Принцип работы синхронизатора кпп — Auto-Self.ru
О назначении КПП известно любому, кто хоть однажды сидел за рулем авто. Однако как ее устройство, так и принцип работы зачастую остаются для многих тайной. В общем-то, это может быть и правильно, во всяком случае, такой подход имеет право на существование, тем не менее, не занимаясь подробным изучением коробки, стоит коснуться такого ее элемента, как синхронизатор.
Для чего нужны синхронизаторы КПП
Механическая КПП изменяет крутящий момент, поступающий от ДВС к колесам автомобиля, для чего используются различные шестеренки, располагающиеся внутри коробки. Устройство такого механизма, а также как все это выглядит, помогает понять приведенный ниже рисунок:
Принцип работы такой КПП достаточно прост – при изменении положения ручки переключения передач меняются шестеренки, находящиеся в зацеплении, а для каждой пары таких шестеренок характерно свое передаточное отношение. Его изменение приводит к изменению величины передаваемого на колеса момента.
Таким образом, работает любая МКПП, в том числе и на ВАЗ 2109.
Однако при этом возникает интересный момент – шестерни, которые должны войти в зацепление, имеют разные угловые скорости, а просто так совместить их достаточно сложно, при этом возрастает вероятность разрушения шестеренок и других элементов коробки.
Вот для решения такой проблемы и предназначен синхронизатор коробки передач. Водители со стажем помнят, что раньше, до того, как в конструкции КПП стали применяться синхронизаторы, при переключении скоростей приходилось использовать специальные приемы. Переключение с низшей на высшую передачу, проводилось при помощи двойного выжима. Сначала выжималось сцепление, КПП переводилась на нейтральную передачу, после чего сцепление отпускалось.
Затем сцепление снова выжималось, и водитель включал передачу. Выдержка на нейтралке позволяла уравнять скорости шестерен, а также избежать скрежета при переключении передач.
При переключении с высшей на низшую передачу использовался двойной выжим, да еще и с перегазовкой.
При этом выжималось сцепление, КПП переводилась на нейтралку, сцепление отпускалось, слегка нажималась педаль газа, что приводило к выравниванию угловых скоростей шестеренок, а после этого опять отжималось сцепление, после чего включалась передача.
Как видно из приведенного описания действий водителя, такое переключение достаточно утомительно и занимает длительное время. Вот синхронизатор и позволил значительно упростить всю это процедуру.
Работа синхронизатора коробки передач
Что собой представляет подобное устройство, состав синхронизатора и принцип его работы поможет понять рисунок. Назначение и количество входящих в состав синхронизатора мелких деталей мы рассматривать не будем, достаточно того, что они показаны на рисунке, а вот как все работает, постараемся понять. Это просто интересно, на всех автомобилях используется одинаковый принцип, по которому происходит работа синхронизатора, в том числе и для ВАЗ 2109.
Таким образом, можно отметить, что устройство синхронизатора включает в себя:
- ступицу 1;
- муфту 2;
- блокировочное кольцо 3;
- сухари 4;
- проволочные кольца 5.
В момент переключения передачи муфта 2 перемещается в сторону нужной шестерни. На конической части шестерни, из-за различающихся угловых скоростей шестерни и муфты, между ними появляется сила трения, благодаря которой проворачивается до упора блокировочное кольцо 3. Когда зубья блокировочного кольца и муфты окажутся напротив, движение муфты прекратится.
Происходит выравнивание скоростей, при этом сила трения, сместившая первоначально блокировочное кольцо, пропадает, и оно возвращается в исходное положение, а муфта 2 проходит через зубья блокировочного кольца и соединяется с венцом включаемой шестерни. Благодаря сухарям муфта жестко соединяется с валом, а значит, передача включена и синхронизатор отработал всю процедуру, обеспечив бесшумное включение передачи.
Синхронизатор КПП, уход, эксплуатация
Такое устройство, как синхронизатор, надо принимать с благодарностью. Конечно, ничего сложного в переключении передач с помощью двойного выжима нет, он до сих пор применяется на некоторых машинах строительной техники, где по условиям работы использование синхронизатора исключено.
Но его внедрение в конструкцию легкового автомобиля, в том числе и ВАЗ 2109, позволило значительно облегчить управление, что сделало авто более доступным.
Как порой бывает неприятно осознавать, что работа коробки нарушилась. Понимаешь это, когда переключение передач начинает происходить со скрежетом или проявляются другие ее дефекты. Чаще всего внешними признаками неисправности или сильного износа деталей синхронизатора, в том числе для ВАЗ 2109, могут быть:
- шум при работе КПП;
- затрудненное включение передач;
- самовыключение передач.
Конечно, появление подобных дефектов может быть обусловлено и другими причинами, но чаще всего именно синхронизатор, отказ или износ его деталей, приводит к подобным явлениям. Это справедливо для любого автомобиля, и ВАЗ 2109 тоже.
В принципе, когда происходит правильный выбор скорости движения, используется нужная передача, своевременно проводится техническое обслуживание и применяется правильное масло, то КПП и синхронизатор служат долго, что справедливо и для ВАЗ 2109.
Такое устройство, как синхронизатор, позволяет осуществить переключение скоростей в КПП за короткое время без шума и скрежета, обеспечивает сохранность шестерен и продлевает срок эксплуатации МКПП.
Поделитесь с друзьями в соц.сетях:
Как устроен и работает синхронизатор механической коробки передач
Все передачи переднего хода современной механической коробки передач синхронизированы, то есть оснащены устройством выравнивания относительной скорости шестерён при входе в зацепление. Это обеспечивает бесшумность и мягкость переключения, минимизирует вероятность поломки зубьев. Иногда это ставится и на задний ход, где менее востребовано, заднюю редко включают на движущемся автомобиле. Деликатное устройство синхронизатора и не совсем однозначные реакции механизма на действия водителя делают очень желательным знание принципа его работы.
Содержание
- Чем вызвана необходимость применения синхронизатора
- Устройство механизма синхронизации
- Работа синхронизатора
- Проблемы с синхронизатором
Чем вызвана необходимость применения синхронизатора
Суть работы механической коробки состоит в обеспечении жёсткой связи шестерни, исходно свободно вращающейся на валу, с выполненными на нём шлицами в момент включения очередной передачи.
Но сама природа зубчатого зацепления требует относительной неподвижности зубьев, входящих в связь. Иначе возможна серия жёстких ударов, вызывающих шум, рывки и повреждение деталей из-за пиковых ударных нагрузок.
Для безударного включения, а также обеспечения надёжности работы при знакопеременных нагрузках необходимо соблюсти ряд условий:
- относительная скорость перемещения зубьев должна быть сведена к нулю, то есть в данном случае шестерню необходимо остановить относительно вала;
- входную часть зубьев надо выполнить с заострениями, поскольку есть вероятность точного попадания зуба на зуб, что не даст переключиться;
- необходим фиксатор, то есть устройство, вызывающее сопротивление при попытке выхода из зацепления за счёт вибрации или продольной составляющей передаваемого усилия.
Ранее водителю приходилось заниматься самостоятельным выравниванием скоростей шестерён, что требовало умения переключаться с двойным выжимом сцепления и промежуточной перегазовкой.
Это вызывало необходимость немалого навыка и затрат времени на переход по передачам вниз. Сейчас часть проблем снимает наличие синхронизатора, хотя перегазовки иногда используются, например, в спорте и на мощных автомобилях.
Устройство механизма синхронизации
Часто ошибочно синхронизатором называют лишь один его элемент, хотя он самостоятельно выполнить все функции не сможет. Состоит устройство из следующих деталей:
- муфты, обычно одной на две соседние передачи;
- блокирующих колец из мягкого металла, одиночных или составных из двух-трёх частей;
- рабочего конуса на подключаемой шестерне;
- ступицы со шлицевой посадкой на вал и стопорными кольцами;
- механизма фиксации с пружинами и сухарями.
Вся конструкция обычно размещается между шестернями двух соседних передач, можно говорить о муфтах 1й-2й или 3й-4й. При этом на каждую передачу работает своё кольцо, то есть число блокировочных колец совпадает с количество шестерён, но не муфт.
При нечётном числе передач коробки одна из муфт перемещается лишь в одном направлении.
Снаружи на муфте выполнена проточка под вилку переключения, а внутри – шлицы, с помощью которых она скользит по ступице, и они же своими заострёнными концами входят в зацепление с отдельным венцом на шестерне.
Блокирующие кольца расположены между ступицей и рабочими шестернями, при перемещении они опираются на конусную поверхность. Если кольцо наборное, то часть трения происходит внутри набора, а не по конусу шестерни, что увеличивает мощность синхронизатора, сокращает время переключения и сберегает детали от износа.
Работа синхронизатора
Водитель чрез рычаг и кулису перемещает шток внутри коробки, который соединён с вилкой переключения. Вилка через проточку передвигает муфту синхронизатора в направлении выбранной передачи. Но ещё до того, как зубья венцов соприкоснутся, к рабочему конусу шестерни прижимается блокирующее кольцо. С одной стороны оно имеющимися выступами связано с муфтой, а с другой имеет ответную часть конуса, прижимающуюся к шестерне.
Возникает значительная сила трения, чему способствует правильный выбор масла в коробке и материала для колец.
Трение замедляет скорость вращения шестерни на валу вплоть до полной остановки. После этого заострённые зубья венцов муфты и шестерни мягко и без удара войдут в зацепление. Передача включена.
Остаётся надёжно закрепить муфту в этом положении, что и обеспечит фиксатор. Они имеют различную конструкцию. Но в общем случае происходит перекос его подпружиненных сухарей и вход их в предусмотренные пазы. Пружины через шарики надёжно прижмут муфту, не давая ей двигаться в обратном направлении. В тоже время, водитель сможет выключить передачу, приложив усилие к рычагу и вилке, преодолевая усилие пружин фиксатора.
Проблемы с синхронизатором
Неисправности связаны именно с тремя основными функциями устройства:
- износ рабочих конусов, что уменьшает тормозящую силу трения;
- затупление и выкрашивание заострённых кромок на зубьях;
- нарушение работы фиксаторов, в основном связанное с уменьшением при износе рабочей длины зубьев венца муфт и шестерён.
Проявляется это как в виде скрежета при включении, так и в самопроизвольном выпадании включённой передачи. Рычаг приходится удерживать вручную, что заканчивается износом вилок. Увеличить срок службы можно избегая быстрой перемены передач, используя приём двойного выжима и регулярно меняя масло в коробке. Тем более противопоказан спортивный стиль, когда передачи переключаются без выжима сцепления. Такое применимо лишь в автоспорте, где с одной стороны используются специальные кулачковые коробки без синхронизаторов, а с другой – нормальной считается частая переборка механизмов.
3)Устройство коробки передач автомобиля камаз -5220. Как работает синхронизатор? Ответ иллюстрировать схемой.
Коробка
передач КАМАЗ —
трехходовая, пятиступенчатая (с пятой
повышающей передачей), с синхронизаторами
на II, III и IV, V передачах.
Картер 18 коробки
передач прикреплен к картеру 4 сцепления,
и таким образом двигатель,
сцепление и коробка передач составляют
единый силовой агрегат.Ведущий вал 2
установлен на двух подшипниках: впереди
— в расточке торца коленчатого вала
двигателя и сзади — в передней стенке
картера коробки передач и крышке 3
подшипника.На переднем конце ведущего
вала нарезаны шлицы для установки
ведомого диска сцепления. На задней
части конца вала, входящей в картер
коробки передач, нарезан зубчатый венец
шестерни постоянного зацепления. Вал
зафиксирован от осевого перемещения в
подшипнике, который относительно картера
закреплен стопорным кольцом, входящим
в выточку наружного кольца подшипника,
и, кроме того, внутреннее кольцо подшипника
поджато шлицевой гайкой. Внутренняя
расточка зубчатого венца ведущего вала
является передней опорой для ведомого
вала 14, установленного в ней на
цилиндрическом роликовом подшипнике,
задний конец ведомого вала опирается
на шариковый подшипник, закрепленный
стопорным кольцом в стенке картера и
крышке 15.
Ведомый вал является шлицованным валом переменного сечения. На нем установлены последовательно (начиная с переднего конца) синхронизатор 5 IV и V передач, шестерня 8 V передачи, шестерня 9 III передачи, синхронизатор 10 II и III передач, шестерня 11 II передачи и шестерня 12 I передачи и заднего хода.
Каретка
синхронизатора IV и V передач насажена
на шлицы вала, а II и III передач — на втулку
со шлицевой наружной поверхностью,
зафиксированную относительно вала
шпонками. Шестерни II, III и V передач
ведомого вала установлены на подшипниках
скольжения, выполненных в виде стальных
втулок, имеющих специальное покрытие
и пропитку. Шестерня I передачи и заднего
хода может перемещаться по шлицованной
части ведомого вала. Осевое перемещение
остальных шестерен ограничено упорными
шайбами и распорными втулками.
Рисунок 3.1. Коробка передач КАМАЗ 5320
1 — муфта выключения сцепления; 2 — ведущий вал; 3 — крышка подшипника ведущего вала; 4 — картер сцепления; 5 — синхронизатор IV и V передач; 6 — рычаг переключения передач; 7 — шарик фиксатора с пружиной; 8 — шестерня V передачи ведомого вала; 9 — шестерня III передачи ведомого вала; 10 — синхронизатор II и III передач; 11 — шестерня II передачи ведомого вала; 12 — шестерня I передачи и заднего хода ведомого вала; 13 — верхняя крышка коробки передач со штоком и вилками; 14 — ведомый вал; 15 — крышка подшипника ведомого вала; 16 — фланец крепления карданного вала к коробке передач; 17 — промежуточный вал с шестерней I передачи; 18 — картер коробки передач; 19 — шестерня II передачи промежуточного вала; 20 — заборник масляного насоса с магнитом; 21 — шестерня III передачи промежуточного вала; 22 — шестерня V передачи промежуточного вала; 23 — шестерня отбора мощности; 24 — шестерня привода промежуточного вала; 25 — масляный насос; 26 — ось блока шестерен заднего хода; 27 — блок шестерен заднего хода; 28 — шток вилки продольной тяги; 29 — промежуточный рычаг переключения передач; 30 — картер механизма дистанционного переключения передач; 31 — поводок переключения I передачи и заднего хода; 32 — предохранитель включения заднего хода с пружиной; 33 — штифт фиксатора выбора передач с пружиной; 34 — вал переключения передач; 35 — червяк шестерни привода спидометра
Передний
конец промежуточного вала 17 опирается
на роликовый подшипник, смонтированный
в передней стенке картера коробки
передач, а задний — на шариковый
подшипник, закрепленный стопорным
кольцом в стенке картера и крышке.
Кроме
того, задний конец промежуточного вала
притянут к внутреннему кольцу подшипника
шайбой и двумя болтами, ввернутыми в
торец вала.
Промежуточный вал, кроме задней шлицевой части, представляющей собой зубчатый венец шестерни I передачи и заднего хода, имеет гладкую ступенчатую поверхность с рядом пазов под шпонки для фиксации шестерен. На промежуточном валу расположены последовательно: шестерня 24 постоянного зацепления, шестерня 23 отбора мощности через боковой люк, шестерня 22 V передачи и шестерня 21 III передачи, распорная втулка и шестерня 19 II передачи.
В переднем торце промежуточного вала сделан паз для привода валика масляного насоса
В
приливах картера коробки передач
установлена дополнительная ось 26, на
которой на двух роликовых подшипниках
установлен блок 27 промежуточных шестерен
заднего хода. Одна из шестерен блока
находится в постоянном зацеплении с
зубчатым венцом I передачи, имеющимся
на промежуточном валу; другая шестерня
входит в зацепление с шестерней I
передачи, скользящей по шлицам ведомого
вала при перемещении ее назад, когда
включается задний ход.
Все шестерни коробки передач, кроме шестерен I передачи, заднего хода и отбора мощности, находятся в постоянном зацеплении с соответствующими шестернями ведущего и ведомого валов, имеют спиральные зубья для уменьшения шума при работе шестерен и увеличения их долговечности.
Зубья шестерен коробки передач смазываются со дна картера. Втулка, выполняющая роль подшипников скольжения шестерен ведомого вала, смазывается маслом под давлением, поступающим от масляного насоса 25, смонтированного на передней стенке картера. Насос приводится в действие от торца промежуточного вала коробки передач.
Выступающий
конец ведущего валика масляного насоса
имеет две лыски, которые входят в
соответствующий паз в торце промежуточного
вала коробки передач. На валике неподвижно
с помощью шпонки закреплена ведущая
шестерня масляного насоса; его ведомая
шестерня на оси сидит свободно. Масло
из канала, имеющегося в стенке картера
и сообщающегося с поддоном, защищенным
фильтрующей сеткой, поступает в насос.
При вращении шестерен всасывание происходит там, где зубья выходят из зацепления, а нагнетание — с той стороны, где они входят в зацепление. По каналу масло выходит из насоса в нагнетательную магистраль.
Для устранения перенапряжения деталей у насоса имеется перепускной шариковый клапан, который при чрезмерном повышении давления масла соединяет нагнетательный канал насоса со всасывающим.
По каналу в передней стенке картера и каналу в крышке ведущего вала масло поступает к радиальным каналам ведущего вала. Из них через осевой канал ведущего вала и переходную втулку масло подводится к осевому каналу ведомого вала и далее по радиальным отверстиям — к втулкам шестерен V, III и II передач.
Для очистки масла в нижней части поддона имеется масло-приемник с магнитной пробкой.
Описываемая
коробка передач выполнена по схеме, в
которой соответствующие шестерни всех
передач, кроме I и заднего хода, находятся
в постоянном зацеплении. При такой
кинематической схеме наиболее удобно
и легко переключаются передачи с помощью
синхронизаторов, которые обеспечивают
безударное и бесшумное включение
шестерен, что повышает долговечность
деталей коробки.
Синхронизатор состоит из следующих основных частей: муфты 5, каретки 6 и обоймы 7.Обойма синхронизатора представляет собой полый цилиндр с четырьмя равномерно расположенными продольными сквозными прорезями на поверхности. Прорези имеют специальную конфигурацию — в средней части они сделаны на некоторой длине более широкими и имеют скошенный выход. По краям прорези сделаны еще более широкими, но с плавными закруглениями, чтобы исключить концентрацию напряжений по краям обоймы. Обойма является весьма ответственной и нагруженной деталью, поэтому она изготовлена из качественной стали и подвергается термической обработке в зоне прорезей.
В прорези обоймы входят четыре отростка каретки синхронизатора, на которых закреплена муфта. Каретка синхронизатора имеет также четыре равно расположенных по окружности отверстия, в которые вставлены шарики 12 с пружинными фиксаторами.
В
среднем нейтральном положении обойма
соединяется с кареткой посредством
пружинных фиксаторов, шарики которых
под действием пружин входят в
соответствующие канавки, имеющиеся в
обойме.
К обоим торцам обоймы синхронизатора
приклепаны бронзовые конусные кольца
3 и 8. Каретка синхронизатора имеет
шлицевое отверстие. У синхронизатора
V и IV передач каретка скользит по шлицам
ведомого вала 1, а у синхронизатора III и
II передач — по шлицам распорной втулки
шестерен III и II передач. С обоих торцов
ступицы каретки синхронизатора нарезаны
зубчатые муфты 10 и 13, которыми каретка
может соединяться с соответствующими
зубчатыми муфтами 11 и 14 внутреннего
зацепления V и IV или III и II передач.
Рисунок 3.2 Синхронизатор:
а — в разрезе; б — схема работы; 1 — ведомый вал коробки передач; 2 — шестерня V передачи; 3 — конусное кольцо синхронизатора для включения V передачи; 4 — конусное кольцо шестерни V передачи; 5 — муфта включения IV и V передач; 6 — каретка синхронизатора; 7 — обойма конусных колец; 8 — конусное кольцо для включения IV передачи; 9 — ведущий вал коробки передач; 10 — зубчатая муфта каретки синхронизатора включения IV передачи; 11 и 14 — зубчатые муфты; 12 — шарик фиксатора каретки; 13 — зубчатая муфта каретки синхронизатора включения V передачи
При
включении передачи вилка штока перемещает
в соответствующую сторону муфту 5
включения IV и V передач, которая передвигает
вдоль вала связанную с ней каретку и
обойму синхронизатора.
При надвигании
корпусного кольца обоймы на конус
шестерни изменяется скорость, в результате
чего прямоугольные отростки каретки,
входящие в ее прорези, смещаются и входят
в средние боковые углубления прорезей
обоймы.
Пока не прекратится взаимное скольжение конических поверхностей и не уравняются скорости обоймы и шестерни, дальнейшее продвижение каретки вдоль оси вала невозможно.
После выравнивания скоростей вращения обоймы и шестерни отростки каретки перестанут прижиматься к средним боковым углублениям прорезей и муфта будет иметь возможность переместиться вдоль оси вала. При перемещении муфты под воздействием вилки переключения передач шарики, соединяющие каретку с обоймой, выйдут из углубления последней, каретка продвинется вдоль оси вала и, так как она вращается с той же скоростью, что и включаемая шестерня, зубчатая муфта каретки без удара и шума войдет в зацепление с зубчатой муфтой шестерни (произойдет блокировка).
Рисунок
3.
3 Привод коробки передач КАМАЗ:
1 — рычаг переключения передач; 2 — рычаг механизма переключения; 3 — валик переключения передач; 4 — картер механизма дистанционного переключения передач; 5 — промежуточный рычаг переключения передач; 6 — палец; 7 — серьга шарнира; 8 — наконечник тяги; 9 — стяжные болты; 10 — тяга; 11 — промежуточный механизм; 12 — стопорный болт; 13 — поперечный валик
При
включенной передаче крутящий момент
двигателя через маховик,
нажимный и ведомый диски сцепления
передается на ведущий вал коробки
передач, а с его зубчатого венца на
сопряженную шестерню промежуточного
вала и далее от соответствующей пары
шестерен включенной передачи на каретку
синхронизатора и ведомый вал коробки
передач. Только к шестерне I передачи и
заднего хода крутящий момент передается
непосредственно от промежуточного вала
коробки передач. Учитывая отсутствие
синхронизатора у шестерен I передачи,
во избежание поломки шестерен переключение
на I передачу выполнять только после
значительного уменьшения скорости
движения.
Рисунок 3.4 Крышка коробки передач КАМАЗ:
1 — верхняя крышка; 2 — пробка; 3 — вилка переключения I передачи и заднего хода; 4 — вилка переключения II и III передач; 5 — шток вилки переключения IV и V передач; в и 10 — заглушки; 7 — шарики замка штока; 8 — вилка переключения IV и V передач; 9 — стопорный болт; 11 — головка штока вилки переключения I передачи и заднего хода; 12 — пружина предохранителя; 13 — стакан пружины; 14 — ось поводка; 15 — поводок переключения I передачи и заднего хода; 16 — предохранители включения заднего хода; 17 — головка штока вилки переключения II и III передач; 18 — шарик фиксатора; 19 — пружина фиксатора; 20 — шток вилки переключения II и III передач; 21 — шток вилки переключения I передачи и заднего хода; 22 — рычаг дистанционного механизма переключения передач; 23 — штифт замка штока.
Достаточно
удаленное от водителя расположение
коробки передач привело к необходимости
осуществления дистанционного привода
управления коробкой.
Дистанционный
привод (рис. 68) состоит из механизма
переключения передач, расположенного
непосредственно на коробке передач, и
системы тяг и рычагов, связанных с
рычагом 1 переключения передач,
смонтированным в кабине.
В приливах верхней крышки 1 коробки передач смонтированы три штока.
На каждом штоке неподвижно закреплены вилки переключения передач. На крайнем правом (по ходу автомобиля) штоке закреплена вилка 3 переключения I передачи и заднего хода, на среднем штоке — вилка 4 переключения II и III передач и на третьем штоке — вилка 8 переключения IV и V передач.
Для обеспечения строгого положения на штоке каждая вилка прикреплена к нему установочным стопорным винтом, который конусным концом входит в такое же отверстие штока. Чтобы винт не отвертывался, он привязан шплинт-проволокой к вилке. Кованые стальные вилки имеют тщательно изготовленные и термически обработанные губки, входящие в кольцевую проточку муфты переключения передач.
Штоки
5, 20 и 21 передвигаются в направляющих
опорах верхней крышки с помощью рычага
22 дистанционного механизма переключения
передач. На штоке I передачи и заднего
хода, а также на штоке переключения II и
III передач имеются головки (соответственно
11 и 17).
В головку 17 рычаг 22 входит непосредственно, а в головку 11 — через поводок 15 переключения I передачи и заднего хода.
Для включения IV и V передач рычаг 22 может входить непосредственно в паз вилки 8 переключения этих передач. Положение штока I передачи и заднего хода зафиксировано в крышке с помощью предохранителей 16, входящих в поводок 15 под действием пружины 12, помещенной в стакане 13. Только преодолев усилие пружины этого предохранителя, можно включить перс-дачу или задний ход. Кроме того, имеются фиксаторы штоков, выполненные в виде шариков 18 с пружинами.
На
штоках имеется по три канавки под шарик.
Шарики фиксаторов под действием пружин
входят в эти канавки и фиксируют штоки
в положении, соответствующем включению
определенной передачи, а также в
нейтральном положении. Чтобы исключить
возможность одновременного включения
двух различных передач из-за совместного
передвижения двух штоков, имеется замок,
который при передвижении одного из
штоков запирает два других в нейтральном
положении.
Для этого в перегородке
верхней крышки коробки передач просверлен
канал, в котором между штоками вложено
по два шарика 7. В штоках сделаны выемки
под шарики; кроме того, в среднем штоке
имеется отверстие, в которое вставлен
штифт 23 замка штоков. При перемещении
среднего штока шарики выходят из его
углублений и входят в углубления крайних
штоков, запирая последние.
Если перемещается один из крайних штоков, то шарик выходит из имеющегося в нем углубления и, нажимая на смежный шарик, передвигает штифт среднего штока таким образом, что он нажимает на два других шарика, один из которых входит в углубление второго крайнего штока, запирая его и средний шток.
На верхней крышке коробки передач смонтирован картер дистанционного механизма управления коробкой передач, в котором располагается вал 34 переключения передач с неподвижно закрепленным на нем рычагом 6, управляющим штоком переключения передач, и промежуточным рычагом 29, связанным с продольной тягой дистанционного привода.
В
картере дистанционного механизма
располагается также штифт 33 фиксатора
выбора передач, который пружиной,
расположенной в отверстии картера,
прижимается к рычагу 6 и удерживает его
в нейтральном положении.
На внешнем
конце консольной части картера в приливах
сделаны опоры для штока 28 вилки продольной
тяги. На штоке 28 неподвижно закреплена
головка, в которую входит головка рычага
29.
Шток 28 вилки продольной тяги в своих опорах может совершать как продольное, так и угловое перемещение. Угловое перемещение штока 28 вызывает продольное перемещение вала 34, что приводит к соединению сидящего на нем рычага 6 с определенным ползуном в верхней крышке коробки передач. Продольное перемещение штока 28 вилки продольной тяги вызывает поворот вала 34 переключения передач и сидящего на нем рычага 6. При этом шток вилки переключения передач вместе с вилкой перемещается до включения соответствующей передачи.
Наличие шарнирных соединений и шаровой опоры обеспечивает возможность опрокидывания кабины без нарушения нейтрального положения рычага управления коробки передач. В этом случае шаровая опора рычага, связанная с основанием кабины, скользит по стержню рычага.
При
опущенной кабине во всем дистанционном
приводе обусловливается четкая
кинематическая связь между каждым
элементом механизма управления передачами
коробки передач.
Общие сведения о синхронизации — обзор передачи
- Автор : Майк Вайнберг, ответственный редактор
Одной из наименее понятных и чаще всего ошибочно диагностируемых жалоб/проблем с ручным переключением передач и раздаточных коробок является синхронизация.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше
В механической коробке передач или трансмиссии ряд валов и шестерен движутся с разной скоростью из-за количества передаточных чисел в коробке передач. Чтобы переключать передачи без столкновения, трансмиссия имеет ряд узлов синхронизаторов, которые включают передачу желаемой скорости по указанию водителя.
Шестерни скорости находятся в постоянном зацеплении с противоположными шестернями, которые определяют передаточное число для каждой скорости, которую может выбрать водитель. Шестерни скорости свободно вращаются на валах, на которых они установлены, а узлы синхронизаторов насажены на валы, на которых они установлены.
Поскольку синхронизация означает, что несколько вещей происходят одновременно, конструкция сделана таким образом, чтобы выбранная ступенчатая шестерня двигалась с той же скоростью, что и узел вала и синхронизатора. Когда скорости валов равны, можно зацепить скользящую муфту узла синхронизатора с выбранной шестерней без скрежета или столкновения. Этот процесс должен работать как при переключении на повышенную, так и на пониженную передачу и координировать различные скорости вала с точным синхронизацией при различных открытиях дроссельной заслонки.
Многие условия влияют на работу синхронизаторов и могут вызвать проблемы с переключением передач. Многие из этих условий являются внешними по отношению к передаче. Чтобы правильно диагностировать и ремонтировать механическую коробку передач, технический специалист должен понимать как теорию работы, так и то, как детали взаимодействуют друг с другом, чтобы произвести качественный конечный продукт с плавным переключением передач для клиента.
Понимание теории:
Хотя существует множество различных конструкций синхронизаторов, все они работают одинаково. Узел синхронизатора состоит из ступицы с внутренними шлицами, которые соединяют его с валом, на котором он вращается. Ступица имеет набор внешних шлицов, которые сопрягаются со шлицами внутри скользящей втулки, которая может перемещаться вперед и назад по ступице. На обоих концах скользящей втулки находятся соответствующие наборы зацепляющих зубьев, которые входят в зацепление с шестерней. Каждая скользящая втулка может сочетаться с двумя передачами: 1-й и 2-й, 3-й и 4-й, 5-й и 6-й передачами, а также одной для передачи заднего хода во многих трансмиссиях последних моделей.
Узел синхронизатора также имеет прорези в ступице для шпонок (распорок, собачек, нажимных элементов и т. д.), которые перемещаются в том же направлении, что и скользящая втулка. Эти шпонки входят в прорези, выточенные в синхронизаторе или блокирующем кольце, которое двигается по обработанному конусу, являющемуся частью скоростной шестерни.
За конусом скоростной шестерни находится набор механически обработанных зацепляющих зубьев, которые сопрягаются с зацепляющими зубьями на обоих концах ползуна. Кольцо синхронизатора также имеет набор зацепляющих зубьев, которые совпадают с зубьями на скользящей втулке и ступенчатой шестерне.
Механизм синхронизированного переключения относительно прост. Водитель выбирает передачу с помощью рычага переключения передач, который, в свою очередь, перемещает вилку переключения, соединенную со скользящей втулкой синхронизатора. По мере того, как втулка движется к ступенчатой шестерне, шпонки перемещают кольцо синхронизатора в контакт с конусом ступенчатой шестерни. Кольцо синхронизатора представляет собой мокрую муфту, которая обеспечивает трение о конус ступенчатой шестерни для замедления или ускорения ступенчатой шестерни в соответствии со скоростью вала, на котором вращается узел синхронизатора.
В этот момент кольцо синхронизатора не позволит скользящей муфте войти в зацепление с зубьями шестерни скорости до тех пор, пока скорость вала и скорость шестерни не совпадут (синхронизируются).
Когда скорость вала сравняется со скоростью шестерни, трение на блокирующем или синхронизирующем кольце ослабевает, а внешние зубья кольца выстраиваются на одной линии со скользящей втулкой и позволяют ей перемещаться до полного зацепления с зубьями шестерни, завершая переключение. тихо. Очевидно, что если какой-либо из этих компонентов изношен или поврежден, этот процесс синхронизации не будет работать, и произойдет стирание шестерен.
В рамках обсуждения теории настало время понять взаимосвязь передаточного числа и скорости вала с процессом переключения передач. Используя для этого примера переключение с 1-й на 2-ю и чтобы упростить расчеты, предположим, что передаточное число 1-й передачи равно 2-1, а передаточное число 2-й передачи равно 1,5-1. Водитель разгоняется до 4000 об/мин и начинает смену. В этот момент главный вал вращается со скоростью 2000 об/мин (4000 разделить на 2 = 2000), а ведущие колеса приводят главный вал в движение. В этот момент шестерня 2-й передачи вращается со скоростью 2667 об/мин (4000, деленное на 1,5).
Скорость диска сцепления должна упасть до 3000 об/мин, чтобы 2-я передача достигла той же скорости, что и главный вал и блок синхронизатора (3000, деленное на 1,5). 1,5 = 2000). В этот момент сдвиг может быть завершен без коллизии.
Здесь вы можете начать осознавать внешние условия, которые могут создать проблемы с переключением, когда плохое выключение сцепления или водитель, спешащий с переключением, может повлиять на результат, изменив время переключения. Неправильно отрегулированное или поврежденное сцепление, которое не будет должным образом отключать поток мощности от двигателя к первичному валу трансмиссии, быстро ухудшит фрикционную способность колец синхронизатора и вскоре приведет к необратимому повреждению синхронизаторов и зубчатой передачи.
Конструкция с кольцом синхронизатора:
Кольцо синхронизатора или блокирующее кольцо действует как фрикционное устройство почти так же, как тормоза и сцепления. Эти компоненты посредством трения и давления превращают движение (кинетическую энергию) в тепло и замедляют или ускоряют движущийся вал.
Старые конструкции колец синхронизатора изготавливаются из латуни или бронзы и имеют острую резьбу, проходящую по внутреннему диаметру кольца, с рядом канавок, проходящих перпендикулярно резьбе. Острая резьба предназначена для разрезания масляной пленки на конусе скоростной шестерни, а прорези помогают выпускать смазку за счет центробежной силы, гарантируя, что кольцо может захватить ступенчатую шестерню, а не скользить по масляной пленке.
В более поздних конструкциях используются накладки из бумаги (аналогично автоматическим сцеплениям), углеродного волокна и различных металлических сплавов. Все эти материалы обеспечивают лучшую удерживающую способность, чем латунь или бронза. Важным примечанием здесь является то, что все эти конструкции предназначены для работы с определенной трансмиссионной смазкой. Трансмиссионное масло с вязкостью 90, использовавшееся в прошлом, почти исчезло, и его никогда не следует использовать с кольцевыми накладками более поздней конструкции.
Во-первых, футеровки более поздних конструкций пористые и впитывают смазку, а когда они впитывают 90-веса они никогда полностью не очистятся от высоковязкой жидкости. Само собой разумеется, что чем гуще жидкость, тем выше сопротивление зубчатой передачи, проходящей через нее. Жидкости с высокой вязкостью создают проблемы при холодном переключении и добавляют паразитное сопротивление компонентам, снижая расход топлива.
Еще одним внешним источником проблем с переключением передач является использование неподходящего смазочного материала. Высокое содержание соединений серы в трансмиссионных маслах воздействует на накладки колец, а вязкость препятствует истощению колец жидкости, вызывая столкновение шестерен. Большинство трансмиссий последних моделей предназначены для работы на ATF или специально разработанных моторных маслах 5W-30 со специальными пакетами присадок, чтобы обеспечить надлежащий коэффициент трения для плавной работы синхронизатора. Удивительно, как много мастерских, стремящихся получить работу прямо за дверью, кладут в трансмиссию любую смазку, не обращая внимания на последствия переключения.
Правильная смазка так же важна, как и любой подшипник, уплотнение или шестерня, которые вы будете устанавливать. Неподходящая смазка может вынудить вас разобрать только что восстановленную трансмиссию и заменить только что установленные новые кольца синхронизатора.
Проблема конструкции с кольцами синхронизатора:
Для латунных или бронзовых колец более старой конструкции в руководствах по обслуживанию приводилась спецификация для измерения резерва кольца синхронизатора, который измерялся путем размещения кольца на конусе шестерни и использования щуп для измерения дорожного просвета кольца от зубьев синхронизатора на ступенчатой шестерне. Проблема в том, что не было возможности измерить целостность конуса на редукторе. Конус сужается, и в обычном магазине невозможно измерить его, даже если он имеет надлежащие характеристики от печати.
Правильный и простой способ измерить качество конусности на скоростной шестерне – это воронение макета механика или хороший несмываемый войлочный маркер.
Очистите и обезжирьте все конусы на шестернях скорости и покройте конусы макетной краской или войлочным маркером. Затем наденьте на конус новое кольцо и с усилием закрутите его. Снимите кольцо и посмотрите на узор, который он оставил на конусе. Это должна быть постоянная отметка вокруг конуса от верха до низа кольца. Если есть пропуски или просто тонкая полоса вокруг конуса шестерни вверху или внизу, шестерню скорости необходимо заменить. Это то, что необходимо сделать в процессе демонтажа и восстановления, прежде чем указывать цену. Все, на что вы не назначите цену, станет вашей проблемой после того, как клиент согласится на «окончательную» цену.
Новые конструкции колец имеют двух- и трехконусные кольца синхронизатора. Наличие фрикционных поверхностей как внутри, так и снаружи кольца удваивает или утраивает площадь поверхности, доступной для работы кольца, без увеличения диаметров шестерен и синхронизаторов. Этот тип установки распространен сегодня, и измерить резерв синхронизатора щупом практически невозможно.
Единственный способ убедиться, что у вас есть полное рабочее покрытие конусов, — это использовать метод красителя или фломастера. Многие накладки из спеченного сплава на кольцах последних моделей имеют агрессивный коэффициент трения и будут изнашивать конусы скоростей.
Диагностика и отделение проблем с кольцами синхронизатора от других причин:
Здесь начинается наибольшая путаница при диагностике проблем с переключением передач. Кольца синхронизатора могут вызвать скрежет и столкновение шестерен. Они также могут вызвать «блокировку» переключения, когда переключение не может быть завершено и буквально блокируется от дальнейшего движения рычага переключения передач. Кольцо никогда не вызовет рывков при переключении передач и во многих случаях не будет причиной заеданий и заеданий при переключении передач. Для быстрого устранения внешних причин проблем с переключением передач необходимо произвести ряд проверок компонентов карданной передачи. Заправлено ли в агрегат правильное масло? Смазка в хорошем состоянии или сгорела до неузнаваемости? Правильно ли отрегулировано сцепление для полного выключения, и правильно ли работают гидравлика или выжимной рычаг?
Быстрая и простая проверка настройки сцепления заключается в том, чтобы поднять автомобиль домкратом, чтобы поднять ведущие колеса с пола, или поставить автомобиль на подъемник, чтобы все четыре колеса не касались земли.
Теперь запустите двигатель и пройдите все передачи при свободном вращении ведущих колес. Если трансмиссия теперь переключается лучше с небольшим или нулевым столкновением передач, проблема связана с выжимом сцепления. Это, однако, не означает, что клиент не причинил внутреннему повреждению агрегата, управляя автомобилем с неисправным выпуском в течение неизвестного времени. Также важно отметить, что плохое выключение сцепления не всегда проявляется на всех передачах. Многие проблемы с 3-4 переключением связаны со сцеплением, но технический специалист ошибочно полагает, что плохое сцепление проявляется на всех передачах.
Еще одним признаком проблем со сцеплением являются срезанные шпонки синхронизатора, обычно на синхронизаторе 3-4 передачи. Шпонки разлетелись на куски, потому что муфта не отсоединила первичный вал от двигателя. Это может быть вызвано тем, что сцепление не отпускается должным образом, или водителем, который либо торопится с переключением передач, либо «переключает под нагрузкой» без сцепления, либо не отпускает газ при переключении передач..jpg)
Переключение передачи определяется как переключение рычага переключения передач на желаемую передачу, а затем немедленное выключение передачи при включении сцепления или при изменении положения дроссельной заслонки во время движения. Кольцо синхронизатора НИКАКОГО отношения к выскакиванию шестерни не имеет. Причинами являются избыточный осевой люфт в блоке, позволяющий валам смещать ползунок с шестерни, изношенные или поврежденные вилки переключения или рычажный механизм, изношенный или поврежденный задний конус на шестерне или скользящей втулке, изношенные или поврежденные опоры силового агрегата, погнутые или несбалансированные карданные валы, или неправильно отрегулированные переключатели или тросы.
Зазубренные, скрежещущие переключения или заблокированные переключения являются результатом изношенных колец синхронизатора, поврежденных зацепляющих зубьев на ползунке или редукторе, избыточного осевого люфта на шестерне или валу, изношенных или неправильно отрегулированных рычагов или вилок переключения, плохого выключения сцепления, водитель переключает передачи на слишком высоких оборотах двигателя для компонентов трансмиссии, пытается ускорить переключение передач или не использует сцепление.
Понимание компонентов и их отношения к синхронизированным переключениям должно помочь вам принимать более быстрые и точные диагностические решения. Внимание к деталям во время демонтажа и восстановления поможет сократить возвраты и сделать работу более прибыльной. Использование подходящей смазки для агрегата обеспечит удовлетворение вашего клиента и, как мы надеемся, повторный заказ. Рекомендации из уст в уста — лучшая реклама.
Передача: наука о синхронизации
Механическая коробка передач
Следующим шагом в разработке была синхронизация. Синхронизировать означает координировать несколько событий, чтобы они происходили одновременно. Солдаты синхронизируют свои часы перед миссией, чтобы убедиться, что все находятся в одном и том же расписании. Синхронизированные трансмиссии просты в использовании, избавляя водителя от необходимости согласования скоростей валов для каждой смены передач и обеспечивая плавное, бесшумное включение передач, для чего требуется только выжать сцепление.
Синхронизаторы — одна из самых неправильно понимаемых частей трансмиссии, и, как и в случае с застежками-молниями, все знают, как их использовать, но большинство людей мало или совсем не понимают, как они работают.
- Тема : Конструкция и работа синхронизатора
- Основная литература : Ремонтник, диагност
- Автор : Майк Вайнберг, Rockland Standard Gear, пишущий редактор
8 не синхронизированы, и водитель должен был согласовать частоту вращения вала в трансмиссии со скоростью автомобиля путем двойного сцепления. Переключение с двойным сцеплением означает, что когда водитель выбирает желаемую передачу на скорости, сцепление выжимается, рычаг переключения передач перемещается в нейтральное положение, затем водитель включает сцепление и нажимает на педаль газа, чтобы скорость двигателя соответствовала скорости вращения. приводного вала, а затем снова выжимает сцепление и переводит рычаг переключения передач на нужную передачу.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше
Это все еще имеет место в гоночных автомобилях и некоторых тяжелых грузовиках. Очевидно, что это требует от водителя высокого уровня квалификации, а любые ошибки приводят к выходу из строя трансмиссии и ускоренному износу ступенчатых шестерен и скользящих втулок.
Следующим шагом в разработке была синхронизация. Синхронизировать означает координировать несколько событий, чтобы они происходили одновременно. Солдаты синхронизируют свои часы перед миссией, чтобы убедиться, что все находятся в одном и том же расписании. Синхронизированные трансмиссии просты в использовании, избавляя водителя от необходимости согласования скоростей валов для каждой смены передач и обеспечивая плавное, бесшумное включение передач, для чего требуется только выжать сцепление. Синхронизаторы — одна из самых неправильно понимаемых частей трансмиссии, и, как и в случае с застежками-молниями, все знают, как их использовать, но большинство людей мало или совсем не понимают, как они работают.
Основы синхронизации переключения передач просты. Компоненты синхронизатора состоят из ступицы, соединенной шлицами с главным валом, к которому прикреплена скользящая втулка. Вилка переключения передач перемещается в скользящей втулке. В узле синхронизатора находятся шпонки (стойки, собачки), которые перемещаются вместе со скользящей втулкой для зацепления с синхронизатором или блокирующим кольцом. Блокирующее кольцо или кольцо синхронизатора представляет собой мокрое сцепление. По мере того, как скользящая втулка перемещает шпонки вперед, синхронизирующее кольцо затем давит на конус скоростной шестерни, которая свободно вращается на главном валу, замедляя или ускоряя ее в соответствии со скоростями вала.
Кольцо синхронизатора имеет внешние зубья, которые совпадают с зацепляющими зубьями шестерни, и пока эти зубья не выровняются, переключение блокируется. По мере того как скорости вала выравниваются, блокирующее кольцо (синхронизирующее кольцо) расслабляется и поворачивается вбок, позволяя ползунку войти в зацепление с зубчатым колесом, фиксируя зубчатое колесо на главном валу, и переключение завершается ( рис.
1 ).
Чтобы это произошло правильно, необходим элемент синхронизации. Сначала сцепление нужно полностью выжать, отключив первичный вал от вращения двигателя. Первичный вал не соединен с первичным валом, но первичный вал всегда соединен с карданным валом, и когда сцепление выжато (выключено), ведущие колеса перемещают первичный вал с дорожной скоростью, а частота вращения двигателя падает.
Самая частая причина повреждения синхронизатора или затрудненного переключения связана с не полностью отпущенным сцеплением. У вас должен быть воздушный зазор 0,050 дюйма между диском и нажимным диском, когда сцепление полностью выжато. Другие проблемы, такие как короткоходные переключатели, неправильное заполнение жидкостью (либо слишком много жидкости, либо жидкость не соответствующей вязкости), изменят синхронизацию синхронизатора и создадут зазубренные, скрежещущие или заблокированные переключения.
Кольца синхронизатора ранней конструкции изготавливались из латуни или бронзы.
У них была нарезана резьба на внутренней поверхности, которая входит в зацепление с конусом шестерни, чтобы помочь выпустить трансмиссионную жидкость с поверхности конуса шестерни и создать более высокий уровень трения. Латунь и бронза хорошо работали со старыми низкооборотными двигателями, у которых не было большой мощности. Они действительно страдали от повышенного износа внутренних конусов колец и прорезей в кольцах, в которые входили ключи, из-за того, что более мягкая латунь соприкасалась с более твердыми стальными компонентами.
Значительно возросшая мощность и эффективность двигателей более поздних моделей вызвала потребность в улучшенном материале синхронизатора. Первой новой конструкцией стали кольца BorgWarner с бумажной подкладкой (, рис. 2, ), используемые в пятиступенчатой трансмиссии T5. Используя бумажную обшивку, очень похожую на материал сцепления автоматической коробки передач, BorgWarner создала конструкцию с очень плавным переключением передач, подходящую для маслкаров того времени.
По мере того, как производители увеличивали мощность и крутящий момент двигателей с помощью таких усовершенствований, как впрыск топлива и турбонаддув, мощность превышала мощность обтянутых бумагой колец. Следующей эволюцией стали кольца с футеровкой из углеродного волокна (9).0004 Рисунок 2 ), которые используются до сих пор. Шестиступенчатая трансмиссия Tremec T56 начиналась с обтянутых бумагой колец, а затем переключилась на углеродное волокно.
Кольца синхронизатора теперь изготавливаются с вкладышами из спеченного металла ( рис. 3 ), которые используются в современных конструкциях ZF и Getrag. Эти кольца очень агрессивны и могут оказывать неблагоприятное воздействие на износ конусов шестерен. Вы не можете точно измерить конусность. Всякий раз, когда вы работаете с этими кольцами, было бы разумно убедиться, что конусы шестерен скорости не изношены. С помощью перманентного черного маркера покройте конус шестерни скорости. Затем накрутите новое или заведомо исправное кольцо на конус и посмотрите, какой узор он оставляет.
Хороший конус должен иметь равномерный износ по всему конусу и даже сверху донизу. На плохой шестерне вы увидите пропуски, открытые пятна или рисунок, который хорош только на части всего конуса. Замените это снаряжение, прежде чем оно вернется, чтобы преследовать вас.
По мере дальнейшего увеличения мощности потребность в более мощном синхронизаторе возрастала. Общая прочность трансмиссии измеряется расстоянием от центральной линии входного вала до центральной линии промежуточного вала, что говорит о том, насколько большим может быть диаметр шестерни. При старой конструкции колец синхронизатора диаметр шестерен должен быть увеличен, чтобы иметь кольцо синхронизатора большего размера, что контрпродуктивно в мире, который процветает за счет экономии топлива, легкого веса и меньших размеров транспортных средств.
Следующим этапом эволюции конструкции стали широко распространенные кольца с двойным и тройным конусом. Это увеличивает площадь трения кольца вдвое или втрое по сравнению с одноконусным крутящим моментом без увеличения диаметра шестерни.
Tremec была в авангарде этого движения с трансмиссиями T56 и Magnum, которые поставляются в высокопроизводительных автомобилях, таких как Mustang, Corvette, Cadillac CTS-V, Pontiac GTO, Dodge Viper и Challenger, а также новый Chevy Camaro. . Рисунки 4 и 5 показывают, как в одном и том же пространстве увеличивается емкость кольца.
Следующей областью усовершенствования стали синхронизирующие ключи и способ их фиксации на скользящей муфте. В прошлых конструкциях почти всегда использовались два круглых кольца из пружинной стали со штампованными стальными или сплошными синхронизаторами (, рис. 6 и 7, ). Нагрев от длительных рабочих циклов ослабил натяжение пружины и усилил неравномерность переключения передач.
Следующим этапом проектирования стала система стоек с шарико-пружинным расположением, которая центрировала шар в стойке, как вы можете видеть на синхронизаторе ZF в Рисунок 8 .
Компания Tremec усовершенствовала эту конструкцию в новой конструкции T56 Magnum, используя пластиковую стойку с шариком и пружиной, заключенными в пластик ( рис.
9 и 10 ), что значительно упрощает сборку и обслуживание. Еще одним дополнительным преимуществом этих конструкций является устранение сломанных ключей. Агрегаты с плохим выключением сцепления не отключают двигатель от входной передачи при переключении передач. Ключи борются с нагрузкой крутящего момента, которой не должно быть, и в конечном итоге они сломаются. Если это происходит после завершения переключения, обычно кусочки сломанного ключа не позволяют водителю снова включить передачу, что делает автомобиль непригодным для вождения.
Другим забытым направлением в отношении синхронизации является трансмиссионная смазка. Во времена латунных колец в большинстве трансмиссий использовалось трансмиссионное масло с вязкостью 90.
Производители автомобилей получали многочисленные жалобы на большие усилия при переключении передач при движении в холодную погоду из-за высокой вязкости масла, пока агрегат не достиг рабочей температуры. Это заставило многих производителей автомобилей указать ATF в качестве смазочного материала, что устранило многие головные боли при холодном переключении передач и не повлияло на износ шестерен.
Сегодня каждое кольцо синхронизатора предназначено для работы с определенной жидкостью. Убедитесь, что вы используете правильную жидкость, так как проблемы с переключением передач будут неприятными из-за неправильного материала. Если вы зальете неправильную жидкость в новый ремонт, накладки на кольцах впитают ее и не смогут правильно обеспечить трение на шестернях. Возможно, вы сможете выгнать его, заменив масло и проехав несколько сотен миль, или вам, возможно, придется вернуться и заменить кольца.
Кольца из нового материала также могут шуметь из-за неподходящего масла. В коробках передач Dodge Neon использовалось очень специфическое масло, и они были известны тем, что чирикали на нейтрали, если использовалась неправильная смазка. Кольца из углеродного волокна чувствительны к некоторым добавкам в некоторых марках жидкостей, которые воздействуют на накладки.
На работу синхронизатора влияет множество факторов, начиная со сцепления. Износ переключателей, втулок, вилок переключения, направляющих и колодок, а также внутренний осевой люфт в трансмиссии вызывают различные проблемы с переключением передач.
Часто не упоминаемая проблема связана с драйвером. Владелец автомобиля — это единственный элемент, который вы не можете контролировать, но можете проверить. Разумный ход — попросить водителя прокатить вас после того, как он заплатит за ремонт. Вы можете сказать, что хотите убедиться, что он счастлив и доволен, но теперь вы можете посмотреть, как будет обрабатываться то, что вы гарантируете. Он переключается на пониженную передачу вместо того, чтобы использовать тормоза для замедления автомобиля? Тормоза дешевле, чем ремонт трансмиссии, и вы можете с уважением предложить ему это. Торопится ли он со сменой передач, выжимает ли сцепление, уходит ли со светофора на скорости 5000 об/мин? За 10 минут можно многому научиться.
В этой статье:Синхронизатор, соответствующий стандартам
Что такое синхронизированная передача? — Выбор инженеров
Одним из наиболее впечатляющих компонентов любого автомобиля является коробка передач или «коробка передач». Хотя большинство автомобилей не получают преимуществ от этой технологии, синхронизатор — это то, к чему стремится механическая коробка передач с одним сцеплением.
По крайней мере на данный момент.
Синхронизатор почти похож на маленькую муфту, которая находится на выходном валу между шестернями, замедляя или увеличивая требуемую относительную скорость шестерни для обеспечения идеального зацепления зубьев в трансмиссии.
Что такое синхронизированная передача?Синхронизированные трансмиссии представляют собой усовершенствованную версию системы с постоянным зацеплением, хотя и менее распространенную. Способ улучшения системы заключается в добавлении еще одного этапа в процесс соединения шестерен с приводным валом через кулачковую муфту.
Он делит кулачковую муфту на две части: шестерню, прикрепленную к ведущему валу, называемую ступицей синхронизатора, и кольцо вокруг внешней стороны, которое может скользить вперед и назад и называется муфтой переключения. К самим шестерням был добавлен новый компонент, конус синхронизатора, и была введена другая движущаяся часть, называемая кольцом синхронизатора, окружающим конус.
Здесь все становится немного сложнее. Муфты или втулки переключения теперь являются компонентами, управляемыми рычагом переключения передач, и они могут скользить наполовину по кольцам синхронизатора в любом направлении.
Это прижимает кольца к конусам синхронизатора, прикрепленным к шестерням, и из-за повышенного трения, вызванного расширяющимся конусом, может ускорять или замедлять шестерню в соответствии со скоростью втулки переключения и втулки синхронизатора.
Как только скорости будут достаточно точно согласованы, втулка может скользить дальше по стопорному кольцу и вступать в прямое зацепление с конусом и зубчатым колесом, благодаря чему все соединяется и мощность передается на приводной вал.
Невероятно, но все это происходит за долю секунды, необходимую для переключения передач, что обеспечивает еще более плавное переключение передач.
Зачем нужна синхронизированная передача?
Поскольку введение системы трансмиссии от скользящей сетки к постоянной зацеплению, в обе системы были внесены различные модификации, чтобы сделать их плавными, менее шумными и сделать реакцию на переключение быстрой, хотя постоянная зацепление преодолело важные ограничения скользящей зацепления Коробка передач похожа на двойное сцепление, износ, но все же имеет свои ограничения, давайте обсудим их:
- Реакция на переключение передач в коробке передач с постоянным зацеплением не является быстрой, так как кулачковые муфты, используемые в коробке передач с постоянным зацеплением, должны зацепляться с вращающейся парой шестерен, что не является быстрой задачей.
- В редукторе с постоянным зацеплением отсутствует механизм, который мог бы привести все вращающиеся валы, такие как вал сцепления, главный вал и промежуточный вал, на одну и ту же скорость вращения, которая отвечает за жесткое переключение передач.
- Зубья кулачковых муфт изнашиваются, что, в свою очередь, увеличивает необходимость обслуживания системы.
- Переключение передач в коробке передач с постоянным зацеплением является шумным процессом, так как кулачковые муфты должны соприкасаться с вращающейся зубчатой парой.
- Коробка передач с постоянным зацеплением не компактна по сравнению с коробкой передач с синхронизатором.
Эти проблемы привели к тому, что General Motors разработала синхронизированную коробку передач, которая до сих пор используется почти в 52% автомобилей на дорогах.
Как работают синхронизированные передачи?
Синхронизатор предназначен для синхронизации скорости вращения шестерни и главного вала перед их блокировкой.
Трение от контакта конусов синхронизирует их скорость, а собачьи зубья входят в зацепление, блокируя шестерню и вал.
Действие синхронизации состоит из трех основных частей: объемного кольца и блока синхронизации. Объемное кольцо имеет внешние зубья, которые входят в зацепление с зубьями синхронизатора, но оно также имеет внутреннюю канавку, которая входит в зацепление с зубчатым колесом, которое необходимо зацепить.
Синхронизатор имеет внутреннюю шпонку, которая совпадает с выходным валом, а затем внешний шлиц, который позволяет внутреннему кольцу двигаться внутри шестерни. Это внешнее кольцо сконструировано таким образом, что оно не будет зацепляться с объемным кольцом до тех пор, пока его скорости не будут отрегулированы и зубья не зацепятся друг с другом.
Итак, когда вы начинаете выбирать передачу с помощью рычажного механизма, вилки переключения оказывают давление на объемное кольцо, которое затем начинает приближаться к выбранной главной передаче.
К счастью, зубчатое колесо имеет конический заплечик, который создает трение с объемным кольцом, которое также содержит втулку, форма которой идеально подходит для заплечика, замедляющего передачу.
Вскоре объемное кольцо и шестерня движутся с одинаковой скоростью и в полной гармонии.
При приложении дополнительной силы, когда физическое смещение осуществляется рычажным механизмом, блок синхронизации проталкивается через объемное кольцо, оба вращаются с одинаковой скоростью.
Внутреннее кольцо синхронизатора позволяет внешнему радиусу синхронизатора полностью совпадать с главной шестерней, синхронизируя их движение друг с другом и плавно завершая переключение передач.
Синхронизация эффективно позволяет выполнять переключение передач с включением сцепления с помощью педали сцепления, в результате чего адаптация скорости осуществляется за счет эффективного зацепления зубьев.
Вместо того, чтобы регулировать скорость диска сцепления и маховика, синхронизация выполняет всю работу немного ниже и делает ручное переключение передач намного проще, чем раньше.
Мы считаем само собой разумеющимся, насколько хорошо в наши дни автоматические трансмиссии справляются со своей работой, особенно учитывая мощность двигателя, которая в настоящее время поддерживается современными трансмиссиями.
Но синхросетки подобны связкам автомобиля, органично соединяя передачу мощности от одной мышцы к остальной части тела.
Преимущества синхронизатора
- Плавное и бесшумное переключение передач, наиболее подходящее для автомобилей.
- Отсутствие потери передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам при переключении передач.
- Двойное сцепление не требуется.
- Меньшая вибрация
Недостатки синхронизатора
- Выгодна из-за высокой стоимости изготовления и количества движущихся частей.
- Когда зубья соприкасаются с шестерней, зубья не входят в зацепление, поскольку они вращаются с разной скоростью, что вызывает громкий скрежещущий звук, когда они стучат друг о друга.
- Неправильное обращение с механизмом может привести к его повреждению.
- Не выдерживает более высоких нагрузок.
Часто задаваемые вопросы.
Что такое синхронизатор коробки передач?
Коробка передач с синхронизатором обычно представляет собой трансмиссию с ручным управлением, в которой переключение передач происходит между шестернями, которые уже вращаются с одинаковой скоростью. Часто утверждают, что коробка передач с синхронизатором требует меньше усилий для переключения передач.
В чем преимущество синхронизированной коробки передач?
Преимущества коробки передач с синхронизатором: Плавное и бесшумное переключение передач, оптимально подходящее для легковых автомобилей, отсутствие потери передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам при переключении передач. Двойное сцепление не требуется. Низкая вибрация. Быстрое переключение передач без риска повреждения шестерни.
Что такое синхронизатор и как он работает?
Синхронизатор почти похож на маленькую муфту, которая находится на выходном валу между шестернями, замедляя или увеличивая требуемую относительную скорость шестерни для обеспечения идеального зацепления зубьев в трансмиссии.
Как работают синхронизаторы?
Синхронизатор предназначен для синхронизации скоростей вращения шестерни и главного вала перед их блокировкой. Трение от контакта конусов синхронизирует их скорость, а собачьи зубья входят в зацепление, блокируя шестерню и вал.
В чем разница между коробкой передач с постоянным зацеплением и коробкой передач с синхронизатором?
Коробка передач с синхронизатором используется для включения и выключения передач, но при постоянном зацеплении коробка передач используется для включения и выключения передач.
Что делает жидкость для синхронизаторов?
Трансмиссионная жидкость для синхронизаторов разработана для обеспечения оптимальной защиты умеренно нагруженных передач в механических коробках передач. Содержит систему присадок с высоким содержанием моющих средств, которая помогает справиться с водой, пылью, грязью и любыми другими небольшими отложениями, с которыми вы можете столкнуться на дороге или бездорожье.
Что такое масло для синхронизаторов?
Synchromesh Manual Transmission Fluid — это высокоэффективное масло для механических коробок передач, предназначенное для удовлетворения экстремальных требований механических коробок передач легковых автомобилей в некоторых автомобилях General Motors и Chrysler с синхронизаторами.
Что такое синхронизатор в коробке передач?
Современные автомобили используют синхронизаторы, чтобы избежать необходимости двойного сцепления. Синхронизатор, или «синхронизатор», позволяет ошейнику и шестерне синхронизировать свои скорости, когда они уже находятся в контакте, но до того, как зацепятся собачьи зубья.
Что такое синхронизатор?
Синхронизатор предназначен для синхронизации скоростей вращения шестерни и главного вала перед их блокировкой. Трение от контакта конусов синхронизирует их скорость, а собачьи зубья входят в зацепление, блокируя шестерню и вал.
В чем разница между синхронизатором и без синхронизатора?
Коробка передач с синхронизатором не требует от водителя включения двойного сцепления, поскольку коробка передач имеет кольца синхронизатора, которые соответствуют скорости движения и оборотам двигателя, что позволяет выбирать передачу..jpg)
Что такое синхронизатор в коробке передач?
Синхронизатор почти похож на маленькую муфту, которая находится на выходном валу между шестернями, замедляя или увеличивая требуемую относительную скорость шестерни для обеспечения идеального зацепления зубьев в трансмиссии.
Что такое несинхронизированная коробка передач?
Асинхронная трансмиссия, также называемая аварийной коробкой передач, представляет собой форму механической трансмиссии, основанную на зубчатых передачах, в которых не используются синхронизирующие механизмы. Они требуют, чтобы водитель вручную синхронизировал входную скорость трансмиссии (обороты двигателя) и выходную скорость (частоту вращения карданного вала).
Кто изобрел синхронизатор?
Эрл Томпсон. Эрл А. Томпсон, который в юности изобрел синхронизированную трансмиссию в Портленде, а затем руководил разработкой трансмиссии Hydra-Matic, будет отмечен в среду в Детройте премией Элмера А. Сперри.
Какая передача используется в коробке передач с синхронизатором?
В редукторах с синхронизаторами чаще всего используются две шестерни:
- Косозубые шестерни- Эти шестерни имеют угловые зубья на цилиндрической металлической боковой поверхности.
- Конические зубчатые колеса – Эти зубчатые колеса имеют косые зубья на конической металлической боковой поверхности.
Когда автомобили получили синхронизаторы?
Первым автомобилем, в котором использовалась механическая коробка передач с синхронизатором, был Cadillac 1929 года, однако большинство автомобилей продолжали использовать несинхронные коробки передач, по крайней мере, до 1950-х годов. В 1947 году компания Porsche запатентовала систему синхронизатора с разрезным кольцом, которая впоследствии стала наиболее распространенной конструкцией для легковых автомобилей.
Как ты ездишь без синхронизатора?
С помощью педали акселератора вы можете переключаться на более высокую или более низкую передачу, не используя… Переключение на более высокую передачу происходит так же, как и на обычной коробке передач, но при переключении на более высокую передачу вам придется немного подождать на нейтральной передаче. Вы отключаете сцепление, переключаетесь с передачи на нейтраль, ждете там секунду, затем переключаетесь на следующую передачу.