сконструирован так же, как и промежуточный вал, с зубьями, установленными через роликовые подшипники или через прямоугольные пазы. Однако есть предостережение. Эти шестерни зеркально повторяют те, что находятся на промежуточном валу. Если шестерня на промежуточном валу установлена ​​через подшипники, то шестерня, установленная на вторичном валу, закреплена через прорези и наоборот. Этот вал расположен коаксиально входному валу или находится на той же высоте и расположен после него, если хотите. Один конец выходного вала находится внутри шестерни входного вала, в отверстии, в котором сидит тонкий роликовый подшипник, называемый игольчатым подшипником. Этот подшипник позволяет входному валу и выходному валу вращаться с разной скоростью.

Ступицы и втулки синхронизаторов

Кроме того, ступицы синхронизаторов устанавливаются на выходной и промежуточный валы только через прямоугольные пазы. Следовательно, эти ступицы всегда вращаются с той же скоростью, что и вал. Вы можете думать об этих ступицах как о барабанах меньшего размера, чем сами шестерни, с прорезями по окружности.

Втулки синхронизатора подходят к этим втулкам. Это втулки, которые могут захватывать как ступицу, так и сами шестерни благодаря некоторым умным инженерным решениям. Эти хомуты вдавливают латунное кольцо с маленькими зубьями в сопряженное кольцо, врезанное в шестерню. Это латунное кольцо, называемое кольцом синхронизатора, работает как коническая муфта, позволяя самой шестерне медленно догонять по скорости вращения ступицу и, следовательно, вал.

Выбор передачи

Эти втулки двигаются, когда вы выбираете конкретную передачу, позволяя зубчатому колесу двигаться с той же скоростью, что и конкретный вал. Кроме того, благодаря модульной конструкции только эта шестерня должна двигаться вместе с валом, в то время как любая другая шестерня может вращаться с другой скоростью благодаря этим подшипникам. Таким образом, эти хомуты позволяют водителю выбирать, когда шестерня закреплена на валу, а когда нет, чтобы мы могли переключать передачи (1).

Когда вы двигаете манетку, вы двигаете эти хомуты благодаря некоторым стержням с вилками на конце. Каждая линия в H-шаблоне соответствует стержню. Первая передача и вторая передача имеют общий синхронизирующий хомут, то же самое с третьей и четвертой, то же самое с пятой и шестой. Следовательно, ступицы находятся между соседними шестернями, и, кроме того, эти шестерни установлены на подшипниках качения, иначе мы не смогли бы зацепить их, как описано выше. Эти ошейники не обязательно должны сидеть на одном валу. У вас может быть первое-второе кольцо на промежуточном валу, а третье-четвертое и пятое-шестое кольцо на вторичном валу.

Переключите эти шестерни

Теперь давайте приведем пример с некоторыми цифрами, чтобы его было легко понять, с оговоркой, что два зацепления зубчатого колеса образуют зубчатое колесо, и что зубчатое колесо увеличивает крутящий момент при снижении скорости, как правило, в любом случае. Предположим, что двигатель вращается со скоростью 4000 об/мин, и мы на нейтральной передаче. Втулка первой и второй шестерни сидит на промежуточном валу, две другие втулки — на вторичном валу. Мы хотим включить первую передачу. Первичный вал всегда вращается с той же скоростью, что и двигатель, в нашем случае 4000 об/мин. Входной вал передает крутящий момент и вращение через шестерню, расположенную на входном валу, вниз на промежуточный вал через постоянную передачу, описанную ранее.

Эта шестерня снижает скорость один раз, допустим, до 2000 об/мин, поэтому промежуточный вал вращается со скоростью 2000 об/мин. Кроме того, втулки синхронизатора вращаются со скоростью 2000 об/мин и то же самое можно сказать о зубьях, которые создают третью, четвертую, пятую и шестую передачи, учитывая, что они закреплены через пазы, а не подшипники.

Следовательно, шестерни, заставляющие первую и вторую передачи свободно вращаться при любых оборотах. Выходной вал вообще не крутится, учитывая, что мы хотим включить первую передачу и хотим начать движение с места. Таким образом, все шестерни на выходном валу вообще не вращаются, потому что они установлены на роликовых подшипниках или входят в зацепление с другими шестернями, установленными на роликовых подшипниках.

Включение шестерни

Мы включаем первую передачу, поэтому муфта первой-второй передачи перемещается на первую передачу, заставляя шестерню первой передачи двигаться с той же скоростью, что и промежуточный вал, то есть 2000 об/мин. Теперь крутящий момент должен двигаться вверх через первую передачу, поэтому его скорость снова снижается, скажем, до 1000 об/мин. Это происходит потому, что шестерня первой шестерни на выходном валу установлена ​​через прорези, а не подшипники, поэтому она не вращается свободно, заставляя вал вращаться с той же скоростью, что и эта шестерня. Теперь эта скорость может передаваться от трансмиссии к дифференциалу и колесам. Наконец-то мы включили первую передачу (2)!

Чтобы включить, допустим, вторую передачу, мы должны выключить ее из первой передачи, чтобы выходной вал вращался со скоростью 1000 об/мин, а не с места. Когда мы включаем вторую передачу, мы можем достигать более высоких скоростей, поэтому передаточное число меньше. Следовательно, уменьшится и частота вращения промежуточного вала, и вместо 2000 об/мин, как раньше, теперь будет 1500 об/мин (предположительно). Помните, что изначально у нас было 4000 об/мин двигателя, уменьшенное до 2000 об/мин на промежуточном валу, поэтому обороты были уменьшены вдвое. Таким образом, теперь, когда у нас есть 1500 об/мин на промежуточном валу, двигатель будет вращаться только со скоростью 3000 об/мин. Эти 500 об/мин на промежуточном валу поглощались синхронизатором. Без него вам пришлось бы выжимать сцепление и поддерживать обороты двигателя около 3000 об/мин, процесс, известный как согласование оборотов!

Роль сцепления

Вы можете спросить, как вы начинаете движение с места? Это благодаря сцеплению! Вы можете полностью отключить трансмиссию от двигателя, выжав сцепление, или вы можете медленно начать движение автомобиля, позволив сцеплению немного пробуксовывать, ровно настолько, чтобы автомобиль набрал скорость. Это может показаться экстремальным, но колодки сцепления невероятно абразивные, а пружина, толкающая сцепление, имеет большую силу, так что это, безусловно, выполнимо (3).

Всеми любимая механическая коробка передач

И это краткое объяснение того, как работает механическая коробка передач. Почему она так любима и, казалось бы, излишне усложнена? Руководство обожают, потому что оно веселое и увлекательное. Переключение передач обеспечивает контроль, не похожий ни на что другое, от ползания до ударов сцепления и даже быстрого старта.

Это излишне сложно? Может показаться, что несколько автоматических коробок передач, например коробка передач с двойным сцеплением, работают точно так же, как и механическая. Единственное отличие состоит в том, что переключения контролируются электроникой, а не человеком. Есть ли преимущества?

Экономия топлива, при правильном вождении она по-прежнему велика. Устойчивость — еще один показатель того, насколько пуленепробиваемыми являются руководства. И последнее, но не менее важное: из-за простоты ремонта, видя, насколько они невероятно модульны.

---

Каталожные номера

---

(1) Tremec. Синхронизаторы ручной трансмиссии 101. [Онлайн] 31 января 2019 г. [Процитировано: 05 января 2022 г.].

(2) Джон Д. Келли из Государственного университета Вебера. Эксплуатация механической коробки передач. [Онлайн] 23 сентября 2012 г. [Процитировано: 05 января 2022 г.].

(3) Томас Швенке. Как работает сцепление! (Анимация). [Онлайн] 24 сентября 2013 г. [Процитировано: 05 января 2022 г. ].

---

Атрибуция фотографии

---

Избранное изображение от lazarevicvuk9 с Pixabay

---

См. также — Как работает вариатор?

• Автор
• Последние сообщения

Кристиан Пушкашу

Кристиан Пушкашу начал любить автомобили и хотел стать «гонщиком» благодаря какой-то компьютерной игре, которая зажгла огонь почти два десятилетия назад. С тех пор он пришел в себя и решил, что стать автомобильным инженером более разумно, и получил такое образование в своей родной стране, Румынии. Кристиан решил попробовать написать о том, что он узнал, в попытке исправить некоторые неправильные представления и немного нетрадиционно использовать свою будущую степень.

Последние сообщения от Cristian Puscasu (посмотреть все)

3 Распространенные проблемы с синхронизатором механической коробки передач

Синхронизация является одной из наименее понятных и наиболее часто неправильно истолковываемых жалоб и проблем с коробками передач и раздаточной коробкой с ручным переключением передач.

Поскольку в механической трансмиссии или трансмиссии с ведущим мостом существует множество передаточных чисел, несколько валов и шестерен движутся с разной скоростью. Коробка передач оснащена несколькими компонентами синхронизатора, которые включают передачу требуемой скорости в направлении водителя, чтобы переключать передачи без столкновения передач.

Противоположные шестерни, которые устанавливают передаточное число для каждой скорости, которую может выбрать водитель, постоянно входят в зацепление с шестернями скорости. Узлы синхронизаторов насажены шлицами на валы, на которых они установлены, а шестерни скорости свободно крутятся на валах, к которым они прикреплены.

Конструкция разработана таким образом, чтобы редуктор двигался с той же скоростью, что и вал и синхронизатор в сборе, поскольку синхронизация означает, что множество вещей происходит одновременно.

Скользящая втулка узла синхронизатора может быть зацеплена с выбранной шестерней, когда скорости валов равны без шлифования или столкновения. Эта процедура должна работать как при переключении на повышенную, так и на пониженную передачу, синхронизируя различные скорости вала с точным временем при различных открытиях дроссельной заслонки.

На работу синхронизаторов влияет множество факторов, которые могут привести к проблемам с переключением передач. Многие из этих факторов не связаны с передачей.

Технический специалист должен понимать как теорию работы, так и взаимосвязь между частями механической коробки передач, чтобы правильно диагностировать и ремонтировать коробку передач и предоставить клиенту хороший конечный продукт с плавным переключением передач.

По сравнению со сложностью автоматической коробки передач механическая коробка передач является сравнительно простой машиной, но современные версии содержат множество деталей, которые могут выйти из строя. В то время как большинство механических коробок передач прочны, износ синхронизатора (или «синхронизатора») является типичной проблемой для многих старых трансмиссий или трансмиссий с большим пробегом.

Автомобильная механическая коробка передач by Typhoon / CC BY-SA 3.0 . Механическая коробка передач или трансмиссия с ведущим мостом имеют большое количество передаточных чисел, что приводит к тому, что несколько валов и шестерен движутся с разными скоростями. Во избежание столкновений передач в коробке передач имеется множество деталей-синхронизаторов, которые включают нужную передачу скорости в направлении водителя.

Ваши синхронизаторы передач позволяют вашей коробке передач и двигателю работать с одинаковой скоростью, уменьшая тряску или сильное скрежетание и устраняя необходимость в двойном сцеплении и точном согласовании оборотов.

Синхронизаторы — это современное изобретение механической коробки передач, которое, как и многие другие, упрощает вашу жизнь и повышает удовольствие от вождения. Автомобили с ручным переключением передач популярны, потому что они доставляют удовольствие от вождения, поэтому может быть очень неприятно, когда неисправный синхронизатор препятствует чистому плавному переключению передач.

Что такое синхронизатор механической коробки передач для автомобиля?

Если вы когда-либо управляли автомобилем с механической коробкой передач, вы знаете, что переключение передач не всегда происходит гладко. У вас могут возникнуть проблемы с переключением передач, потому что вы чувствуете, что застряли в середине передачи или требует небольшого подталкивания. Переключение передач также может привести к тому, что автомобиль ненадолго заглохнет или даже немного заглохнет.

Установка синхронизатора на механическую коробку передач — одно из достижений, достигнутых временем. Синхронизатор делает работу механической коробки передач более плавной, обеспечивая более быстрое ускорение и более простое переключение передач.

Синхронизатор обеспечивает более плавную работу трансмиссии, а также снижает износ трансмиссии, что со временем может помочь вам сэкономить много денег.

Где находится синхронизатор механической коробки передач в автомобиле?

Скорости входного и выходного валов механической коробки передач синхронизируются с помощью детали, известной как синхронизатор.

Эта деталь, расположенная между сцеплением и коробкой передач, обеспечивает плавное переключение передач. Без синхронизатора переключение передач было бы затруднительным, поскольку передачи не были бы синхронизированы.

Неисправный синхронизатор может быть причиной того, что ваш автомобиль с механической коробкой передач плохо переключает передачи. Эта часть должна быть проверена и при необходимости исправлена, потому что это может повлиять на то, насколько хорошо работает ваш автомобиль в целом.

Как работает синхронизатор механической коробки передач в автомобиле?

Механическая коробка передач имеет сложную конструкцию. По сути, набор шестерен на вторичном валу входит в зацепление с набором шестерен на промежуточном валу.

Ползунок, также известный как муфта переключения передач, скользит по выбранной вами передаче и фиксирует ее на выходном валу при переключении передач.

При переключении синхронизатор изменяет скорость вала, чтобы шестерни совпадали быстрее. Бегунок упирается в ключи или шарики синхронизатора, которые, в свою очередь, упираются в кольцо блокиратора.

Трение, возникающее, когда это кольцо давит на конус шестерни, помогает сбалансировать скорость вращения вала. Когда скорости валов равны, пазы на блоке совмещены, и зубья ползуна входят в зацепление с кольцом блока.

Весь процесс проходит более гладко, что повышает производительность и снижает износ трансмиссии.

Кольца синхронизатора механической коробки передач by A7N8X / CC BY-SA 3.0 . Синхронизаторы передач позволяют вашей коробке передач и двигателю работать с одинаковой скоростью, сводя к минимуму тряску или сильное трение и избавляя от необходимости двойного сцепления и точного согласования оборотов.

Что вызывает отказ синхронизатора механической коробки передач?

Если вы какое-то время использовали рычаг переключения передач, вы, несомненно, привыкли к ощущениям рычага переключения передач при переключении на передачу. Синхронизаторы обеспечивают согласование скоростей, необходимое для плавного включения муфты при переключении селектора с передачи на передачу.

Когда скорость ошейника и шестерни находятся в гармонии, возникает ощущение рывка. Синхронизатор напрягается, чтобы соответствовать скорости, если вы когда-либо испытывали сопротивление при нажатии на рычаг переключения передач.

Из-за чего синхронизаторы выходят из строя? Это может быть просто следствием регулярного износа коробок передач с очень большим пробегом. Каждый раз, когда вы переключаете передачу, ваши синхронизаторы подвергаются некоторому повреждению и со временем приходят в негодность. Плохие синхронизаторы чаще являются следствием ошибок пользователя.

Ваши синхронизаторы могут преждевременно выйти из строя, если вы быстро переключитесь на передачу, так как вы подвергаете их дополнительной нагрузке. Износ такого рода часто возникает при выходе из строя сцепления (или другого компонента системы сцепления), в результате чего переключение передач может стать проблематичным.

Какие из них являются распространенными проблемами синхронизатора механической коробки передач?

Синхронизатор синхронизирует входную и выходную скорости механической коробки передач.

Этот компонент способствует плавной работе коробки передач и расположен между сцеплением и коробкой передач. Было бы сложно переключаться плавно, поскольку шестерни не синхронизированы друг с другом.

В автомобиле с механической коробкой передач причиной неравномерного переключения передач может быть неисправный синхронизатор. Эту деталь следует осмотреть и, при необходимости, отремонтировать, так как она может ухудшить работу вашего автомобиля.

Синхронизатор, входящий в состав коробки передач, обеспечивает синхронизацию передач при переключении передач.

Этот компонент имеет решающее значение, поскольку трансмиссия может серьезно повредиться из-за несоосности шестерен. Синхронизатор в МКПП подвержен многим проблемам.

К типичным проблемам синхронизатора механической коробки передач относятся:

1.

Поврежденные зубья шестерни

По мере того, как зубья шестерни со временем изнашиваются, они теряют способность правильно зацепляться, что приводит к трению шестерен друг о друга. В результате синхронизатор и другие детали трансмиссии могут быть повреждены.

2. Сломанные или застрявшие кольца синхронизатора

Зубья шестерни не могут правильно войти в зацепление, поскольку кольца синхронизатора повреждены или застряли. Это также может повредить трансмиссию.

3. Синхронизатор, содержащий мусор

Грязь и металлическая стружка в синхронизаторе могут помешать правильному зацеплению шестерен. Это потенциально может повредить трансмиссию.

Автомобильный двигатель по Tennen-Gas / CC BY-SA 3.0 . Если синхронизаторы повреждены, синхронизация скоростей двигателя и коробки передач может быть затруднена. В результате этого может быть затруднено управление автомобилем, а также могут быть повреждены двигатель или коробка передач.

Каковы симптомы неисправности синхронизатора механической коробки передач?

Работа механической коробки передач автомобиля в значительной степени зависит от синхронизаторов передач. Изменяя скорость вала так, чтобы ползунок мог сцепляться со следующей шестерней, они отвечают за плавное зацепление шестерен. Благодаря этому шестерни в механической коробке передач могут быстро и эффективно выравниваться во время операции переключения.

Чтобы гарантировать безопасное вождение автомобиля и предотвратить будущие повреждения, очень важно решить любые проблемы с синхронизаторами передач как можно скорее. Чтобы помочь вам обнаружить и устранить любые проблемы как можно быстрее, мы включили некоторые из наиболее типичных признаков того, что синхронизатор передач не работает должным образом.

1. Необычные шумы в трансмиссии

Коробка передач вашего автомобиля может начать издавать странные звуки, если ваши синхронизаторы изношены или сломаны по другой причине. Когда синхронизатор передач неисправен, вы можете часто слышать скрежет при переключении на более низкую передачу или на определенной передаче.

Но поскольку есть много других возможных причин странных шумов вашей трансмиссии, помимо сломанных синхронизаторов передач, крайне важно, чтобы ваш автомобиль проверил профессионал, чтобы он мог точно определить проблему.

2. Неполадки при переключении передач

Поскольку синхронизаторы обеспечивают плавное переключение передач, проблемы с переключением передач являются явным результатом старых или сломанных синхронизаторов. Проверьте синхронизаторы передач, если вам трудно перевести рычаг переключения передач с одной передачи на другую.

3. Трансмиссия автомобиля остается застрявшей на передаче

Иногда вы вообще не сможете переключать передачи из-за неисправности синхронизаторов. В частности, проблема может быть вызвана заклиниванием втулки синхронизатора. Вам нужно будет отбуксировать свой автомобиль в ремонтную мастерскую, чтобы они могли найти причину проблемы и устранить ее, потому что управлять автомобилем будет опасно.

4. Коробка передач резко переключается в нейтральное положение

Резкое переключение коробки передач в нейтральное положение является еще одним признаком неисправности синхронизаторов передач. Возможно, у вас изношены синхронизаторы передач, если после включения передачи коробка передач резко переключается на нейтраль во время движения.

Ползунок не сможет зацепиться с соответствующей передачей, когда синхронизаторы передач изношены, что может привести к внезапному переключению коробки передач в нейтральное положение.

К счастью, симптомы неисправности синхронизаторов обычно довольно очевидны. Двумя наиболее типичными признаками являются хлопки шестерен и скрежет. Каждая передача имеет свой синхронизатор, поэтому проблемы часто связаны с одной или несколькими конкретными передачами.

Например, если вы скрежещете каждый раз при переключении на вторую передачу, вероятно, изношен синхронизатор второй передачи. Селектор передач, часто выскакивающий из одной передачи, является еще одним признаком того, что ваш синхронизатор выходит из строя.

Несмотря на то, что самые ранние признаки нарушения ритма обычно не являются серьезными, со временем проблема будет только ухудшаться. Продолжая ездить с плохими синхронизаторами, вы рискуете повредить сами шестерни.

Как отремонтировать неисправный синхронизатор механической коробки передач?

В механической коробке передач компонент, называемый синхронизатором, синхронизирует скорости входного и выходного валов. Этот компонент, который находится между сцеплением и коробкой передач, помогает гарантировать плавное переключение передач. Было бы трудно переключать передачи без синхронизатора, так как шестерни не были бы синхронизированы.

К сожалению, для замены неисправного синхронизатора всегда требуется ремонт коробки передач. К счастью, ремонт механической коробки передач часто стоит меньше денег и требует меньше усилий, чем ремонт автоматической коробки передач.

Даже если вы рассчитываете сэкономить деньги на восстановлении, если показания указывают на неисправность синхронизатора, вы все равно должны быть готовы заплатить более 1000 долларов за ремонт. Ремонт неисправного синхронизатора имеет важное значение для функциональности и долговечности вашей трансмиссии, независимо от стоимости.

Сколько стоит устранение проблем с синхронизатором механической коробки передач?

Неприятно иметь проблемы с синхронизаторами коробки передач, но, к счастью, эти проблемы часто можно решить быстро, если обнаружить их на ранних стадиях. Во-первых, определите, распространяется ли гарантия вашего производителя на проблему с коробкой передач. Если нет, то придется откладывать деньги на ремонт.

Предсказать стоимость ремонта синхронизатора сложно, так как она будет зависеть от сложности выявления проблемы и степени повреждения. Стоимость ремонта трансмиссии колеблется от 300 до 3000 долларов.

Синхронизаторы обычно относятся к нижней части спектра стоимости ремонта, но если доступ к детали затруднен, стоимость может возрасти. Возможно, пришло время подумать о замене трансмиссии, если проблема серьезная или если она повредила другие части трансмиссии.

Проверка у специалиста по трансмиссии — лучший способ получить точную диагностику любых проблем с трансмиссией и надежную оценку стоимости ремонта.

Можно ли ездить без синхронизатора механической коробки передач?

Синхронизатор — одна из важнейших частей силового агрегата автомобиля. В результате мощность легко и плавно передается на колеса.

Без синхронизаторов переключение передач было бы чрезвычайно сложным, так как шестерни постоянно терлись бы друг о друга, изнашивая коробку передач.

Большинство автомобилей оснащены синхронизирующими кольцами, которые обеспечивают синхронизацию передач. Эти кольца соединяют подшипники и шестерни. Обеспечивая правильное выравнивание шестерен, они способствуют эффективной передаче мощности.

Что происходит, когда выходит из строя синхронизатор механической коробки передач?

Вся система находится в опасности в случае выхода из строя синхронизатора. Даже если это не так, если он сломается, возможен сбой передачи.

Если у вас есть основания полагать, что ваш синхронизатор сломан, немедленно почините его. Не пытайтесь решить проблему самостоятельно; это потребует высокой степени компетентности, и вы рискуете усугубить ситуацию.

Запланируйте посещение квалифицированного специалиста для проверки и ремонта синхронизатора. Если вы этого не сделаете, вы можете получить серьезный вред или, возможно, сбой системы. Если вы заметили какие-либо проблемы с вашим синхронизатором, действуйте немедленно!

Сколько миль может работать синхронизатор механической коробки передач?

Насколько долговечны синхронизаторы механической коробки передач? Окончательного решения этой проблемной проблемы нет, и это ужасно. В то время как некоторые водители утверждают, что их синхронизаторы прослужили в лучшем случае всего несколько тысяч миль, другие утверждают, что их синхронизаторы прослужили весь срок службы их автомобилей.

Обычно водитель выжимает сцепление, прежде чем двигать ручку переключения передач для переключения передач. При двойном сцеплении водитель выжимает сцепление, а затем с помощью ручки переключения передач переходит в нейтральное положение. Затем водитель выбирает подходящую для автомобиля передачу и снова нажимает на педаль сцепления.

Вес вашего автомобиля, техника вождения и состояние дорог влияют на срок службы синхронизаторов. Последние два условия в значительной степени влияют на срок службы синхронизатора.

С другой стороны, синхронизаторы долговечны и могут противостоять большому износу в течение всего срока службы, по мнению большинства автомобильных специалистов. Люди, которые любят бег на длинные дистанции, могут попробовать их.

Подумайте об упомянутых выше факторах, чтобы понять, как долго они продержатся. Никогда не забывайте обращаться за помощью к профессионалу, если у вас есть какие-либо проблемы или вопросы.

Как управлять автомобилем с проблемами синхронизатора механической коробки передач?

Вождение автомобиля с неисправными синхронизаторами может быть затруднено. Вы должны включить сцепление на механической коробке передач, чтобы обороты двигателя соответствовали скорости коробки передач.

Если на вашем автомобиле установлена ​​автоматическая коробка передач, вам потребуется использовать педали акселератора и тормоза. При переключении передач убедитесь, что коробка передач находится на соответствующей передаче.

Если ваши синхронизаторы сломаны, может быть сложно поддерживать синхронизацию скорости двигателя и трансмиссии вашего автомобиля. Это может затруднить вождение и повредить двигатель или коробку передач, а также затруднить управление автомобилем.

Если синхронизатор вашего автомобиля доставляет вам проблемы во время вождения, возможно, его необходимо починить или заменить.

Не пытайтесь небрежно управлять коробкой передач с неисправным синхронизатором. Создайте стратегию для решения текущей проблемы.

Возможно ли переключение передач без синхронизатора механической коробки передач?

Хотя синхронизация является одним из вариантов, смещение не является односторонним путем. Некоторые переключатели могут переключаться без синхронизаторов, хотя для этого может потребоваться некоторая практика.

Вот несколько советов, если вы хотите попробовать переключение передач без синхронизаторов. Чтобы максимально эффективно использовать синхронизаторы, вам необходимо знать следующее:

Один из способов общения с людьми — следить за тем, как движется ваш автомобиль. Чтобы определить, когда следует переключать передачи в зависимости от того, как движется ваш автомобиль, старайтесь не отставать от того, что делает ваш автомобиль.

Сначала наберитесь опыта. По мере того, как вы будете больше практиковаться, переключение передач без синхронизаторов станет проще. Неважно, сколько времени вам потребуется, чтобы что-то освоить, не позволяйте этому сломить вас.

Не переключайтесь без синхронизаторов, даже если вышеупомянутый совет убедил вас, что это возможно. Вместо этого отремонтируйте свой автомобиль, чтобы обеспечить долговечность и надежность трансмиссии в долгосрочной перспективе.

Что такое двойное сцепление в автомобиле с механической коробкой передач?

В прошлом двойное сцепление использовалось для достижения тех же целей, что и синхронизатор механической коробки передач.

Ваша коробка передач рано или поздно изнашивается, что бы вы ни делали. Однако, обслуживая вашу коробку передач, уменьшая износ, вы можете сэкономить деньги с течением времени. Ищите автомобиль с синхронизатором механической коробки передач в качестве одной из таких мер безопасности.

При обычном переключении передач водитель сначала выжимает сцепление, а затем поворачивает ручку переключения передач. При двойном сцеплении водитель выжимает сцепление перед переключением в нейтральное положение с помощью ручки переключения передач. Затем водитель снова выжимает педаль сцепления и выбирает подходящую для автомобиля передачу.

Помогает автомобилю более плавно переключаться на передачу и снижает износ трансмиссии. Двойное сцепление обеспечивает некоторые из тех же эффектов, что и синхронизатор.

Как сохранить механическую коробку передач в хорошем состоянии?

Что бы вы ни делали, ваша трансмиссия рано или поздно изнашивается. Тем не менее, предотвращение износа может помочь вам сэкономить деньги за счет сохранения вашей коробки передач. Одной из таких мер предосторожности является поиск автомобиля с синхронизатором механической коробки передач.

Кроме того, вы должны привезти свой автомобиль для планового технического обслуживания коробки передач. Принесите его для рекомендованного обслуживания, и как только вы обнаружите какие-либо проблемы с трансмиссией, например, автомобиль движется или переключается по-другому, вы должны принести его.

Доставьте свой автомобиль в первоклассную ремонтную мастерскую, которая будет поддерживать его в отличном состоянии, выполняя плановое техническое обслуживание трансмиссии и другие регулярные работы, например, связанные с синхронизаторами механической коробки передач.