Синхронизатор КПП является механизмом, выравнивающим частоту вращения шестерен и валов для переключения передачи. С помощью синхронизатора при смене передачи уменьшается шум и механический износ элементов, что увеличивает срок эксплуатации КПП. Об этом далее в статье.
Синхронизаторы монтируют в легковые автомобили на все КПП. Они работают по конкретному принципу — выравнивание скорости с помощью силы трения. Когда различие между частотой вращения шестерен и вала большое, сила трения должна достигать немного большего уровня для синхронизации их действий. Данное явление наблюдается при включении самых высоких передач.
Основной элемент синхронизатора — ступица, где предусмотрены внутренние и внешние шлицы. Внутренние шлицы применяются для сцепления с вторичным валом и, при этом, существует вероятность осевого перемещения вала в различные стороны. Нижние шлицы, таким образом, сцепляются с муфтой включения, обеспечивающей жесткое сцепление шестерен и вала КПП. Снаружи муфта включения соединена с вилкой для ПП.
Помимо этого, в синхронизатор КП входит блокирующее кольцо, которое необходимо для обеспечения хорошей синхронизации и для того, чтобы при выравнивании скоростей не замыкало муфту. Внутри на кольце есть коническая поверхность, которая предназначена для обмена действиями с фрикционным конусом шестерен. А для создания условий блокировки муфты включения, установлены шлицы с внешней стороны данного стопорного кольца.
Все действия синхронизатора КПП происходят за доли секунды. Когда рычаг КПП расположен в нейтральном положении, шестерни и муфты, не передают поток мощности и свободно вращаются. При желании увеличить скорость посредством переключения КПП, рычаг располагает муфту к направлению шестерни. При этом в системе происходит следующее.
При включении необходимой передачи на муфте сдвигаются сухари (небольшие затворы), действующие на блокировочное кольцо, которое сталкивается с конусом шестерни. Это активирует силу трения, которая поворачивает кольцо, пока оно не застопорится, после чего происходит синхронизация скорости шестерни и вала. В результате этого, двигатель настраивается на другие обороты, а водитель может увеличивать скорость без особых усилий.
Перед разборкой следует предварительно снять со вторичного вала синхронизатор. В самом начале очень важно отметить с помощью мела или маркера местоположение муфты касательно ступицы. Далее аккуратно снимаем со ступицы муфту. Снимать необходимо предельно осторожно, чтобы сухари с шариками не разлетелись в стороны под влиянием пружин. Все извлеченные элементы следует тщательно промыть в керосине и разложить на чистой, не замусоренной поверхности.
Необходимо провести скрупулезный и внимательный осмотр всех элементов — ступицы, шлицев, муфты (обратите внимание на торцы ее зубьев) на наличие забоев и сколов.
Помимо этого, не менее внимательно осмотрите все пружины, сухари и шарики — у них должно быть идеальное физическое состояние, они не должны иметь на своей поверхности грубых следов выработки или видимых следов повреждений. Пружины не должны быть слишком сжатыми или вытянутыми. Следует также проверить зазор между венцом шестерни и торцами кольца.
При обнаружении дефектов на элементах, поменяйте их на новые. Однако если поврежденных деталей слишком много, легче заменить синхронизатор.
После проделанных восстановительных операций, перед заменой поврежденных деталей, смажьте их двигательным маслом. Установите муфту назад на ступицу, ориентируясь на ранее установленную метку.Если совпадут метки, то и проточки на муфте (их три) совпадут с пазами ступицы. Далее нужно смазать литолом пружину фиксатора и вставить ее в паз ступицы. Затем необходимо положить шарик в отверстие заранее смазанного литолом сухаря.
С помощью отвертки вставляем в паз ступицы сухарь с шариком, заранее сжав пружину. Проточки на сухаре, при этом, должны оказаться снаружи, а сферическая поверхность — повернута к муфте. При монтаже сухаря, шарик, вставленный в него, должен попасть в специальные проточки на шлицах муфты, для чего следует протолкнуть его глубже.
С помощью отвертки направьте в отверстие сухаря пружину. Остальные фиксаторы так же должны быть установлены.
Как правило, быстрый износ и поломки элементов синхронизатора обусловлены грубой работой с рычагом ПП. Чтобы продлить работоспособность синхронизатора и не допустить проблем с ним, переключать скорости следует плавно, без рывков.
Признаки неисправности, связанные с нарушением работы муфты синхронизатора:
1. Передача включается нечетко или с большим усилием, либо совсем не включается.Решение: Проверьте работу синхронизатора. Муфта синхронизатора должна перемещаться вручную при небольшом усилии. Если перемещение муфты затруднено (не перемещается или перемещается при большом усилии), произведите замену муфты синхронизатора со ступицей в сборе.
2. Самопроизвольное выключение передач.Решение: Свидетельствует об износе или повреждении зубьев муфты синхронизатора и венцов шестерен, произведите замену муфты синхронизатора со ступицей в сборе.
Замена муфты синхронизатора со ступицей:1. Синхронизаторы 1 и 2, 3 и 4 передач одинаковы по конструкции, поэтому их ремонтируют одними и теми же приемами.
2. Перед разборкой необходимо промаркировать положение муфты относительно ступицы. Поддев отверткой, снять две пружины.
3. Вынуть из пазов ступицы сухари и снять муфту со ступицы.
4. Необходимо осмотреть детали, они не должны иметь следов износа, выкрашивания и замятия.
5. Ступица не должна иметь следов износа. При установке блокирующего кольца на конус соответствующей шестерни зазор между торцами венцов кольца и шестерни должен быть не менее 1 мм, в противном случае блокирующее кольцо замените.
6. Соберите синхронизатор в порядке, обратном разборке, установив муфту на ступицу в соответствии с нанесенными перед разборкой метками.
Наша страница на DRIVE2:
Синхронизатор – элемент, служащий для синхронизации скорости вращения (оборотов) муфты включения передачи и шестерни включаемой передачи на вторичном валу механической коробки передач.
Как описано в схеме работы МКПП в соседнем разделе, в современных коробках передач для включения передачи используется муфта на вторичном валу, жестко замыкающая между собой сам вал и шестерню выбранной передачи, которая в выключенном состоянии свободно вращается на нем. В этом случае шестерня, принимающая крутящий момент с маховика двигателя через шестерни промежуточного и/или первичного вала, начинает передавать его на вторичный вал и дальше к колесам.
Но при переключении передач (на неизменной скорости движения машины) с соответствующим изменением передаточного отношения за счет выбора другой пары шестерней изменяются и рабочие обороты двигателя – а значит, скорости шестерни вновь выбираемой передачи и вторичного вала (с муфтой включения на нем) не совпадают. Если попытаться включить передачу в таких условиях, произойдет резкое ударное уравнение их скоростей, которое может легко повредить механические элементы коробки передач – сломать зубья шестерней, например. Таким образом, чтобы включить другую передачу без ущерба, нужно перед совмещением муфты включения передачи и шестерни выбранной передачи уравнять их скорости. В этом и состоит задача синхронизаторов.
Принцип работы синхронизаторов весьма прост, так как в нем используется банальная сила трения. Торцы шестерней передач, в зацепление с которыми входят муфты, выполнены коническими, а на самой муфте есть ответный конический элемент, на котором установлено бронзовое кольцо. Когда муфта приближается к шестерне, она сначала захватывает бронзовое кольцо синхронизатора за счет его зубчатого венца и прижимает его к шестерне, чтобы силой трения уравнять их угловые скорости. Когда скорости уравниваются, и муфта с шестерней становятся неподвижны относительно друг друга, они плавно и без ударов входят в зацепление своими зубчатыми венцами – передача считается включенной.
Стоит отметить: когда передача включается, крутящий момент передается уже через зацепление зубчатых венцов муфты и шестерни – синхронизатор в этом уже никакой роли не играет, он работает исключительно в момент уравнивания скоростей муфты и шестерни.
Еще одно замечание: описание принципа работы синхронизаторов занимает куда больше времени, чем их работа в момент включения передачи: все вышеописанные действия происходят за доли секунды. В этом можно убедиться, переключая передачи самостоятельно: ведь вы же не выжидаете секунду-другую, медленно вдавливая рычаг КПП в «паз» следующей ступени, а делаете это быстро, иногда даже рывками. Тем не менее, никакого хруста или ударов в момент переключения передач не наблюдается – разумеется, если коробка передач исправна, а синхронизаторы не изношены.
Износ синхронизаторов – по сути, их основная проблема. Ведь работая за счет силы трения, бронзовые кольца синхронизаторов неизбежно истираются. Материал в этом случае выбран не случайно – ведь изнашиваемым элементом должны быть именно синхронизаторы, а не шестерни, например. Поэтому сравнительно мягкая бронза служит здесь «буфером» и своеобразным «расходником». Для того, чтобы продлить срок службы синхронизаторов, бронзовых колец с конической поверхностью может быть несколько: подобный «бутерброд» физически увеличивает время их истирания.
В КПП старых автомобилей синхронизаторов не было, поэтому для безударного переключения передач приходилось использовать техники двойного выжима сцепления. С появлением синхронизаторов они, впрочем, не стали сразу применяться во всех передачах: зачастую синхронизированными могли быть только низшие передачи.
А вот задняя передача и по сей день, как правило, остается несинхронизированной. Причина в том, что в нормальных условиях она должна включаться на стоящем автомобиле и на холостых оборотах – в этом случае различия скоростей между муфтой включения и шестерней задней передачи настолько незначительны, что ими можно пренебречь. А вот если попытаться включить заднюю передачу, стоя на месте и газуя или, еще хуже, двигаясь вперед, можно собственными ушами и руками ощутить хруст и треск.
KnowCar - понятная энциклопедия по устройству автомобилей, где сложное описано простым языком, с иллюстрациями и видео, а статьи рассортированы по разделам. Энциклопедия в процессе наполнения. Если есть вопросы или предложения, свяжитесь с командой. Все контактные данные - внизу сайта.
Все современные механические коробки передач, а также роботизированные коробки передач являются синхронизированными.
В таких коробках для того, чтобы включить передачу, производится выравнивание частоты вращения вала и шестерни. Синхронизацию обеспечивает одноименное устройство – синхронизатор. Помимо плавного переключения передач синхронизатор снижает износ механического соединения, шум при переключении и, тем самым, увеличивает срок службы коробки передач.
Синхронизатор коробки передач
Синхронизаторами оборудуются все передачи коробки передач легкового автомобиля, в том числе передача заднего хода. Принцип действия синхронизатора основан на использовании сил трения при выравнивании скоростей. Чем выше разница в частотах вращения вала и шестерни, тем больше должна быть величина силы трения для их синхронизации. Выполнение данного условия достигается путем увеличения площади поверхности соприкосновения – установкой дополнительных фрикционных колец.Устройство синхронизатора
Синхронизатор состоит из ступицы с сухарями, муфты включения, блокирующего кольца и шестерни с фрикционным конусом. В конструкции коробки передач один синхронизатор обслуживает две передачи (шестерни).
Схема синхронизатора
Работа синхронизатора
а) Исходное положение синхронизатора
б) Синхронизация
в) Включение передачи
Схема работы синхронизатора
Несмотря на множество операций, весь процесс синхронизации и включения передачи занимает доли секунды.
"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453