Синхронизатор коробки передач: Синхронизатор КПП: устройство и принцип работы

Содержание

Устройство и принцип работы синхронизатора КПП

Множество современных автомобилей оснащаются коробками передач, в конструкции которых предусмотрено использование устройства под названием синхронизатор. Это специальный механизм, главной задачей которого является эффект выравнивания частоты осуществляемого валом и коробочными шестернями текущего вращения.

Практически все актуальные роботизированные и механические автомобильные коробки, устанавливаемые на новые авто, синхронизированы. То есть в них применяются синхронизаторы. Это полезный и важный компонент конструкции, позволяющий ускорять процесс переключения скоростей, а также делать это плавно.

Потому автомобилистам и автолюбителям интересно узнать, что же собой представляет этот механизм, их чего он состоит и как работает. Также не лишним будет разобраться в его ресурсе и продолжительности срока службы.

Назначение

Первым делом разберём основное назначение специального синхронизатора, который устанавливается на КПП указанных типов.

Синхронизатор присутствует на всех передачах (скоростях) в КПП на современных легковых автотранспортных средствах, включая ту скорость, которая непосредственно отвечает за движение автомашины задним ходом. Не трудно догадаться, для чего в КПП нужен этот самый синхронизатор. Именно он обеспечивает необходимое коробке текущее выравнивание частоты осуществляемого вращения вала и рабочих шестерней, что требуется для последовательного и плавного включения и дальнейшего переключения необходимых водителю передач при управлении ТС. Устройство такого типа позволяет безударно осуществлять переключения, создавая нужную скорость вращения компонентов. То есть рассматриваемый синхронизатор выполняет действительно важную функцию, которая положительно сказывается на комфорте водителя и состоянии самой коробки.

Помимо обеспечения плавного процесса переключения, механизм также способен снижать уровень шума, издаваемого коробкой. Наличие такого компонента в конструкции КПП способствует заметному снижению уровня эксплуатационного износа компонентов коробки, тем самым продлевается общий срок службы всего узла.

Появление синхронизаторов позволило существенно упростить сам принцип осуществляемого переключения скоростей. Он теперь значительно удобнее и комфортнее, поскольку ранее водителям приходилось тщательно выжимать дважды сцепление и переводить коробку в так называемое нейтральное положение.

Автомобилисты справедливо интересуются, сколько именно синхронизаторов инженерами было предусмотрено в конструкции КПП. Количество этих механизмов соответствует зачастую количеству скоростей на коробке конкретного автомобиля. Преимущественно на современных коробках предусматривается использование синхронизирующих устройств на каждую из имеющихся передач, включая заднюю.

Но бывают и исключения, что предусмотрено скорее на некоторых бюджетных легковых транспортных средствах. Здесь может отсутствовать синхронизатор на первой рабочей, используемой как стартовая, передаче. Дополнительно механизм на первой скорости отсутствует на грузовых машинах, старых легковых авто и пр.

Устройство и конструкция

Само устройство коробочного синхронизатора, применяемого в конструкции КПП, использует в работе силу трения в непосредственно того момент, когда происходит необходимое условие в виде выравнивания двух скоростей. В непосредственной зависимости от того, какая разница между имеющимися частотами осуществляемого вращения элементов, соответствующим образом происходят изменения в силе присутствующего трения для самого синхронизатора.

То есть эффективность работы механизма обеспечивается путём увеличения текущей площади контакта или поверхности создаваемого соприкосновения. Чтобы решить такую задачу, инженеры предусмотрели использование специальных фрикционных колец, которые интегрированы в конструкцию МКПП и РКПП.

Если говорить про конструктивные особенности синхронизатора, используемого для коробки передач, то это устройство предусматривает обязательное включение таких компонентов как:

  • рабочие ступицы;
  • сухари;
  • муфты;
  • блокировочные (стопорные) кольца;
  • шестерни со специальными фрикционными конусами.

В РКПП и МКПП зачастую один механизм установленного синхронизатора создаёт и обеспечивает синхронную работу сразу 2 скоростей, то есть одновременно задействован в работе пары шестерней.

  • Основным и ключевым конструктивным элементом считается ступица, на которой разработчиками предусмотрено наличие наружных и внутренних специальных шлицев;
  • Внутренние рабочие шлицы элемента необходимы в конструкции для того, чтобы создавать надёжное соединение со вторичным валом коробки. Дополнительно предусмотрена возможность совершения осевых перемещений по самому рабочему валу;
  • Наружные шлицы необходимы для создания соединения между ступицей и муфтой коробочного синхронизатора;
  • По всей имеющейся окружности используемой ступицы заранее предусмотрены специальные пазы в количестве 3 штук. В них вставляются так называемые сухари, имеющие дополнительное подпружинивание;
  • Эти сухари отвечают за нажатие или воздействие на блоккольцо (кольцо блокировки) в именно тот момент, когда происходит включение скорости на КПП, а также за эффективную и необходимую блокировку рабочей муфты при непосредственно самой синхронизации;
  • С помощью специальной муфты создаётся жёсткое соединение между валом и рабочей шестерёнкой КПП. Она монтируется на самой ступице и имеет в арсенале соответствующие внутренние шлицы. На них предусмотрена кольцевая специальная проточка, необходимая как выступы для используемых в узле сухарей. Ещё к муфте подключается вилка коробки;
  • Кольцо непосредственно отвечает здесь за саму синхронизацию, не даёт рабочей муфте замкнуться прямо до наступления момента, когда текущие скорости элементов (вал и шестерни) не станут равными;
  • У блокировочного синхронизаторного кольца конструкцией заранее на этапе производства предусмотрено наличие специальной поверхности, обладающей конической формой с его внутренней части (стороны). Эта поверхность создаёт контакт с самими фрикционными используемыми конусами шестерёнок. С наружной стороны без шлицев также не обошлось. Они уже необходимы для блокирования муфты, отвечающей за включение;
  • На торцевой рабочей поверхности блокировочного кольца, если смотреть со стороны рабочей ступицы механизма, есть сразу 3 паза. В них входят сухари от ступицы. За счёт пазов блоккольцо не прокручивается, когда контактирует непосредственно с фрикционным рабочим конусом, поскольку эти выточенные пазы по своей сути выступают как упоры под сухари.

Существуют некоторые разновидности КПП с установленными на них синхронизаторами, где выступы в узле разработчиками выполнены непосредственно на самом блоккольце, в то время как пазы присутствуют уже в самой рабочей ступице. С целью увеличения поверхности контакта или соприкосновения, применяются специальные синхронизаторы, имеющие сразу несколько конусов одновременно. Обычно их 2 или 3. Их называют двухконусными и трёхконусными синхронизаторами соответственно.

Как пример можно привести вариант, где в трёхконусном механизме, помимо самого наружного кольца блокировки, есть также внутреннее и специальное дополнительное блоккольцо, так называемое промежуточное. Чтобы не допустить их проворачивание, на самих рассмотренных блоккольцах предусмотрено наличие собственных выступов. С их помощью рабочие кольца фиксируются в определённых пазах рабочих коробочных шестерней.

В результате всего этого получается, что у трёхконусных синхронизаторов присутствует одновременно 3 поверхности создаваемого трения:

  • первая идёт между внутренним блоккольцом и самим конусом рабочей шестерни;
  • вторая поверхность соединяет два кольца, а именно внутреннее и промежуточное;
  • третья заключена между наружным блоккольцом и непосредственно промежуточным.

Напоследок стоит добавить, что в основе конструкции некоторых механических и более современных роботизированных автомобильных коробок предусматривается возможность одновременного использования двухконусных и трёхконусных типов синхронизаторов.

Принцип работы

Чтобы лучше понять суть и назначение механизма, следует разобраться в том, как на практике работают синхронизаторы в коробках передач того или иного типа.

Всю работу узла можно описать примерно следующим образом:

  • Когда рычаг автомобильной коробки находится в так называемом нейтральном положении, двигатель не передаёт на КПП свою мощность;
  • В этот момент муфта коробочного синхронизатора располагается в своём среднем положении. Параллельно шестерни, зафиксированные на валу, осуществляют свободное вращение;
  • Когда водитель переключается на передачу, вилка осуществляет заданное перемещение рабочей муфты используемого в конструкции КПП синхронизатора, смещая её из текущего среднего положения в направлении к рабочим шестерням;
  • Параллельно, когда сдвигается сама муфта, также происходит смещение сухарей. Они, в свою очередь, оказывают воздействие синхронизаторное на блокировочное кольцо;
  • Это кольцо начинает прижиматься к шестерёночному конусу, что способствует образованию силы трения;
  • Под воздействием возникшей силы трения кольцо начинает проворачиваться до полного упора так называемых сухарей в пазах блоккольца;
  • Кольца стопорятся, и дальше смещаться и проворачиваться они не могут;
  • Также кольцо блокировки не позволяет синхронизаторной муфте смещаться по оси ведомого вала;
  • Это достигается за счёт того, что торцевые части шлицев блоккольца располагаются непосредственно напротив относительно шлицев самой муфты;
  • Далее, находясь под прямым действием возникшей силы трения, синхронизируются скорости вращения ведомого вала и рабочих шестерней;
  • Когда выравнивание скоростей произойдёт, за счёт нажима шлицев муфты, блоккольцо начнёт поворачиваться уже в противоположное направление;
  • Тем самым прекращается блокировка муфты, а шлицы этой муфты начинают без ограничений цепляться за венец шестерни. В результате создаётся достаточно жёсткое соединение между шестерней и вторичным валом установленной на авто коробки.

Исходя из всего сказанного, процесс так называемой синхронизации скоростей на коробке передач подразумевает протекание одновременно нескольких различных процессов. Хотя если проверять работу на практике, все эти действия осуществляются очень быстро. Это позволяет водителю практически моментально переключаться между разными передачами, не ощущая дискомфорт, задержки или удары при этом процессе. Как показали испытания и эксперименты, на синхронизацию уходят доли секунды.

Важной особенностью и главным преимуществом применения синхронизаторов является способность обеспечивать плавное переключение скоростей. Отсутствует необходимость осуществлять двойной выжим педали сцепления в случае с механическими трансмиссиями.

Тем самым синхронизаторы позволили упростить процесс управления автотранспортным средством за счёт применения синхронизированных коробок передач. Они работают быстро, плавно, без ударов и рывков. Использование такого узла позволяет рассчитывать на более продолжительный срок службы всей трансмиссии.

То есть наличие синхронизатора пошло на пользу не только в плане комфорта и эффективности работа КПП. Такая модернизация крайне положительно повлияла на ресурс коробки.

Неисправности и вопрос замены

Когда речь идёт о неисправностях в работе коробки передач, бывалые автомобилисты и специалисты в области ремонта КПП рекомендуют начинать проверку и диагностику с состояния узла сцепления. Если там всё оказалось в порядке, и никаких проблем нет, можно уже проверить синхронизаторы, непосредственно связанные с переключением передач на автомобиле.

Вопрос лишь в том, как это сделать и что даёт возможность убедиться в неисправностях КПП, связанных непосредственно с синхронизаторами.

Для проверки работоспособности синхронизатора следует опираться на несколько характерных признаков, указывающих на возникновение проблем с этим узлом.

  • Шум, появляющийся в процессе функционирования коробки передач. Нехарактерный шум и неприятный звук может быть обусловлен тем, что блокирующие кольца деформировались и искривились. Такое происходит достаточно часто, если обнаруживаются проблемы в КПП. Но также нельзя исключать, что причиной шума стал изношенный конус;
  • Передачи выключаются самопроизвольно, и водитель не имеет к этому никакого отношения. Самопроизвольное выключение скорости на коробке говорит наверняка о том, что проблемы связаны с муфтой. Альтернативным вариантом считается износ ресурса шестерни. Она уже не справляется с возложенными на неё задачами, и нуждается в скорейшей замене;
  • Передачи включаются с определённым усилием. Иногда приходится приложить достаточно большую силу, что нехарактерно для коробки передач, для включения другой скорости. Это прямой признак полного износа синхронизатора, который уже не годится для дальнейшей работы.

Важно учитывать, что ремонт такого узла как синхронизатор коробки является очень трудоёмким процессом. Зачастую проведение подобных ремонтно-восстановительных мероприятий совершенно себя не оправдывает. В редких случаях прибегают к ремонту. Объективно самым простым и финансово оправданным решением является замена узла. Требуется лишь демонтировать старый синхронизатор, предварительно убедившись, что все проблемы именно из-за него, а затем установить новый механизм.

Весь процесс замены выглядит следующим образом:

  • Для начала снимается сама коробка передач с автомобиля. При этом её обязательно рекомендуется полностью очистить, удалить все загрязнения и подготовить к дальнейшим работам;
  • Затем демонтируется кронштейн троса узла сцепления коробки. Тут сначала придётся открутить крепёжные гайки, на которых удерживается крышка, а затем снять уже саму крышку;
  • Следующим этапом является снятие крепёжного болта от вилки у пятой передачи. Требуется включить её. Для этого муфта синхронизатора вместе с вилкой перемещаются вниз;
  • Делается такая процедура последовательно и аккуратно. Тут важно, чтобы шлицы муфты оказались в зацеплении с шестернёй;
  • Проделав такую процедуру, потребуется включить 3 или 4 передачу на коробке;
  • Потом снимается крепёжная гайка, удерживающая первичный вал;
  • Чтобы хоть немного сдвинуть гайку с мёртвой точки, потребуется внушительное усилие. Это обусловлено тем, что эта гайка изначально затягивается с большим моментом;
  • Аналогичная процедура проделывается с крепёжной гайкой, которая удерживает уже вторичный вал;
  • В результате остаётся только немного приподнять ведомую шестерню у 5 передач, прихватив при этом вилку вторичного вала и синхронизатор, и снять узел.

Все работы проводятся при пристальном контроле муфты. Нельзя допускать, чтобы в процессе замены эта сходила со ступицы.

Установка нового механизма осуществляется строго в обратной последовательности процедуры демонтажа. Если у вас возникли сложности или сомнения относительно самостоятельной замены синхронизатора, лучше не рисковать, и доверить работу специалистам. Мероприятие ответственное и достаточно сложное. Местами лучше пользоваться специальными инструментами. Ту же крепёжную гайку, затянутую с огромным моментом, раскрутить могут не все. Плюс её потребуется с таким же моментом затягивать заново. А здесь без динамометрического ключа хорошего качества и достаточной мощности не обойтись.

Профилактические мероприятия

Синхронизаторы не относятся к категории механизмов, которые с завидной регулярностью выходят из строя и требуют постоянного внимания, ремонта или замены.

Но если учитывать тот факт, что процедура замены достаточно трудоёмкая, требует определённых навыков от автовладельца, либо же дополнительных финансовых затрат на оплату услуг специалистов автосервиса, более правильным решением будет продление срока службы узла.

Чтобы синхронизатор работал долго, качественно и эффективно, требуется соблюдать буквально несколько простых правил.

  1. Минимальная эксплуатация в агрессивных условиях. Постарайтесь отказаться от агрессивной манеры вождения. Не пытайтесь постоянно резко стартовать, тормозить и опять разгоняться, буквально разрывая при этом коробку передач. Плавное и умеренное управление КПП позволит значительно увеличить и без того достаточно внушительный ресурс синхронизаторов.
  2. Не забывайте о правильном соответствии между скоростью движения автотранспортного средства и выбранной передачей на селекторе КПП. Для каждой передачи есть свой определённый и оптимальный диапазон скорости перемещения машины. Этому учат ещё на первых уроках в автошколе. И такую информацию следует запоминать очень внимательно. Если скорость будет соответствовать передаче, а передача скорости, тогда на синхронизаторы начнёт воздействовать оптимальная нагрузка. Это положительно скажется на ресурсе механизма, и заметно отсрочит замену синхронизатора на вашем автомобиле.
  3. В соответствии с регламентом и требованиями автопроизводителя проводите техническое обслуживание коробки. Зачастую рекомендации в инструкциях к иномаркам не совсем совпадают с реальными пробегами и сроками применительно к нашим условиям эксплуатации. Потому от указанного в руководстве пробега до замены того же трансмиссионного масла или иных расходников обычно советуют отнимать 15-25%. То есть проводить техобслуживание нужно немного раньше. Всё зависит от того, в каких условиях эксплуатируется машина и коробка в частности.
  4. Используйте подходящие масла для коробки. Тут опять же нужно смотреть в руководство по эксплуатации. Производители чётко прописывают, какие трансмиссионные масла следует использовать для вашей конкретной коробки передач. От этих рекомендаций лучше не отходить. Если не удаётся найти или приобрести масла указанной марки с рекомендуемыми характеристиками, ищите среди других изготовителей рабочих жидкостей составы, максимально приближенные к свойствам оригинального масла.
  5. Прежде чем переключить передачу, не забывайте до конца выжимать педаль сцепления. Некоторые водители несколько не додавливают педаль до упора, в результате чего на синхронизатор начинает воздействовать большая нагрузка, ускоряется износ. Регулярная подобная работа педалью сцепления приведёт к поломкам и неисправностям. Соблюдая это простое правило, удастся избежать лишних проблем.

Синхронизатор действительно является полезным и эффективным дополнением в конструкции современных механических и роботизированных коробок передач.

Подавляющее большинство КПП, устанавливаемых на современные автомобили, являются синхронизированными. Это вполне оправданный и правильный ход со стороны производителей. Узел обладает широкими функциональными возможностями, параллельно продлевая срок службы всей коробки.

Синхронизатор коробки передач – строение, принцип работы + видео » АвтоНоватор

Синхронизатор коробки передач – это механизм, который выравнивает частоту вращения валов и шестерен, для того чтобы переключить передачу. Благодаря синхронизатору уменьшается механический износ деталей при смене передачи, а также шум. Срок службы у КПП тем самым увеличивается. Рассмотрим подробнее принцип работы этого механизма.

Как устроен синхронизатор коробки передач?

Синхронизаторы ставятся в легковых автомобилях на все коробки переключения передач, даже на передачи заднего хода. Они работают по определенному принципу: выравнивание скорости при помощи силы трения. Если разница между частотой вращения вала и шестерен большая, тогда и сила трения между ними должна достигаться чуть большего уровня, чтобы синхронизировать их действие. Такое явление ожидается при переключении на самые высокие передачи.

Требуемое условие выполняется при увеличении площади соприкосновения поверхностей, и для этого устанавливаются дополнительные фрикционные кольца.

Основным элементом у синхронизатора является ступица, у которой предусмотрены внешние и внутренние шлицы. Для соединения с вторичным валом используются внутренние шлицы, при этом есть возможность осевого перемещения вала в разные стороны. Нижние шлицы, в свою очередь, соединяются с муфтой включения, которая должна обеспечивать жесткое соединение вала и шестерен коробки передач. Снаружи муфта включения соединяется с вилкой для переключения передачи.

Также в синхронизатор КПП входит блокирующее кольцо. Оно нужно для того, чтобы обеспечить хорошую синхронизацию, и чтобы муфту не замыкало в тот момент, когда выравниваются скорости. Внутри на кольце имеется коническая поверхность, предназначена она для обмена действием с фрикционным конусом имеющихся шестерен. А вот для того, чтобы создать условия блокировки муфты включения, с внешней стороны этого стопорного кольца установлены шлицы.

Принцип работы синхронизатора КПП – что же происходит под капотом?

Принцип работы синхронизатора КПП сложен, но, несмотря на это, все действия происходят всего за доли секунды. Если рычаг КПП находится в нейтральном положении, то муфты – в среднем, и шестерни свободно вращаются, не передавая поток мощности. Когда мы, увеличивая скорость, переключаем КПП, тогда рычаг переносит муфту в положение к направлению шестерни. Что при этом происходит в системе?

Когда мы включаем нужную передачу (скорость) в нашем автомобиле, за долю секунды система успевает сделать примерно следующее. Сдвигаются сухари на муфте (маленькие затворы), которые действуют на блокирующее кольцо, и оно сходится с конусом шестерни. Из-за этого активируется сила трения, которая в свою очередь поворачивает кольцо до того момента, пока оно не застопорится. После этого и происходит синхронизация скорости вала и шестерни. Мотор настраивается на новые обороты, а мы можем без особых усилий увеличивать скорость.

Синхронизатор КПП – поломки и замена

Основные неполадки в КПП могут быть из-за сцепления. При этом эта система работает с запозданием, неточностью, упрямством. Естественно, синхронизатор тут ни при чем, первично следует обратиться в мастерскую или же сделать регулировку сцепления самостоятельно. А что предпринять, если сцепление в порядке? Тогда попробуйте заострить внимание на следующем.

  • Если вам слышится хруст или непонятной природы шум, то, возможно, у вас деформировалось блокирующее кольцо, или же износилась коническая поверхность.
  • Если у вас самопроизвольно выключаются передачи, то, возможно, неисправность кроется в износе шестерни или же в муфте выключения.
  • А если у вас затрудненное переключение передач, то это износился сам синхронизатор.

Замена синхронизатора в КПП проходит в несколько этапов, и для начала нам необходимо снять саму коробку передач и очистить ее от грязи. Затем следует снять кронштейн троса сцепления. Открутить 4 гайки, которые закрепляют заднюю крышку, и убрать ее. Следом вам придется открутить болт крепления вилки у пятой передачи, включить ее, то есть переместить муфту синхронизатора вниз вместе с вилкой, но так чтобы шлицы у муфты были в сцепке с шестерней, после это надо включить третью или четвертую передачу.

Далее снимите гайку, которая крепит первичный вал. Для того чтобы ее сдвинуть с места, необходимо приложить много усилий, так как она затянута с большим моментом. То же самое следует проделать и с гайкой, которая крепит вторичный вал. В заключении надо будет приподнять ведомую шестерню пятой передачи, снять ее вместе с синхронизатором и вилкой вторичного вала, при этом надо проконтролировать, чтобы муфта не сходила со ступицы. Установка нового синхронизатора проводится в уже известном обратном порядке, хотя и потребует внимательности.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Синхронизатор коробки передач — что это такое?

В современном мире практически все роботизированные коробки передач, а также механические коробки передач являются синхронизированными. В коробках такого типа для того, чтобы произвести включение передачи, необходимым условием является процесс выравнивания частоты вращения шестерни в вала. Уже из названия процесса синхронизации можно узнать, что устройством, посредством которого совершается данное действие является синхронизатор.

Помимо того, что он обеспечивает плавное переключение передач синхронизатор способствует снижению износа механического соединения. Также, данное устройство значительно уменьшает шум при непосредственном переключении передач. Это, в свою очередь, может послужить увеличителем срока службы самой коробки переменных передач.

В современном легковом автомобиле устройствами синхронизаторов оборудуются все передачи коробки переменных передач. К этому же разряду «необремененных» относится и передача заднего хода. Принцип действия устройства синхронизатора является достаточно простым, а его базисную основу составляет сила трения при выравнивании скорости. Чем разница в частотах вращение шестерни и вала выше, тем больше величина силы трения для их синхронизации должна быть. Важно знать, что данное условие выполняется посредством увеличения площади соприкасающихся поверхностей. Так, данная процедура модернизируется с помощью установки дополнительных фрикционных колец.

1. Как устроен синхронизатор коробки передач?

Основными элементами синхронизатора являются: ступицы с сухарями, муфта включения устройства, блокирующее кольцо, а также шестерни, которые имеют фрикционный конус. Важно заметить, что в конструкционной составной коробки переменных передач за две передачи (в данном случае – шестерни) будет отвечать и обслуживать их один синхронизатор. По своей сути синхронизатор имеет в своем арсенале определенную конструктивную основу – ступицу. Данное устройство имеет как наружные, так и внутренние шлицы. При помощи такого рода внутренних шлицев все устройство ступицы имеет непосредственное соединение с вторичным валом коробки переключения передач. В таком случае данное устройство – ступица – имеет возможность перемещения по оси, то есть, перемещается по вторичному валу в разные стороны. Наружное устройство шлиц отвечает за соединение ступицы с муфтой включения.

Под углом в 120 градусов по периметру всей окружности ступицы выполнены три паза, которые, в свою очередь, включают в себя подпружиненные сухари. В самом устройстве синхронизатора сухари имеют непосредственное нажатие на блокирующие кольца при переключении и включении передач. Так происходит блокировка муфты в процессе синхронизации.

Муфта синхронизатора, или, как называют данное устройство в просторечии, муфта синхронизатора производит обеспечение жестокого соединения шестерни и самого вала. Так, сама муфта насажена на ступицу, при этом, имеет в своем арсенале шлицы внутренние. На шлицах же существует определенная кольцевая проточка, которая служит для расположения выступов сухарей. Снаружи синхронизаторная муфта имеет прямое соединение с вилкой коробки переключения передач. Обеспечение синхронизации происходит посредством обеспечения блокирующего кольца. Помимо этого данное устройство препятствует замыканию муфты непосредственно до момента выравнивания шестерни и скоростей вала. Со стороны внутренней блокирующее кольцо сделано с конической поверхностью. Это связано с тем, что данная деталь имеет прямое взаимодействие с фрикционным конусом шестерни. Извне шлицы присущи и блокирующему кольцу. С помощью такого рода шлицов производится скоропостижная блокировка включения муфты.

На поверхности торцевой у блокирующего кольца, со стороны, где расположена тупица существуют, как уже упоминалось, три паза с сухарями ступицы. Данные детали системы препятствуют тому, чтобы кольцо прокручивалось при соприкосновении с конусом фрикционным. Именно в данные детали упираются сухари. Размер такого рода пазов составляет значение, которое выше размера сухарей в полтора раза. В отдельных конструкционных моделях синхронизаторов происходит наоборот, так как выступы выполнены на самом блокирующем кольце, а уже в ступице находятся пазы.

Для того чтобы производить увеличение соприкасающейся поверхности, а также чтобы снизить усилие при переключении передач следует применять многоконусные синхронизаторы.

Так, такие устройства имеют два и три конуса. Например, в синхронизаторе, который имеет три конуса, кроме того, что существует наружное блокирующее кольцо, существуют еще и промежуточные кольца, а также внутренние кольца. Для того, чтобы произвести предотвращение проворачивания непосредственно на самих кольцах сделаны определенные выступы, которые производят фиксацию в пазах шестерни, а также блокирующего кольца.

Исходя из вышеуказанного можно разобраться, что в синхронизаторе, который имеет три конуса существует и три поверхности трения: между внутренним кольцом и конусом шестерни, а также между промежуточным кольцом и внутренним кольцом, и между блокирующим кольцом и промежуточным кольцом. Напрямую в зависимости от конструктивной составной в одной коробке переключения передач могут сосуществовать синхронизаторы, которые имеют разное количество конусов.

2. Принцип работы синхронизатора КПП – что же происходит под капотом?

В том положении, когда рычаг коробки переменных передач нейтрален, сами муфты устройства синхронизатора располагаются в положении среднем, поток мощности не передается вообще, а шестерни, которые находятся на валу ведомом вращаются свободно. При непосредственном переключении и включении передач вилка производите перемещение муфты синхронизатора из положения среднего в положение за направлением шестерни.

Помимо того, что сдвигается муфта, происходит сдвиг сухарей, который имеют прямое воздействие на блокирующее кольцо. Само кольцо прижимается к конусу шестерни. На самой же поверхности возникает сила трения, вследствие которой происходит проворачивание кольца аж до упора сухарей в пазах кольца. Важно знать, что в таком случае происходит ступор кольца именно от проворачивания. В данном положении блокирующее кольцо выполняет свою основную функцию – оно препятствует дальнейшему продвижению по оси вала муфты синхронизатора. Вследствие этого все торцы шлицев, которые располагаются на блокирующем кольце напрямую становятся против всех торцов шлицев муфты.

После всего этого, под определенным воздействием сил трения, собственно говоря, и происходит синхронизация скоростей ведомого вала и шестерни. После того как все скорости были уровнены, из-за нажима шлицев муфты происходит проворачивание блокирующего кольца в противоположную сторону. Посредством данной процедуры происходит снятие блокировки муфты, вследствие чего все шлицы муфты производят свободный проход для зацепление с шестерным венцом. После чего и происходит очень жесткое соединение вала вторичного коробки переменных передач и самой шестерни.

Несмотря на то, что процесс включения и переключения передачи, процесс синхронизации включает в себя огромное количество небольших процедур, проходят доли секунды, после чего устройство приводится в действие (включается скорость).

3. Синхронизатор КПП – поломки и замена.

Важно заметить, что большинство неполадок, которые возникают в коробке переключения передач, вызваны проблемами с устройством сцепления. Основными отличительными характеристиками являются: работа системы с неточностью, запозданием, упрямством. Конечно же, само устройство синхронизатора не имеет и доли вины в этом. Так, первым делом необходимо обратиться в проверенную мастерскую. Помимо этого, можно произвести самостоятельную регулировку сцепления.

Но что же предпринять, если устройство сцепления находится в полном порядке? Нужно попробовать заострить внимание на следующих составных. При хрусте или непонятном для автомобилиста шуме происходит деформация блокирующего кольца. При тех же особенностях может произойти износ конической поверхности. Если выключение передач производится самопроизвольно, то скорее всего причина неисправности заключается в износе устройства шестерни. Помимо этого проблемы могут касаться муфты выключения. Если же происходит затрудненное переключение передач, значит произошел износ устройства синхронизатора.

Замена устройства синхронизатора в коробках переключения передач может выполнятся в несколько этапов. Первым делом следует снять саму коробку передач, после чего произвести ее полную очистку от грязевых волокон. После этого нужно снять кронштейн троса сцепления. Это производится в два хода: сначала нужно открутить 4 гайки, посредством которого закреплена крышка, и произвести снятие крышки. После этого необходимым действием будет снятие болта крепления вилки у пятой передачи. Необходимо включить ее, то есть муфту синхронизатора переместить вместе с вилкой вниз.

Важно делать это так, чтобы у муфты шлицы были в сцепке с шестерней. Вследствие проделанной процедуры возникает необходимость во включении третьей или четвертой передачи. После этого нужно снять гайку, которая крепит вал первичный. Чтобы произвести хотя бы минимальный сдвиг с места данной детали, нужно будет приложить огромное количество усилий, так как сама гайка была затянута с огромным моментом. Такую же процедуру нужно произвести с той гайкой, на которой крепится вторичный вал.

В заключение всего необходимо приподнять шестерню ведомую у пятой передачи, вместе с вилкой вала вторичного и синхронизатором снять ее. Важно отметить, что процедуру нужно проводить под определенным контролем муфты, чтобы она не сошла со ступицы. Новый синхронизатор устанавливается в полностью обратном порядке, хотя может потребовать определенной внимательности и точной последовательности всех вышеуказанных рекомендованных действий.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Синхронизатор коробки передач — как устроен и как работает

Как работает синхронизатор коробки передач? Новый вопрос, а для кого-то и новый термин — синхронизатор.

Да друзья, были времена, когда переключение передач на автомобиле было процессом комплексным, и, можно сказать, практически ювелирным.

Но, благодаря человеческой лени, являющейся двигателем прогресса, мы получили машины, которые не требуют лишних действий со стороны водителя и всячески упрощают процесс езды.

И речь пойдет даже не о модных автоматических коробках, а о старых, проверенных временем «механиках». Чтобы облегчить нашу с вами водительскую жизнь, в те еще «доавтоматные времена» и был придуман синхронизатор коробки передач.

В этой статье нам предстоит выяснить как он работает, как устроен и что вообще происходит во время переключения скоростей.

Синхронизатор коробки передач

Нужно сказать, что синхронизатор коробки передач – это устройство не из самых простых, хотя в нём нет ни капли электроники, а время его срабатывания занимает доли секунды.

В былые времена для переключения скорости в машине необходимо было несколько раз выжимать сцепление – одно нажатие отключало коробку от коленвала, а второе наоборот, подключало её обратно.

Понятное дело, что такая процедура не слишком удобна и от неё необходимо было каким-то образом избавиться. Помогла физика, механика и точный инженерный расчёт, в симбиозе которых и родился синхронизатор.

Необходим он для того чтобы выровнять частоту вращения вала и шестерней, благодаря чему переключение происходит аккуратно и без лишнего шума.

Одним словом, синхронизатор коробки передач упростил жизнь водителям, а также значительно увеличили ресурс механизмов коробки. Устанавливаются они, синхронизаторы,  для каждой передачи, иногда и для задней.

В недрах коробки передач

Давайте попробуем разобраться в устройстве этих загадочных синхронизаторов. Состоит данный механизм из таких основных частей:

  • ступица с сухарями;
  • блокирующее кольцо;
  • шестерня с фрикционным конусом;
  • муфта включения.

Работает это следующим образом. Центральным элементом конструкции выступает ступица. Снаружи и внутри у неё имеются шлицы, благодаря которым она присоединяется к вторичному валу КПП и муфте включения.

По валу ступица может передвигаться в разные стороны. Помимо шлицов на ней находятся пазы, в них вставлены подпружиненные сухари.

Не менее важной деталью является муфта включения, её, кстати, часто называют просто муфтой синхронизатора. В её функции входит жёсткое соединение валов и шестерней.

В общем-то, именно её водитель и перемещает, переводя рычаг коробки передач в какое-либо из положений.

За синхронизацию частоты вращения отвечает блокирующее кольцо – пока вал и шестерня не будут вращаться с одной скоростью, оно препятствует замыканию муфты.

Кольцо имеет довольно сложную поверхность для взаимодействия с фрикционным конусом шестерни и муфтой включения. Помимо этого у него имеются пазы для сухарей ступицы.

Физика процесса синхронизации скоростей вращения завязана на трении. Оно возникает между блокирующим кольцом и конусом шестерни во время переключения передачи.

Когда мы выбрали нужную скорость и перевели рычаг КПП, муфта включения передвигается в направлении шестерни и кольцо прижимается к её конусу, возникает сила трения, под действие которой вращение синхронизируется.

Пока скорости вращения разные, жёсткое соединение вала и шестерни невозможно, но как только они выравнялись, блокирующее кольцо отпускает муфту и она аккуратно входит в зацепление с венцом шестерёнки – переключение передачи завершилось.

Стоит отметить, что весь этот процесс занимает доли секунды и практически незаметен для водителя, но крайне важен для КПП и нашего с вами комфорта управления автомобилем.

Ну вот, уважаемые автолюбители, мы и познакомились с устройством и теперь знаем что такое синхронизатор коробки передач.

Надеюсь, эта статья была для вас полезна. Прочитайте вот еще про вариатор, рекомендую, очень интересный механизм.

Подписывайтесь, читайте статьи на блоге и изучайте машины вместе с друзьями!

Синхронизатор коробки передач: принцип работы

На чтение 4 мин. Просмотров 379

Оказывается, что благодаря именно изобретению синхронизатора коробки передач, появилась возможность увеличить количество скоростей в автомобиле. Что такое синхронизатор КПП?

Сложно представить, но в автомобильных коробках передач не всегда присутствовал синхронизатор КПП для выравнивания частоты вращения между валом и шестерней. Раньше для того чтобы произвести переключение скоростей, приходилось использовать двойное выжимание сцепления. Первое для того чтобы рассоединить коробку передач с коленвалом, а второе, наоборот, для их соединения после того как будет произведена смена передаточной пары (смена скорости).

Но время идёт. Машиностроение и механика шагнули в будущее. На смену постоянному передергиванию педали сцепления пришёл синхронизатор КПП, что существенно увеличило срок службы коробки передач в целом и отдельных её составляющих в частности. Удобнее управлять автомобилем стало и водителю.

Что такое синхронизатор КПП

Устройство синхронизатора КПП, равно, как и сам синхронизатор ВАЗ — это механическое узел, состоящий из 4 частей:

  1. Обойма синхронизатора или ступица с тремя фиксаторами;
  2. Две кольцевых пружины;
  3. Два фрикционных конусных кольца;
  4. Муфта переключения.

Такая вот нехитрая конструкция синхронизатора ВАЗ обеспечивает принцип работы сразу двух передач.

Как работает синхронизирующее устройство

Главным рабочим элементом синхронизатора ВАЗ является его ступица, которая при помощи трёх фиксаторов и нарезанных на ней шлицов соединяется с муфтой включения. Та, в свою очередь, соединена с вилкой КПП. Внутренними шлицами ступицами соединяется с валом, имея при этом свободную возможность передвигаться по нему от одной шестерни к другой.

Когда требуется произвести переключение скорости на ВАЗ, вилка коробки передач двигает муфту, а вместе с ней и весь синхронизатор КПП, к той шестерне, частоту вращения которой требуется выровнять с частотой вращения вала. С этого начинается принцип работы синхронизатора. Муфта прижимает все устройство к конусной части шестерёнки. При этом фиксаторы на муфте сдвигаются и блокируют фрикционное кольцо, которое вступает в контакт с конусом на шестерне. Фрикционное кольцо на конусе проворачивается до тех пор, пока не стопорится. Как только это произошло, скорость между валом и шестерней синхронизируется, и мотор настроен на новые рабочие обороты.

Муфта синхронизатора

Когда появились первые коробки передач

Точного ответа на этот вопрос не существует. Принято считать, что первые коробки передач, на которых стоял синхронизатор КПП появились в конце 40-х или начале 50-х годов. Кто утверждает, что это произошло в Советском союзе, другие же говорят, что родоначальником этого новшества была компания Porsche. Как бы там ни было, но благодаря появлению синхронизатора, включая его принцип работы, было заложено основания для увеличения количества скоростей в КПП. Уже в восьмидесятых годах на ВАЗ пятиступенчатая коробка передач становится нормой того времени, а в 2012 году та же компания Porsche объявляет о выходе семиступенчатой коробки передач с синхронизатором КПП.

Материалы, из которых изготавливают синхронизирующее устройство

Сталь или латунь — два самых распространённых материала, которые используют для изготовления синхронизаторов на ВАЗ. Иногда, чаще всего в высоко бюджетных иномарках или спортивных трансмиссиях, встречаются синхронизирующие устройства, покрытые напылением карбона. Это позволяет выдерживать более высокие температуры и снизить уровень шума, при контакте с шестерней, которые являются следствием работы высокооборотистых двигателей спортивных моделей.

Фрикционные кольца также изготавливают из стали методом штамповки, например, для ВАЗ, или на более дорогих КПП, выковывая их. Как и в случае с синхронизатором, фрикционные кольца покрываются защитным слоем из цветных металлов. Например, меди или молибдена.

Симптомы того, что синхронизирующее устройство заболело

До ужаса неприятно, когда твой автомобиль начинает кашлять, чихать, скрипеть и гаркать. Тем более, когда это связано с коробкой передач. Чаще всего неисправности с КПП связаны именно с поломкой синхронизирующего устройства. Это может проявляться по-разному, например:

  • шумы при работе КПП;
  • переключение передачи, которое требует дополнительных усилий;
  • автоматический сброс скорости в коробке.

Конечно, эти симптомы могут быть признаками и других поломок, которые произошли с КПП, но зачастую первым кто выходит из строя, является синхронизатор. Профилактические работы можно, конечно, производить и самому, но столкнувшись с серьёзной поломкой лучше всего обратиться к специалисту.

Зачем нужен синхронизатор коробки передач

Опубликовано:

05.05.2016

Задача коробки передач очень проста — менять частоту вращения между коленвалом двигателя внутреннего сгорания, или первичным валом самой коробки, что одно и то же, так как их частота одинакова, и карданом, усилие от которого впоследствии через определённые промежуточные механизмы приводит во вращение колёса автомобиля. За счёт разности диаметров и, соответственно, количества зубьев больших и малых шестерён, установленных на первичном, а также вторичном валах коробки, можно выбирать соотношение, с которым будут вращаться колёса относительно двигателя. То есть этот принцип существует в механизме скоростей горного велосипеда, где в зависимости от изменения пар работающих в зацепление шестерён меняется скорость вращения колёс.

Шестерни крутятся всегда и все, только синхронизатор коробки передач задействует нагрузку на определённые им пары скоростей: первая, вторая, третья, четвёртая, пятая, задний ход и так далее. От коленвала двигателя через сцепление крутящий момент подаётся на первичный вал, где через синхронизатор соединяет соответствующую пару передач и вращение передаётся дальше. У переднеприводных автомобилей через шарниры равных угловых скоростей момент передаётся на ступицы передних колёс. У заднеприводных автомобилей через промежуточный карданный вал, закреплённый снизу днища на подвесных подшипниках, крутящий момент получает главная передача, расположенная на заднем мосту. При помощи удара вращение получают задние колёса.

Принцип работы синхронизатора коробки передач

Работа синхронизатора коробки передач позволяет системе трансмиссии вращаться с одной скоростью. Переключение шестерён муфтами синхронизатора предохраняет зубья, но удар на себя принимают зубья муфты. Удар происходит из-за того, что скорость вращения валов неодинакова, другими словами, валы не синхронизированы. Если скорости вращения вторичного вала с шестернями какой-нибудь из передач уровнять, то она будет включаться легко и бесшумно. Это можно сделать, используя силу трения.

Если на одном из валов закрепить конус, а на другом конические передачи, при их соприкосновении трение будет подгонять отстающий вал, тормозя обгоняющий, а валы будут вращаться с одинаковой скоростью. Коническое кольцо изготовлено с заострёнными зубьями, имеет несколько видов механической обработки, позволяющей бесшумно выполнять свою функцию в трансмиссии весь период эксплуатации. Помимо этого, благодаря пористой структуре внутренней поверхности скользит по валу, что позволяет удерживать смазку, тем самым улучшая скольжение и увеличивая период службы детали. Вращение двух независимых систем с одинаковой скоростью называется синхронным. Механизм, который выравнивает скорость вращения шестерни и вала называется синхронизатором. Работа синхронизатора позволяет легко включать передачи одним движением, а это сохраняет зубья муфт.

На труднопроходимых, извилистых дорогах, в условиях оживлённого городского движения водителю приходится часто переключать скорость, синхронизация которой значительно улучшает процесс, облегчая его. Синхронизатор переключается системой рычагов и вилок, передвигаясь по валу, обслуживает, соединяя находящиеся по бокам от него шестерни в соответствующие пары передач с шестернями вторичного вала.

Все узлы переключения синхронизаторов разработаны таким образом, чтобы эффективно и долговечно обслуживать, передавая создаваемый двигателем внутреннего сгорания крутящий момент соответственной мощности. Наиболее нагруженным узлом, подверженным нескольким видам циклических колебаний и износов, является сцепление. Фрикционные накладки, взаимодействуя при помощи сил трения, создают зацепление с маховиком двигателя, при этом также применена прижимная сила пружин и лепестков корзины сцепления, то есть в процессе прижимания синхронизируется мотором и первичным валом коробки переменных передач. Материал же фрикционных накладок подобран таким образом, чтобы обеспечить наилучший коэффициент сцепления с материалов маховика, которым является чугун.

Виды износов шестерён синхронизаторов и обслуживание коробки передач

От постоянного соприкосновения между подвижными частями шестерён возникают силы трения, а также ударные силы при непосредственном вхождении в зацепление зубьев. Всё это в процессе эксплуатации приводит либо к естественному износу деталей, либо к аварийному износу. Естественный износ шестерён и подшипников вызывает характерный шум в работе узла, по которому, не разбирая коробки передач, зачастую возможно определить его причину.

Аварийный износ происходит реже, но его последствия в виде неожиданного, резкого разрушения зубьев шестерён, подшипников, помимо характерных звуков, приводит к невозможности дальнейшей эксплуатации без разборки и ремонта автомобиля в целом. Принцип работы синхронизатора коробки передач основан на том, что при эксплуатации основным критерием его обслуживания является качество используемой смазки. На периодичность её замены влияют некоторые факторы, такие как состояние дорог, загруженность автомобиля, а при усреднённых режимах эксплуатации — пробег.

Синхронизационные кольца, как и остальные подвижные детали, подвержены процессам износа. Признаками неисправной работы синхронизаторов может служить хруст при переключении скоростей. Внутренний износ колец, а также увеличение пятна контакта зубьев детали, возникающими от ударов при вхождении в зацепление, вследствие постоянного взаимодействия с шестернями, приводят к заеданию механизма синхронизации, что в целом ухудшает работу коробки перемены передач. В таких случаях замена синхронизаторов восстанавливает до необходимого уровня управляемость систем переключения пар по всем передачам. Современные металлизированные смазки обеспечивают повышенную защиту от износа зубчатых колёс, подшипников и так далее. Нам было бы очень интересно узнать ваше мнение по этой теме.

Синхронизатор коробки передач — что это и как заменить?

Синхронизатор коробки передач – это деталь, предназначенная для совмещения частоты вращения вала и шестерни при переключении передач. Как понятно из названия устройства, оно синхронизирует частоты вращения и обеспечивает плавное (без рывков) включение определенной передачи. Таким образом, передачи включаются плавно и без шума, а износ шестерен в коробки передач значительно снижается, увеличивая срок службы агрегата.

Устройство и принцип работы синхронизатора

В работе синхронизатора нет ничего сложного. Его действие основано на разнице сил трения возникающих между вращающимися деталями. Таким образом, синхронизатор создает необходимое трение для выравнивания частот вращения и синхронизирует обе детали.

Простейший синхронизатор выполняется в виде ступиц с сухарями, шестерни со специальным фрикционным конусом, муфты включения и кольца блокировки.

В составе ступицы находятся внутренние и наружные шлицы. Внутренние крепятся ко вторичному валу и обязательно имеют возможность свободного осевого перемещения, а внешние шлицы обеспечивают связь с муфтой включения.

Муфта включения создает связь между валом и шестерней. Она надевается на ступицу и имеет в своем составе внутренние шлицы, на которых расположена специальная проточка. В этой проточке находятся выступы сухарей. Внешне муфта имеет соединение с вилкой коробки передач.

Под углом 120 градусов по всей окружности ступицы расположены специальные сухари, которые, посредством пружины, нажимают на кольцо блокировки, тем самым, блокируя муфту в процессе синхронизации.

Блокирующее кольцо является самым основным элементом синхронизации и препятствует активации муфты включения до полного выравнивания скорости вращения механизмов.

Поломка синхронизатора второй передачи ВАЗ 2109

Синхронизатор в процессе эксплуатации подвергается естественному износу. Первые признаки износа синхронизатора распознаются при включении соответствующей передачи. Так, например, на автомобиле ВАЗ 2109 самой распространенной неисправностью коробки передач является выход из строя синхронизатора второй передачи.

При включении передачи появляется характерный хруст или треск и только после этого передача может быть введена в действие. Это связано с тем, что работа синхронизатора нарушена, и он больше не в состоянии выравнивать скорости вращения валов и шестерней, в связи с этим, их износ увеличивается. При дальнейшем эксплуатации автомобиля с неисправным синхронизатором приведет к тому, что вторая скорость попросту перестанет включаться.

Если вы обнаружили первые признаки поломки синхронизатора, рекомендуется обратиться в ближайший автосервис, так как замена данной детали трудоемка и требует специальных навыков и умений.

Gear synchro — x-engineer.org

Транспортным средствам, оснащенным механическими коробками передач (MT), автоматизированными механическими коробками передач (AMT) и коробками передач с двойным сцеплением (DCT), требуется синхронизатор передач для переключения передач (переключение на повышенную или пониженную передачу). Назначение синхронизатора передач — синхронизировать скорости входного и выходного валов коробки передач. во время переключения передач перед включением восходящей передачи.

В коробке передач синхронизаторы расположены между двумя соседними шестернями.Например, для 1-2 передач используется один и тот же механизм синхронизации, для 3-4 — другой, а для 5-6 — одинаковый. Устанавливать синхронизатор передач для передачи заднего хода (R) не обязательно, потому что для включения R автомобиль должен быть остановлен (если он движется), а скорость выходного вала будет равна нулю. Тем не менее, есть механические трансмиссии, которые имеют синхронизаторы передач также и для задней передачи.

Изображение: Синхронизаторы в механической коробке передач (коробке передач)
Кредит: Getrag

Чтобы лучше понять основные компоненты трансмиссии и принцип их работы, прочтите статью Как работает механическая коробка передач.

Зачем нужны синхронизаторы передач?

Для данной механической коробки передач представим, что мы хотим переключиться с 1 -й передачи на 2-ю -ю передачу . Параметры передачи следующие:

\ [\ begin {split}
n_ {IN} = 3500 \ text {rpm} \\
i_ {1} = 3,4 \
i_ {2} = 2,5 \
i_ {0} = 3,1 \\
n_ {OUT} = \ text {?}
\ end {split} \]

где:

n IN [об / мин] — частота вращения входного вала
n OUT [об / мин ] — частота вращения выходного вала
i 1 [-] — передаточное число, 1 st шестерня
i 2 [-] — передаточное число 2 nd шестерня
i 0 [-] — передаточное число , главная передача (дифференциал)

Стартовая шестерня — 1 -я передача .Когда водитель хочет включить передачу 2 nd , сначала ему нужно отключить двигатель от трансмиссии, используя педаль сцепления. Это необходимо, потому что переключение передачи в трансмиссии с простыми зубчатыми механизмами, которые постоянно находятся в зацеплении (зацеплении), не может выполняться, пока крутящий момент двигателя передается через шестерни, поэтому муфта должна быть разомкнута.

Для перехода с передачи 1 на передачу 2 трансмиссия должна на короткое время перейти в нейтральное положение.

На изображении ниже мы можем визуализировать поток мощности двигателя через шестерни 1 и 2 . Для каждой передачи рассчитаем частоту вращения входного и выходного валов.

Изображение: процесс переключения передач (1-2)

Когда включена передача 1 , скорость выходного вала составляет:

\ [n_ {OUT} = \ frac {n_ {IN}} {i_ { 1} \ cdot i_ {0}} = 332 \ text {rpm} \]

Если мы хотим включить передачу 2 nd , скорость входного вала должна быть:

\ [n_ {IN} = n_ { OUT} \ cdot i_ {2} \ cdot i_ {0} = 2573 \ text {rpm} \]

Это означает, что входной вал должен быть замедлен с 3500 об / мин до 2573 об / мин.Если необходимо было выполнить переключение на пониженную передачу 2-1, входной вал должен был быть ускорен с 2573 до 3500 об / мин. Тут в дело вступают синхронизаторы.

Синхронизатор действует как фрикционная муфта и замедляет (переключение на повышенную передачу) или ускоряет (переключение на пониженную передачу) первичный вал, чтобы соответствовать скорости для следующей передачи.

Изображение: Схема коробки передач с названиями компонентов

Как работает синхронизатор передач?

Синхронизаторы необходимы для переключения передач в механических коробках передач.Их цель — согласование (регулировка) скорости входного вала (шестерни и вторичная масса сцепления) с выходным валом (колесом).

Есть несколько типов синхронизаторов, используемых для механических коробок передач. Самый распространенный способ классификации — это функция количества фрикционных элементов (фрикционных конусов). Таким образом, мы имеем:

  • Одноконусный синхронизатор
  • Двухконусный синхронизатор
  • Трехконусный синхронизатор

Изображение: Простой конусный синхронизатор
Кредит: VW

  1. зубчатое колесо
  2. кольцо синхронизатора
  3. кольцевая пружина
  4. стопорный элемент (стойка)
  5. ступица (корпус) синхронизатора
  6. скользящая втулка

Изображение: Узел синхронизатора шестерен
Кредит: VW

Шестерня (1) установлена ​​на выходном валу коробки передач.Он может вращаться относительно вала (радиальное движение), но не может совершать осевое движение вдоль вала. Между шестерней и валом обычно находятся игольчатые роликоподшипники, облегчающие вращение.

Шестерня имеет встроенную «шестерню сцепления» с фрикционным конусом. Зубчатая передача сцепления состоит из стопорного зуба и фрикционного конуса. Она называется муфта сцепления , потому что она играет роль сцепления, плавно включающего следующую шестерню.

Шестерня муфты согласовывает скорость шестерни со скоростью ступицы синхронизатора.Монтаж на шестерню осуществляется прессованием или лазерной сваркой. Когда шестерня включена, внешние зубья (с фаской на обеих сторонах зубьев) будут сцепляться с фаской на внутренних зубьях переключающей втулки.

Изображение: Зубчатое колесо

Кольцо синхронизатора (2), также называемое стопорным кольцом, стопорным кольцом или фрикционным кольцом, имеет коническую поверхность, которая входит в контакт с фрикционным конусом зубчатого колеса. Кольцо синхронизатора предназначено для создания момента трения для замедления / ускорения входного вала во время переключения передач.

Кольцо синхронизатора вместе с фрикционным конусом зубчатого колеса образуют «коническую муфту», которая может включаться и выключаться посредством скольжения.

Внутренняя поверхность кольца синхронизатора имеет резьбу или рисунок канавок для предотвращения образования гидродинамической масляной пленки. Если между кольцом синхронизатора и фрикционным конусом зубчатого колеса образуется масляная пленка, для синхронизации скоростей валов потребуются более высокие толкающие силы и больше времени.

Изображение: Кольцо синхронизатора

Блокирующие элементы (4), также называемые ключами синхронизатора, центральный механизм, распорные шпонки или крылатые распорки, расположены по окружности корпуса синхронизатора в определенных пазах между муфтой синхронизатора и синхронизатором. центр.

Блокирующие элементы вращаются вместе со ступицей синхронизатора (5) и могут перемещаться в осевом направлении относительно скользящей муфты (6). Стойки используются для предварительной синхронизации, что означает, что они создают нагрузку на кольцо синхронизатора для выполнения процесса синхронизации.

В нейтральном положении (передача не включена) фиксирующие элементы удерживают скользящую муфту в центральном положении на ступице синхронизатора между обоими шестернями. Обычно узел синхронизатора имеет 3 фиксирующих элемента, распределенных под углом 120 °. В случае больших синхронизаторов может быть 4 фиксирующих элемента, распределенных под углом 90 °.

Изображение: Ступица синхронизатора

Ступица синхронизатора (5) установлена ​​на выходном валу и жестко соединена шлицевым соединением.Он может двигаться в осевом направлении, но не вращаться относительно вала. В нем есть специальные канавки, в которых будут находиться фиксирующие элементы.

Кольцевые пружины (3) размещаются с каждой стороны ступицы синхронизатора и предназначены для удержания шпонок стойки в предназначенных для этого пазах.

Скользящая муфта (6), также называемая муфтой переключения передач, синхронизирующей муфтой или муфтой, имеет радиальную канавку на внешней стороне для вилки переключения передач. Внутри имеются шлицы, которые находятся в постоянном зацеплении с внешними шлицами ступицы синхронизатора.Скользящая муфта может перемещаться только в осевом направлении (влево-вправо) из нейтрального положения в положение зацепления.

Изображение: Скользящая муфта

Фазы синхронизации передач

Процесс синхронизации , когда скользящая муфта начинается из нейтрального положения (в центре) и заканчивается полным включением передачи, можно описать в пять этапов, как показано на рисунок ниже.

Процесс синхронизации будет описан с помощью параметров:

F [Н] — усилие переключения передач
Δω [рад / с] — разница скоростей между шестерней и ступицей синхронизатора
T f [Нм] — момент трения между кольцом синхронизатора и фрикционным конусом
T i [Нм] — момент инерции первичного вала, шестерен и вторичной массы сцепления

Изображение: процесс синхронизации переключения передач

Фаза 1: Асинхронизация

Перед началом процесса переключения передач скользящая втулка удерживается фиксирующими элементами в среднем положении.Усилие переключения передач вызывает осевое движение скользящей муфты, которая толкает вперед кольцо синхронизатора к зубчатому колесу с фрикционным конусом. Разница скоростей между шестерней и кольцом синхронизатора вызывает вращение кольца синхронизатора.

Фаза 2: синхронизация (блокировка)

Это основная фаза синхронизации скорости. Скользящая муфта продвигается дальше, в результате чего внутренние шлицы (зубья) скользящей муфты и зубья кольца синхронизатора соприкасаются.На этом этапе момент трения начинает противодействовать моменту инерции, и разница скоростей начинает уменьшаться.

Этап 3: Разблокировка (повернуть назад кольцо синхронизатора)

Усилие переключения передач сохраняется на кольце синхронизатора посредством стопорных элементов и скользящей муфты. Когда синхронизация скорости достигнута, сила трения снижается до нуля и кольцо синхронизатора немного поворачивается назад.

Фаза 4: зацепление (поворот ступицы синхронизатора)

Скользящая втулка проходит через зубья кольца синхронизатора и входит в контакт с фиксирующими зубьями шестерни.

Фаза 5: Зацепление (блокировка шестерни)

Скользящая втулка полностью вошла в стопорное зубчатое зацепление шестерни. Обратные конусы на зубьях скользящей втулки и стопорные зубья шестерни предотвращают расцепление под нагрузкой.

Контроль положения включения передачи

В автоматизированных механических коробках передач (AMT) и коробках передач с двойным сцеплением (DCT) положение вилки переключения (скользящей муфты) контролируется с помощью датчиков положения.

На изображении ниже мы видим, как положение скользящей муфты изменяется в процессе переключения передач.Положение делится на пять фаз:

    1. Подвод синхронизатора
    2. Синхронизация
    3. Включение передачи
    4. Удержание шестерни
    5. Ослабление шестерни

Изображение: Управление положением КПП

В подходе синхронизатора (A ), вилка переключения (скользящая муфта) начинает движение из центрального положения в направлении кольца синхронизатора. Когда положение вилки переключения передач остается постоянным (P 1 ) после перемещения, это означает, что кольцо синхронизатора ударилось о фрикционный конус шестерни.

На этом этапе контролируется положение (скорость) вилки переключения передач, а не сила переключения передач (сила толкания). Усилие переключения обычно составляет около 60–120 Н.

После обнаружения контакта между кольцом синхронизатора и фрикционным конусом начинается фаза Synchrnozation (B). На этом этапе положение вилки переключения передач постоянно, а сила толкания постепенно увеличивается. Из-за момента трения первичный вал начинает замедляться. Конец этой фазы — когда частота вращения входного и выходного валов синхронизируется (P 2 ).

Фаза включения передачи (C) начинается, когда вилка переключения передач снова начинает двигаться. На этом этапе скользящая муфта проходит через кольцо синхронизатора и начинает зацепляться с фиксирующими зубьями шестерни. Фаза заканчивается, когда скользящая муфта достигает конечного положения и больше не может двигаться вперед.

На этом этапе критически важно иметь точное управление положением (скоростью) вилки переключения передач. Если он движется слишком быстро, в конце хода он врезается в шестерню, вызывая шум включения шестерни и возможное механическое повреждение.

После того, как вилка переключения передач достигнет конечного положения, начинается фаза удержания передачи (D). На этом этапе на вилке переключения передач в течение определенного времени сохраняется высокое толкающее усилие, чтобы гарантировать полное включение передачи.

В фазе Gear Relax (E) на вилку переключения больше не действует сила, и шестерня остается на месте благодаря механической блокировке скользящей муфты с зубчатым колесом.

Общая длина хода вилки переключения передач может составлять около 8–12 мм, при этом точка синхронизации начинается с 3–6 мм.

Усилие переключения передач (предоставлено Hoerbiger)

Размер и расчет механизма синхронизатора должны учитывать различные параметры, такие как:

  • установочное пространство
  • механическая инерция, которую необходимо синхронизировать
  • Разница скоростей вала, которую необходимо синхронизировать
  • передаваемый крутящий момент
  • Свойства трансмиссионного масла
  • Параметры качества переключения передач
    • Время синхронизации
    • Длина хода вилки переключения
    • Максимальное усилие переключения
    • Тормозной момент
    • циклов нагрузки
  • интерфейсов
    • данные шлицев
    • зазор шестерни
    • размер паза втулки

Мощность синхронизатора ограничена

  • крутящий момент скользящей втулки, ступицы шестерни и зубчатого зацепления шестерни
  • вместимость фрикционного материала (скорость скольжения, поверхностное давление, трение п расход, работа трения)
  • Отвод тепла через масло, синхронизирующее кольцо и фрикционный конус
  • трансмиссионное масло (вязкость и термическая стабильность)

Усилие переключения на скользящей муфте F a [Н] равно рассчитывается по формуле (источник: Hoerbiger):

\ [F_ {a} = \ frac {2 \ cdot \ sin {\ alpha} \ cdot J \ cdot \ Delta \ omega} {n_ {c} \ cdot \ mu \ cdot d_ {m} \ cdot T_ {F}} \]

где:

α [рад] — угол конуса трения
Дж [кг · м 2 ] — инерция массы первичного вала, шестерен и вторичной муфты
Δω [ рад / с] — разность скоростей синхронизации
n c [-] — количество конусов
μ [-] — коэффициент трения фрикционного конуса
d м [м] — средний диаметр конуса трения
T F [Нм] — момент трения

Уменьшение усилия переключения на втулке может быть достигнуто путем:

  • увеличения диаметра конуса среднего трения
  • 900 98 увеличение количества фрикционных конусов (с использованием двухконусных или трехконусных синхронизаторов)
  • увеличение коэффициента трения
  • уменьшение угла фрикционного конуса

Время переключения передач

Процесс переключения передач такой же для переключения на повышенную и понижающую передачу, но времена переключения разные.При переключении на более высокую передачу скорость первичного вала должна быть уменьшена. Поскольку между движущимися частями возникают потери на трение, замедление вала будет быстрее.

С другой стороны, при переключении на пониженную передачу необходимо ускорить входной вал. Те же потери на трение будут действовать таким же образом, который пытается замедлить вал. Следовательно, для синхронизации валов при переключении на пониженную передачу требуется более высокий момент трения и более длительное время синхронизации.

Общее время переключения передач для механической коробки передач в основном зависит от водителя и может составлять примерно 0,5–2,0 с. В некоторых высокопроизводительных коробках передач с двойным сцеплением (DCT) время переключения передач может составлять около 10 мс.

Двухконусный синхронизатор

Двухконусный синхронизатор обычно используется для передач 1 st и 2 nd . Механизм синхронизатора с двойным конусом представляет собой компактное устройство, способное создавать зацепления в тяжелых условиях. Механизм синхронизатора сокращает время зацепления (переключения передач) и улучшает работу (требуется меньшее усилие для включения передачи).Механизм синхронизации с двойным конусом включает кольцо синхронизатора, двойной конус и внутренний конус.

Изображение: Двухконусный синхронизатор (полный комплект)

  1. шестерня
  2. стопорное зубчатое зацепление
  3. игольчатый роликоподшипник
  4. внутренний конус
  5. двойной конус
  6. кольцо синхронизатора
  7. ступица шестерни
  8. скользящая втулка
  9. стопорные элементы

Пример механической коробки передач с разными механизмами синхронизации

Коробка передач Getrag Manualshift 6MTI550.

Изображение: Механическая коробка передач Getrag 6MTI550

Ключевые преимущества :

  • Модульная система для приложений со средним и высоким крутящим моментом, опция 7 th скорость возможна
  • Высокий крутящий момент при малом весе
  • Готовность к системе старт-стоп (определение передачи)
  • Гибкое передаточное отношение

Основные характеристики :

Максимальный входной крутящий момент [Нм]
Параметр Значение Наблюдение
возможен более высокий крутящий момент
Вес [кг] 44 сухой, без двухмассового маховика (DMF)
Установочная длина [мм] 630 для длины сцепления 156 мм
Передаточное число [-] 5.5 — 6,9 > 7 также возможно
Межосевое расстояние [мм] 88
Механизм синхронизации
1 st и 2 -32 nd 9 тройная шестерня конус
3 ряд шестерня двойной конус
4 th до 6 th и шестерня заднего хода одинарный конус
9329
  • концепция постоянная передача на выходном валу
  • возможно применение полного привода
  • 7 th скорость возможна

Источник: Getrag

Видео — процесс синхронизации переключения передач

На видео ниже вы можете четко см. фазы синхронизации и положения вилки переключения.

Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!

Анализ износа синхронизатора коробки передач автомобильной трансмиссии из-за крутильной вибрации и параметров, влияющих на снижение износа

https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2019.06.084Получить права и содержание

Основные моменты

Износ работы синхронизатора коробки передач автомобильной трансмиссии из-за крутильных колебаний представляет большую опасность для долговечности автомобиля.

Стенд для испытания на крутильную вибрацию имитирует износ синхронизатора транспортного средства.

Испытательную последовательность, включенную в это исследование, можно использовать для быстрого решения проблем износа синхронизатора.

Срок службы зависит от размера муфты, зазоров кольца синхронизатора, марки масла и объема масла.

Abstract

Синхронизаторы — это сердце механической коробки передач, автоматической коробки передач и коробки передач с двойным сцеплением.Синхронизаторы соответствуют скорости целевых передач во время переключения передач. Уменьшение габаритов двигателя с высокой удельной мощностью приводит к более высоким угловым ускорениям. Более высокие угловые ускорения создают крутильные колебания и снижают срок службы синхронизаторов. Кольца синхронизатора могут свободно перемещаться в доступном пространстве за счет крутильных колебаний. Синхронизаторы, испытывающие повышенное угловое ускорение, сталкиваются с окружающими деталями и изнашиваются. Износ угольной гильзы синхронизатора уменьшает износ до нуля.Зазор с нулевым износом ухудшает работу синхронизатора и приводит к столкновению шестерен. В данной статье представлено влияние углового ускорения на срок службы угольного кольца синхронизатора, а также изучаются параметры, влияющие на преодоление отказа. Была разработана стендовая установка для моделирования угловых ускорений транспортного средства. Результаты стендовых испытаний показывают прямую корреляцию со сроком службы синхронизатора на автомобиле. Изучается гашение крутильных колебаний с использованием размера муфты, вязкости масла, направления кольца синхронизатора и объема масла.Снижение износа угольной гильзы синхронизатора изучено и подтверждено различными стендовыми испытаниями и испытаниями на уровне автомобиля.

Ключевые слова

Механическая коробка передач

Углеродные синхронизаторы

Износ

Крутильные колебания

Смазка

Угловое ускорение

Сокращения

GSD

Долговечность переключения передач.

CFD

Вычислительная гидродинамика

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

© 2019 Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Конструкция автомобильного синхронизатора | Строительство автомобилей

Синхронизатор — это часть синхронизатора МКПП , обеспечивающая плавное включение передач. Переключение передач сопровождается ударами между зубьями шестерен, что приводит к их износу.

Основная функция синхронизатора — уменьшение износа шестерен и уменьшение шума, возникающего из-за удара зубьев при переключении передач, путем выравнивания угловых скоростей шестерен.Синхронизаторы устанавливаются на наиболее часто используемые шестерни.

Синхронизатор коробки передач

Синхронизатор коробки передач: а — конструкция; б — реквизиты; 1 — шестерня приводного вала; 2 — стопорное кольцо коническое; 3 — муфта; 4 — вилка синхронизатора; 5 — пружина; 6 — шестерня третьей передачи; 7 — ползун синхронизатора; 8 — ступица синхронизатора; 9 — продольные пазы в ступице синхронизатора.

Как работает синхронизатор коробки передач

Ступица синхронизатора 8 неподвижно установлена ​​на шлицах ведомого вала.На поверхности ступицы синхронизатора имеются зубья и три продольных паза 9, в которые установлены ползуны 7, имеющие в средней части внешние выступы. Муфта синхронизатора 3 изношена на зубьях. Он движется по ступице в продольном направлении. Ползуны входят в кольцевую выемку на внутренней стороне муфты с помощью внешних выступов. Ползуны прижимаются к внутренней поверхности муфты пружинами 5.

Латунные конические стопорные кольца 2 установлены с обеих сторон ступицы синхронизатора, на концах которых есть три прямоугольных паза для ползунов.На внутренней конической поверхности стопорных колец нарезана резьба с мелким шагом для увеличения трения между конусами стопорных колец 1 и 6. На внешних поверхностях стопорных колец и на ступицах шестерен 1 нарезаны зубья. . Концы зубьев шестерен и стопорных колес имеют скосы, что облегчает введение их зацепления.

Зубчатая муфта и стопорные кольца не работают в нейтральном положении. Муфта 3 движется вилкой 4 и через выступы перемещает ползуны, прижимающие одно из стопорных колец к конусу 1 шестерни, если включена четвертая передача, или к конусу 6, если включена третья передача.

За счет трения между коническими поверхностями зубчатое колесо обеспечивает поворот стопорного кольца 2 и поворачивает его относительно муфты 3 на угол, так как между ползуном 7 и пазом на торце стопора имеется зазор. кольцо 2. Торцевые фаски кольцевых зубьев 2 не позволяют входить зубьям и муфте в зацепление с зубчатым венцом на ступице шестерни и прижимать стопорное кольцо к конусу колеса.

В результате скорость вращения стопорного кольца (и, следовательно, скорость вращения выходного вала) и включенной шестерни постепенно выравниваются.Когда эти скорости вращения становятся одинаковыми, зубья муфты синхронизатора входят в зацепление с зубьями стопорного кольца, а затем с зубчатым венцом на ступице шестерни.

Проблемы с механической коробкой передач, как это предотвратить


Введение

  1. КОРОБКА ПЕРЕДАЧ — ВВЕДЕНИЕ
  2. ПРИЧИНЫ ИЗНОСА КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ
  3. ДИАГНОСТИКА КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ
  4. РЕМОНТ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ — ЧТО ЭТО ПОДГОТОВКА?
  5. РЕМОНТ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ — ГАРАЖ ИЛИ СДЕЛКА?
  6. КАКАЯ СТОИМОСТЬ РЕМОНТА КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ?
  7. ЕСТЬ ЛИ АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ?
    A) Замена коробки передач на бывшую в употреблении
    B) Применение Ceramizer® — присадки к трансмиссионному маслу
  8. ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ


Введение

Если вам не нравится читать с экрана компьютера, просто распечатайте его и читайте так, как вам удобнее и удобнее.

Это руководство относится к износу механической коробки передач. Его цель — пошагово описать все операции, связанные с ремонтом (точно описаны в инструкции по эксплуатации вашего автомобиля). В руководстве в ясной и простой форме представлена ​​самая важная информация об износе коробки передач, в том числе:

  • Причины износа коробки передач.
  • Диагностика неисправной коробки передач.
  • Этапы ремонта коробки передач.
  • Затраты на ремонт коробки передач.
  • Альтернативные решения.
  • Профилактическое обслуживание.

1. КОРОБКА ПЕРЕДАЧ — ВВЕДЕНИЕ

Коробка передач — Принцип работы

Трансмиссия также используется на педальных велосипедах и стационарных машинах, где необходимо адаптировать скорость вращения и крутящий момент. Коробка передач часто имеет несколько передаточных чисел (или просто «передач») и предлагает функцию переключения между ними при изменении скорости. Велосипеды обычно имеют многоступенчатую трансмиссию, а переключение осуществляется вручную.Используя цепи и звездочки, которые меньше, чем шины, можно достичь гораздо большего числа оборотов с гораздо меньшими усилиями со стороны велосипедиста. Например, цепные колеса могут иметь 20 зубьев по сравнению с шинами диаметром 25 дюймов. Задняя шестерня может иметь 28 зубьев. Это создает передаточное отношение, которое позволяет шинам поворачиваться намного чаще, чем это было бы возможно при одном повороте педали.

Аналогичный принцип действует и в случае автомобильной механической трансмиссии. Благодаря правильному расположению зубчатых колес доступны пять или шесть передач и задняя передача.Водитель также может использовать холостой ход, когда автомобиль не движется, хотя двигатель работает.

Трансмиссия включает коробку передач, сцепление, карданный вал (для заднего привода), дифференциал и валы главной передачи. В случае с автомобилем вам понадобится сцепление, потому что двигатель все время крутится. Однако колеса машины не крутятся. Поэтому, чтобы остановить машину, не заглушив двигатель, нужно как-то отсоединить колеса от двигателя. Сцепление позволяет нам плавно переключать вращающийся двигатель на не вращающуюся трансмиссию, контролируя проскальзывание между ними.Муфта — это механизм передачи вращения, который можно включать и выключать.


2. ПРИЧИНЫ ИЗНОСА КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ / диапазон>

В чем причина износа коробки передач и проблем с МКПП?

Наиболее частые причины включают:

  1. Агрессивное вождение и неправильное переключение передач.
  2. Старое масло или недостаточный уровень масла в коробке передач.
  3. Ошибки водителя — переключение на неправильную передачу для скорости и нагрузки двигателя.

Ad.1 Агрессивное вождение и неправильное переключение передач.

Износ компонентов трансмиссии очень часто вызван ошибками водителя, в том числе неправильным переключением передач. Это приводит к столкновению зубчатых колес друг с другом с силой, вызывающей их преждевременный износ.

Поскольку они уязвимы, больше всего страдают синхронизаторы. Это также может привести к преждевременному абразивному износу зубьев или питтингу зубьев шестерни.


Рисунок 1.Зубчатая рейка с синхронизатором.

Ad. 2. Старое масло или недостаточный уровень масла в коробке передач.

Одна из самых упускаемых из виду частей обслуживания автомобиля — поддерживать масло в коробке передач свежим и залитым. Чем больше работает сцепление и трансмиссия, тем сильнее «сдвигается» масло. Он теряет вязкость, что приводит к перегреву некоторых компонентов и их преждевременному износу. Грязное или некачественное масло в первую очередь приводит к износу синхронизатора , который поначалу очень часто остается незамеченным.

Поскольку тепло разрушает смазочные свойства жидкости и фрикционные характеристики, «изношенное» масло не отводит тепло от рабочих компонентов . Это особенно заметно зимой , когда вам нужно приложить больше усилий при переключении передач. Старое масло быстро затвердевает при низких температурах и чрезмерно разжижается при высоких.

Как часто следует менять масло в механической коробке передач? Масло следует менять не реже, чем рекомендовано производителем.На некоторых автомобилях замену масла нужно менять при достижении 60 тыс. Км . Этот вид обслуживания очень прост. Для некоторых автомобилей предусмотрено масло, рассчитанное на многолетнюю эксплуатацию. Руководство для этих автомобилей не рекомендует более частые изменения. Однако на практике масло стоит менять чаще. Это особенно актуально для автомобилей возрастом от десяти до двадцати лет. Более частая замена масла помогает продлить срок службы коробки передач.

Недостаточный уровень масла в коробке передач — еще одна причина ее преждевременного износа . Чаще всего вызвано протечкой коробки передач . Емкость коробки передач в среднем ~ 2 л, и даже небольшая протечка может привести к полному опустошению коробки передач.

Вы помните, когда в последний раз проверяли уровень масла в коробке передач?


Ad. 3. Ошибки водителя — переключение на неправильную передачу по скорости и нагрузке двигателя.

Переключение на передачу, не подходящую для скорости и нагрузки двигателя, также приводит к преждевременному износу подшипников коробки передач из-за их работы при экстремальных нагрузках.
В результате происходит износ металлических шариков и конусов подшипников, что вызывает чрезмерный люфт на валу коробки передач и, в то же время, шумную работу. Продолжительная эксплуатация такой коробки передач может привести к неправильной установке зубьев и повреждению коробки передач.


3. ДИАГНОСТИКА КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

Вождение автомобиля доставляет много радости водителям при условии, что автомобиль находится в хорошей форме. Вот почему имеет важное значение для правильной диагностики .

Некоторые симптомы или мелкие дефекты, которые долгое время остаются незамеченными, могут стать причиной серьезной поломки и вывести автомобиль из строя.Вы можете лично заметить или услышать некоторые неисправности в коробке передач, если проявите особую осторожность.

К основным неисправностям, которые могут свидетельствовать о неправильной работе коробки передач относятся:

  1. Утечка масла.
  2. Шумная работа коробки передач.
  3. Шум скрежета при переключении передач.
  4. Трудное или невозможное переключение передач.

1. Утечка масла

В начале диагностики стоит проверить уровень масла .Даже незначительная утечка, например, через корпус коробки передач, уплотнение полуосей или сливную пробку, может привести к износу коробки передач или вывести автомобиль из строя во время движения, что может вызвать дорогостоящие проблемы. Проверить отсутствие утечек возле коробки передач и двигателя, а также полуосей.

Регулярно проверяйте парковочное место на предмет протечек при трогании с места. Если вы заметили какие-либо утечки, устраните их, прежде чем недостаток масла или жидкостей может вызвать дорогостоящие проблемы.


Рисунок 2.Видна утечка масла из коробки передач.

2. Шумная работа коробки передач

Еще один симптом, требующий вашего внимания, — шумная работа коробки передач.

Шумная работа коробки передач в основном вызвана изношенными подшипниками . В этом случае шум очевиден и заметен при движении на любой передаче.

Иногда шум или неровности, проявляющиеся при движении на любой передаче, могут свидетельствовать об износе дифференциала заднего моста (заднеприводные и полноприводные автомобили имеют задний мост).

Если на этой конкретной передаче появляется шум, это может быть вызвано язвой зуба шестерни.

Иногда при нажатии на сцепление может быть слышен шум. Это может быть вызвано износом подшипников сцепления. Фактически работа подшипника происходит после нажатия на педаль сцепления. Вот почему шум не следует после отпускания сцепления.

3. Шум шлифования и сопротивление при переключении передач

Скрежет или сопротивление при переключении, очень часто указывает на износ синхронизаторов шестерен .Они используются для согласования скорости двух движущихся шестеренок внутри вашего ящика. Когда вы перемещаете рычаг переключения передач, он толкает / скользит шестеренку на другую шестерню, и шестерни включаются. Чтобы сделать этот переход плавным, одна шестеренка, которая обычно имеет форму конуса (конусообразную), а другая будет скользить по нему, как надевание колпачка на ручку, при этом оба винта будут вращаться.

При быстром переключении (особенно на высоких оборотах) изношенный синхронизатор шестерен не может синхронизировать вращение вала и зубчатого колеса. В результате следует шлифовка.
Поскольку каждая передача снабжена собственным синхронизатором, отказ синхронизатора обычно связан с конкретной передачей (например, скрежет при переключении с одной на две передачи указывает на отказ синхронизатора с двумя передачами).


Рисунок 3. Износ шестерен синхронизатора, который часто приводит к скрежету

Применение масляной присадки Ceramizer во многих случаях обеспечивает регенерацию синхронизаторов, предотвращает притирку и обеспечивает плавное переключение передач.

Помимо шлифовки, во время переключения также может возникать сопротивление.

Если эта неровность проявляется на любой передаче и только при низких температурах (с исчезновением притирки горячего масла), причина может быть в неподходящем трансмиссионном масле . Иногда решением может быть замена масла на масло, рекомендованное производителем (обычно синтетическое).

В случае замены масла в коробке передач ранее применявшееся масло не имеет значения, в отличие от замены моторного масла.Поэтому можно применять любое минеральное или синтетическое масло. Однако учтите, что применение синтетического масла может увеличить утечку в случае утечки из коробки передач.

Однако в любом другом случае — если стоимость не имеет значения (синтетические масла дороже) — рекомендуется синтетическое масло. Минеральные масла в начале эксплуатации по своим характеристикам аналогичны синтетическим. Однако в конечном итоге они не могут конкурировать со своей производительностью. Синтетическое масло очень медленно стареет и имеет лучшие параметры вязкости.Также он отличается лучшим качеством и устойчивостью к перепадам температур. В результате производительность коробки передач зимой улучшается, и вы можете получить экономию топлива до 1-2%.

Сложное переключение на любой передаче может указывать на износ ведущего диска . В результате педаль сцепления отсоединяется от диска сцепления в самом конце, у пола, или не обеспечивает полного отсоединения.


Рис. 4. Сложное переключение передач может указывать на износ ведущего диска.

4. Сложное или невозможное переключение передач

В случае затрудненного или невозможного переключения передач стоит проверить опоры двигателя / коробки передач (с возможной передачей вибрации на кузов автомобиля) или люфт.


Рис. 5. Невозможное переключение передач может быть вызвано повреждением опор двигателя или коробки передач.

Сложное переключение передач во время движения также может быть признаком значительного износа или повреждения (точечной коррозии) зубца данной шестерни или направляющей «защелки», отвечающей за скольжение на данную передачу. .Этот отказ часто происходит из-за низкого уровня масла или его плохих смазывающих свойств.


Рисунок 6. Отмеченная область указывает на возможную причину затруднения переключения передач — повреждение шестерни 4-й передачи.

4. РЕМОНТ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ — ЧТО ПРЕДСТАВЛЯЕТСЯ?


Ремонт коробки передач сложен и может существенно отличаться для каждой коробки передач (из-за различных технических решений, применяемых производителями). Поэтому в данном руководстве этот процесс не рассматривается (дополнительная информация содержится в руководстве по эксплуатации автомобиля).

Ремонт коробки передач включает в себя следующие работы:

  1. Выявление неисправных узлов коробки передач на основании переключения и работы коробки передач.
  2. Снятие коробки передач.
  3. Разборка коробки передач (требуется при ремонте).
  4. Определение износа отдельных компонентов.
  5. Замена поврежденных и неремонтопригодных деталей или их восстановление.
  6. Сборка всех узлов с использованием новых прокладок и уплотнений.
  7. Установка коробки передач на автомобиль и заливка свежего масла.


Рисунок 7. Коробка передач в разобранном виде для осмотра и разборки.

Как правило, все изношенные детали коробки передач подлежат замене. В первую очередь это касается синхронизаторов и подшипников. При ремонте рекомендуется подумать о замене всех подшипников. Это не приводит к значительному увеличению общих затрат на ремонт (обычно большая часть затрат приходится на разборку, ремонт и установку коробки передач).

Зубчатые шестерни, дифференциалы, корпуса коробок передач, вилки переключения передач или валы (ведомые и ведущие) также иногда требуют ремонта.

Если коробка передач была разобрана, рекомендуется также заменить уплотнение коробки передач, например, сальник полуоси или сальник промежуточного вала.


5. РЕМОНТ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ — ГАРАЖ ИЛИ СДЕЛАТЬ?

Как и в случае любого ремонта автомобиля, вы всегда можете выбрать метод «сделай сам», если обладаете необходимыми навыками и ноу-хау.

Если у вас нет необходимых навыков, знаний и необходимых инструментов или приспособлений, лучшим вариантом будет ремонт в ремонтной мастерской. Механизмы передачи были точно синхронизированы. Поэтому неумелое обращение (любая ошибка при сборке) может привести к серьезному повреждению коробки передач.


Рис. 8. Ремонт коробки передач очень сложен и должен выполняться механиком с необходимыми знаниями и опытом

Поэтому рекомендуется посетить ремонтную мастерскую, чтобы произвести ремонт и наладку у профессионалов.

Стоит найти ремонтную мастерскую или профессионала, обладающего знаниями и опытом в этой области. Некоторые сайты и социальные сети, а также ссылки ваших знакомых могут быть очень полезны. Лучшее решение — это поручить ремонт или регулировку на авторизованной станции технического обслуживания или в ремонтной мастерской, имеющей опыт работы с конкретным типом автомобиля (например, ремонт только японских автомобилей или автомобилей BMW).

Такой подход обеспечивает профессиональный ремонт и предотвращает любые дополнительные незапланированные расходы, связанные с услугами, выполняемыми некомпетентными и неопытными механиками.На некоторых СТО есть в наличии необходимые запчасти. Это позволяет относительно быстро произвести ремонт и сэкономить ваше время и нервы.

Есть еще некоторые операции по техническому обслуживанию, которые вы можете выполнить самостоятельно, например, проверка уровня масла в коробке передач и его доливка, если необходимо. . Если у вас есть необходимое оборудование для этих операций по техническому обслуживанию механических трансмиссий, вы можете заменить масло самостоятельно. На самом деле заменить масло в коробке передач тем, кто не имеет опыта в этой области, очень просто, если это делать осторожно и точно.Обязательно заправляйте редуктор рекомендованным маслом (желательно новым синтетическим).

6. РАСХОДЫ НА РЕМОНТ

Общие затраты на ремонт зависят от следующих факторов:
1. Метод ремонта и поставщик.
2. Запасные части и расходные материалы.
3. Тип, модель и возраст автомобиля.
4. Объем ремонта.

Фактически расходы будут выше при ремонте, выполненном авторизованной сервисной станцией , которая будет взимать плату на основании своего прейскуранта.Вот почему стоит поискать независимую ремонтную мастерскую, которая имеет опыт ремонта коробок передач данной марки автомобиля. Стоимость услуги, включая разборку, ремонт и сборку (без запасных частей), составляет от 350 до 1500 злотых — в зависимости от рабочей силы и поставщика услуги.

Запасные части также существенно влияют на общую стоимость ремонта . Обычно поставщик услуг проконсультирует вас по выбору запасных частей (дешевых или дорогих).Если ремонт необходим, стоит потратить больше, чтобы быть уверенным в конечном результате. Поскольку ремонт коробки передач оборачивается значительными расходами, рекомендуется использовать исключительно оригинальные запчасти, которые стоят дороже заменителей. Замена запасных частей неизвестного происхождения может впоследствии привести к значительным незапланированным расходам.

Теперь проанализируем затраты, связанные с ремонтом коробки передач.

Чем моложе и дороже машина, тем больше необходимость в ремонте коробки передач.

Например, если вы выберете ремонт коробки передач для Alfa Romeo 20-летней давности, с пробегом 350 тыс. Км, ремонт коробки передач будет стоить столько же или превысит стоимость автомобиля.
необходимо залить в коробку передач рекомендованное масло (желательно новое синтетическое).



Рисунок 9. Для ремонта коробки передач может потребоваться несколько запасных частей, включая синхронизаторы, подшипники и вилки переключения.

Сколько стоит ремонт коробки передач?
Стоимость ремонта зависит от многих факторов, таких как марка автомобиля, модель, тип двигателя, запасные части и поставщик услуг, а также объем ремонта.

В качестве примера проанализируем стоимость Honda Civic 2003 года выпуска с показанием одометра около 180 тыс. Км.

Ремонт КПП — Хонда Цивик 2003г.

Обслуживание, включая разборку, ремонт и сборку — примерно 400 фунтов стерлингов (независимая ремонтная мастерская) и примерно 800 фунтов стерлингов (авторизованная сервисная станция)
Комплект подшипников коробки передач, оригинальные детали (примерно 200 фунтов стерлингов)
Синхронизаторы — две шестерни с направляющими (примерно 150 фунтов стерлингов) )
Масло, прокладки, сальник полуоси (примерно 70 фунтов стерлингов)

Затраты на ремонт будут намного выше в случае серьезно поврежденной коробки передач (поврежденные зубья, дифференциал, сломанный корпус или зубчатая передача) и могут быть нерентабельными с точки зрения экономии и практики.

7. ЕСТЬ ЛИ АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ?


1. Замена КПП на б / у

Из-за дороговизны ремонта коробки передач стоит рассмотреть альтернативные решения.

Вы также можете рассмотреть возможность покупки подержанной коробки передач для замены изношенной. Хотя это может быть дешевле, у этой альтернативы есть некоторые недостатки. Вы сможете оценить работу коробки передач, а не ее сборку.

Перед покупкой подержанной коробки передач слейте немного трансмиссионного масла, чтобы проанализировать его цвет и плотность. Если присутствует металлическое наполнение, покупка этой коробки передач может быть не самой удачной идеей. Следует отметить, что опорожненная коробка передач или низкий уровень масла могут указывать на потенциально ржавые внутренние детали.

Вы также можете рассмотреть возможность покупки регенерированной сборки. Некоторые поставщики могут разрешить вам вернуть старую и неисправную сборку в обмен на более привлекательную цену. Например, регенерированная коробка передач VW Golf 1.9 Sdi IV стоит около 400 фунтов стерлингов. Вам все равно придется заплатить за замену коробки передач, которая стоит от 200 до 400 фунтов стерлингов.

Приобретенная коробка передач должна иметь такую ​​же маркировку, как и старая, снятая с автомобиля. Коробки передач, собранные в нескольких моделях (например, Seat Leon 1.9 TDI и Seat Leon 1.8 T), могут иметь разные передаточные числа коробки передач. Вот почему стоит проконсультироваться с продавцом относительно условий продажи, а также гарантии (желательно трехмесячная гарантия

В случае среднего износа редуктора рекомендуется применять присадку, предотвращающую регенерацию, а именно Ceramizer®.

Препарат облегчает восстановление и восстановление изношенных синхронизаторов (которые чаще всего являются причиной скрежета при переключении передач или затрудненного переключения). Применение Ceramizer® для коробок передач улучшает переключение передач, обеспечивает бесшумную работу и может продлить срок службы узлов до пяти раз. В большинстве случаев это устраняет проблемы с механической коробкой передач.

На самом деле этот процесс не происходит сразу.Это связано с тем, что керамическое покрытие образуется (создается соединение частиц добавки и металлических частиц) из-за высокой температуры поверхностей, подверженных трению из-за действия добавки Ceramizer® сразу после проезда не менее 1500 км. Этот препарат также регенерирует детали двигателя и res

.


Рис. 10. Присадка Ceramizer® для механической трансмиссии — улучшает работу коробки передач (например, изношенных синхронизаторов), обеспечивает регенерацию и продлевает срок ее службы в пять раз.

Используемое металлокерамическое покрытие защищает редуктор от дальнейшего износа. Это прочное, прочное и прочное покрытие отличается низким коэффициентом трения, отлично передает тепло и устойчиво к высоким температурам / механическим нагрузкам.


Рис. 11. Керамическое покрытие, образованное добавкой Ceramizer® сразу после проезда не менее 1500 км.

Затраты на присадки очень низкие по сравнению с затратами на ремонт коробки передач. Affordable Ceramizer® не оказывает отрицательного воздействия, и его применение может улучшить работу коробки передач и двигателя, что было подтверждено многими нашими клиентами (прочтите отзывы наших клиентов — более 140 страниц — нажмите здесь).


Применение Ceramizer® может не принести положительных результатов в случае выхода из строя (например, поломки зубчатого колеса) или чрезмерного износа редуктора. Такая поломка требует разборки и ремонта.


8. ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Можно предотвратить дорогостоящий ремонт коробки передач, выполнив 9 советов по обслуживанию, которые позволят вам продлить СРОК СЛУЖБЫ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ :

1.Меняйте масло в коробке передач так часто, как рекомендовано в инструкции по эксплуатации, желательно каждые 60 тысяч км.
2. Не переключайте трансмиссию резко и быстро, так как синхронизатор не может синхронизировать вращение вала и зубчатого колеса.
3. При переключении передач полностью выключите сцепление, нажав педаль сцепления до конца.
4. Не держите руки за рычаг переключения передач, так как вилка переключения зубчатых колес может соприкасаться с вращающимися частями и приводить к их преждевременному износу.
5.Регулярно проверяйте парковочное место на герметичность каждые 5 тысяч км и осматривайте коробку передач на предмет масляных пятен.
6. После переключения передач медленно и равномерно отпустите педаль сцепления (особенно на 1 и задней передаче), чтобы избежать рывков и резкого трогания с места.
7. Никогда не включайте заднюю и первую передачу, пока автомобиль не остановится полностью.
8. Всегда включайте передачу, соответствующую частоте вращения двигателя. Не забывайте следить за счетчиком оборотов и проконсультироваться с инструкциями производителя относительно советов по экономичному вождению (обратитесь к руководству пользователя или проконсультируйтесь с дилером).
9. Нанесите присадку к маслу для механической трансмиссии Ceramizer®, препарат, обеспечивающий профилактическое обслуживание коробки передач. Присадка к трансмиссионному маслу не только улучшает характеристики и предотвращает скрежет при переключении передач, но также обеспечивает бесшумную работу и продлевает срок службы агрегата. Это экономит ваши деньги и обеспечивает регенерацию поверхностей, которые подвергаются трению при работе коробки передач.

Посетите: www.ceramizer.com, чтобы узнать больше о препарате Ceramizer®.

Эффективный синхронизатор для (выделенных) гибридных трансмиссий

Цели будущих нормативных требований по выбросам CO2 в автомобилях требуют дополнительных инженерных усилий и инновационных решений со стороны производителей комплектного оборудования и их поставщиков. Автомобильные силовые агрегаты необходимо будет оптимизировать до максимально возможной эффективности, чтобы они сыграли свою роль в будущем. Это включает в себя соответствующее снижение потерь мощности и веса автомобильных коробок передач.Однако целевые показатели выбросов вряд ли могут быть достигнуты только за счет повышения эффективности традиционной трансмиссии. Предпочтительной технологией для выполнения требований являются электромобили, особенно гибридные электромобили в параллельной, последовательной конфигурации или конфигурации с разделением крутящего момента. Гибридные силовые агрегаты в параллельной конфигурации требуют специальных трансмиссий для объединения мощности двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. Это может быть обычное двойное сцепление или даже автоматическая механическая трансмиссия, модернизированная электрическим двигателем, или специальные трансмиссии для гибридных силовых агрегатов.Системы синхронизаторов по-прежнему будут иметь место в будущей трансмиссии, чтобы обеспечить быстрое переключение передач для экономичной работы двигателя внутреннего сгорания.

Эти рыночные проблемы побудили Oerlikon Friction System разработать передовые и инновационные решения для синхронизаторов, чтобы помочь нашим клиентам и партнерам удовлетворить вышеупомянутые требования.

Сегментированная система синхронизатора S³ с высокопроизводительной углеродной фрикционной накладкой EF®8000 — идеальное решение для повышения производительности и эффективности существующих обычных редукторов.Концепция S³ обеспечивает такие же характеристики, как и синхронизаторы с несколькими конусами, но с меньшим количеством компонентов. Благодаря уменьшению веса трансмиссии, а также значительному снижению потерь на лобовое сопротивление, концепция S³ является правильным ответом на экономичные и топливные трансмиссии сейчас и в будущем. Система сегментированного синхронизатора может быть легко интегрирована в существующие коробки передач с механическим (MT) или двойным сцеплением (DCT) без значительных модификаций.

Основными требованиями к синхронизаторам для гибридных трансмиссий являются компактная конструкция, а также высокая производительность и эффективность.Требуется компактная конструкция, особенно в осевом направлении, потому что дополнительные компоненты, такие как электродвигатель, должны быть интегрированы в существующее пространство обычной трансмиссии. Oerlikon Friction Systems
дает правильный ответ на эти требования, представляя новое семейство синхронизаторов ESync, которые предназначены для экономии места, насколько это возможно, без каких-либо ограничений по функциям или комфорту. ESync позволяет нашим клиентам и партнерам разрабатывать наиболее эффективные гибридные трансмиссии с двойным сцеплением (HDCT) и специальные гибридные трансмиссии (DHT).

S³ — Система сегментированного синхронизатора
Преимущество системы сегментированного синхронизатора заключается в уменьшении веса и повышении эффективности за счет уменьшения количества компонентов и поверхностей трения. S³ может заменить двухконусные и трехконусные синхронизаторы, состоящие из трех компонентов и двух или трех поверхностей трения, двухконусной конструкцией с одним конусом без ущерба для производительности.

Концепция обычного синхронизатора ограничена конфликтом между качеством переключения передач и допустимым крутящим моментом.Небольшой угол конуса сокращает время переключения за счет увеличения крутящего момента, но также может отрицательно повлиять на качество переключения. Больший угол конуса обеспечивает хорошее качество переключения, но снижает допустимый крутящий момент и, следовательно, увеличивает время переключения и усилие переключения. За счет синхронизаторов с несколькими конусами необходимо реализовать более высокие требования к крутящему моменту, что приведет к увеличению затрат, веса и снижению эффективности.

Система сегментированного синхронизатора разделяет функции «синхронизация» и «отпускание» с помощью разрезного фрикционного кольца с двумя разными углами конуса; эта концепция позволяет уменьшить угол конуса трения ниже физического предела обычных синхронизаторов.Во время синхронизации стопорное кольцо охватывает разрезное кольцо, а внутренний малый угол конуса фрикционного кольца обеспечивает крутящий момент синхронизатора. После синхронизации больший угол внешнего конуса фрикционного кольца позволяет блокирующему элементу и фрикционному кольцу легко разъединяться для удобного переключения передач. Преимущества сегментированной системы синхронизаторов очевидны:

›› Снижение момента сопротивления за счет уменьшения количества поверхностей трения — до 40%
›› Меньший вес за счет уменьшения количества деталей — до 20%
›› Уменьшение пространства в радиальном и осевом направлении — до 13%
›› Экономия затрат — до 30%

может использоваться как решение для подключения существующих передач MT и DCT.Замена многоконусной системы на систему сегментированного синхронизатора S³ требует лишь минимальных модификаций; никаких изменений ступицы и втулки не требуется. Инновационное фрикционное кольцо можно комбинировать с обычными латунными или стальными стопорными кольцами.

— идеальная система для модернизации существующей трансмиссии для повышения эффективности, меньшего веса и меньшего пространства.

Оценка срока службы синхронизатора автомобильной коробки передач с использованием регрессионного анализа в условиях крутильных колебаний

Синхронизаторы

являются критическим элементом механической коробки передач, обеспечивающим соответствие скорости целевой передачи и обеспечивающим плавное переключение передач.Как правило, отказы синхронизатора связаны с такими конструктивными параметрами, как геометрическая конструкция, материал и смазка. Эта статья проливает свет на еще один параметр конструкции синхронизатора, а именно на угловые ускорения, которые накладываются на синхронизатор из-за систем уровня транспортного средства. Недавно разработанные двигатели с высокой удельной мощностью развивают угловое ускорение за счет маховиков меньшего размера. Эти угловые ускорения пагубно сказываются на сроке службы синхронизаторов. В латунных синхронизаторах наблюдаются структурные повреждения синхронизатора из-за углового ускорения.Синхронизаторы с угольными гильзами не выдерживают углового ускорения и быстро выходят из строя из-за износа гильзы. Кольца синхронизатора могут свободно перемещаться в доступном пространстве из-за дребезжания. Синхронизаторы, испытывающие повышенное угловое ускорение, сразу выходят из строя. Моделирование отказа синхронизатора на транспортных средствах с различными конфигурациями и условиями сопряжения является громоздким и трудоемким делом. Была разработана испытательная установка для моделирования угловых ускорений транспортного средства и подтверждения их влияния на срок службы синхронизатора.На испытательной установке было опробовано несколько решений, чтобы получить оптимальное решение для срока службы синхронизатора. Оптимальное решение было протестировано на автомобиле для окончательной проверки. Эта испытательная установка и методика были успешно использованы для разрешения очень необычных режимов отказа синхронизатора. Подробный прогрессивный путь этой развитой методологии отражен в этой статье. В этой статье представлено влияние углового ускорения на срок службы кольца синхронизатора и методы преодоления неисправности.

  • URL записи:
  • Дополнительные примечания:
    • Реферат перепечатан с разрешения SAE International.
  • Авторов:
    • К, ​​Баратхираджа
    • ДЖАМАДАД, ГАДЖАНАН
    • S, Ракеш
    • K, Джибин Пол
  • Конференция:
  • Дата публикации: 2021-9-22

Язык

Информация для СМИ

Предмет / указатель терминов

Информация для подачи

  • Регистрационный номер: 01829236
  • Тип записи: Публикация
  • Исходное агентство: SAE International
  • Номера отчетов / статей: 2021-26-0494
  • Файлы: TRIS, SAE
  • Дата создания: 5 октября 2021 г., 15:35

Производство синхронизаторов коробок передач.Что такое синхронизаторы. Синхронизатор коробки передач, на что обратить внимание при осмотре

К Категория:

Устройство автомобиля

Синхронизаторы

Переключение передач сопровождается ударами между зубьями шестерен, что приводит к их износу. Для уменьшения износа шестерен и шума, возникающего от удара зубьев при переключении передач, используются синхронизаторы, выравнивающие угловые скорости включенных шестерен.

Синхронизатор КПП, устройство, конструктивные особенности

Если же ремонт затянется слишком долго, со временем придется менять звездочки и даже сами синхронизаторы. 4-Шум: Шумы обычно возникают по двум основным причинам: раздавленные или изношенные подшипники и разрывы, а также износ зубьев шестерни. Часто проблема начинается с выхода из строя подшипника, будь то шарик или игла. Это, в свою очередь, вызывает чрезмерные зазоры в осях, что в свою очередь приводит к неисправности ведущей шестерни и ее зубцов к поломке или ненормальному износу в краткосрочной перспективе.

Синхронизаторы

обычно поставляются с шестернями наиболее часто переключаемых шестерен. Шестерни шестерен заднего хода всех легковых автомобилей и передачи прямого привода грузовые автомобили, как правило, не имеют синхронизаторов, так как эти передачи используются относительно редко.

На автомобиле ГАЗ-53 синхронизаторы используются для питания третьей и четвертой передач, а на автомобилях ЗИЛ-130, МА3-5335 и КамАЗ — второй и третьей, четвертой и пятой передач. У легковых автомобилей в настоящее время все передачи снабжены синхронизаторами поступательного движения, например, первая, вторая, третья и четвертая передачи оснащены синхронизаторами для автомобилей ГАЗ-24 Волга, Москвич-412 и ВАЗ-2101 Жигули.

Такие нарушения, не являющиеся частыми, обычно возникают из-за дефектов узлов синхронизаторов или износа стопорных пазов управляющих тяг. Уменьшите вес обычных шестерен на 20%. Несмотря на все наши инженерные усилия, у сцепления судьбоносное будущее. Этот фрикционный механизм, который соединяет двигатель с трансмиссией, является одним из элементов, которые лучшие умы инженеров переработают.

Устраните или замените на новый

Одним из таких блестящих умов является Дэн Дорш, инженер-механик из знаменитого Массачусетского технологического института.В апреле прошлого года он выиграл Диск !, «за дизайн, который включает в себя лучший потенциал для корпоративной выгоды, экономического успеха и воздействия на окружающую среду».

Синхронизатор коробки передач автомобиля ГАЗ-бЗА показан на рис. 1. Ступица синхронизатора закреплена на шлицах выходного вала. На поверхности ступицы нарезаны зубья и выполнены три продольных паза, в которые устанавливаются сухари, имеющие в средней части внешние выступы. На зубья ступицы надевается муфта, которая перемещается по ступице в продольном направлении.Сухари с наружными выступами входят в кольцевую канавку на внутренних муфтах. Сухари прижимаются к внутренней поверхности муфты двумя пружинами.

Его модель представляет собой гибридную трансмиссию, которая заменяет традиционное трение на основе сцепления — серию шестерен, соединяющих двигатель с трансмиссией. Как бы логично это ни было, на данный момент его дизайн ориентирован на автомобили конкурентов, а не на компактные гибриды.

Синхронизатор коробки передач в действии

Эта трансмиссия соединяет два электродвигателя разного размера с самим двигателем.Самый крупный из них выполняет функцию управления автомобилем, остановившимся в точке трения колеса. Кроме того, он функционирует как стартер для двигателя внутреннего сгорания и как генератор, когда роли электричества меняются местами.


Рисунок: 1. Синхронизатор коробки передач автомобиля ГАЗ-53А: а — общий вид; б — детали синхронизатора; 1 — ведущий вал шестерни; 2 — заглушка; 3 — сцепление; 4 — шестерня третьей передачи; 5 — коническое стопорное кольцо; 6 — бисквит; 7 — пружина; 8 — ступица; 9 — продольные канавки в ступице

По мере увеличения скорости небольшой электрический двигатель запускает двигатель внутреннего сгорания.Между тем, маленький человечек отвечает за согласование оборотов двигателя с колесными моторами; в гораздо более точном смысле, чем то, к чему человек мог бы стремиться.

Если этому анонимному продюсеру удастся воплотить эту трансляцию в реальность, Дэн Дорш заслужит награду за корпоративную выгоду. Вы слышали об обмене сухих ящиков, не так ли? Чтобы понять, что такое двойное сцепление и почему оно считается техникой для знатоков машин, нужно сначала понять, что такое механическая коробка передач.

По обеим сторонам ступицы синхронизатора расположены латунные конические стопорные кольца, на концах которых есть три прямоугольных паза для сухарей.На внутренней конической поверхности стопорных колец нарезается тонкая резьба для увеличения трения между конусами стопорных колец и внешней конической поверхностью шестерен. Зубья нарезаны на наружных поверхностях стопорных колец и ступицах шестерен. Концы зубьев шестерен и стопорных колец имеют фаски, что облегчает их зацепление.

Ручное переключение основано на трех независимых осях, входном валу, выходном валу и вспомогательном валу. Входной вал соединен со сцеплением и приводит двигатель в коробку передач.Внутри этого первичного вала соединен вспомогательный вал, часть которого передает движение первичного вала на вторичный вал.

Это изменение отношения приводит к изменению разницы между входной и выходной скоростью. Проще говоря, он изменяет частоту вращения выходного вала. Как мы видели на видео, вся эта зубчатая передача постоянно вращается, даже если она не соединена с валом, и поэтому вращается с разными скоростями. Это кольцо синхронизатора.

Когда синхронизатор находится в нейтральном положении, зубчатая муфта и стопорные кольца не работают.Когда шестерня включена, сцепление перемещается вилкой и перемещает сухари через выступы, которые прижимают одно из стопорных колец к конусу шестерни, если включена четвертая (прямая) передача, или к конусу шестерни, если третья передача задействован. Из-за наличия трения между коническими поверхностями шестерня приводит стопорное кольцо во вращательное движение и поворачивает его относительно муфты на определенный угол, так как между сухариком и пазом на торце стопорного кольца имеется зазор. .Торцевые скосы кольцевых зубьев предотвращают зацепление зубьев муфты с зубчатым венцом на ступице ведущей шестерни и прижимают стопорное кольцо к конусу ведущей шестерни. В результате этого скорости вращения стопорного кольца (и, следовательно, выходного вала) и включенной шестерни постепенно выравниваются. Когда эти скорости станут одинаковыми, зубья муфты синхронизатора сначала войдут в зацепление с зубьями стопорного кольца, а затем с зубчатым венцом на ступице шестерни. Аналогичное устройство имеет синхронизатор коробки передач автомобиля ГАЗ-24 «Волга».

Так что же такое двойное сдерживание?

При замене типа «сухой ящик» этого кольца нет. Хотя это звучит сложно при чтении описания, это простой метод. Затем вы нажимаете на сцепление, переводите коробку передач в нейтральное положение и отпускаете сцепление. В сокращениях процесс отличается на втором этапе.

Это все еще хорошо для чего-то в наши дни?

Однако при синхронном переключении этот метод мало используется, за исключением увеличения срока службы колец синхронизатора.«Не сжимайте, как следует» — «Не сжимайте дважды, как следует». В Бразилии дубляж изменился на «Похоже на подушку, как будто ты меня дотянешь».

Синхронизатор КПП автомобиля ЗИЛ-130 представляет собой подвижное сцепление с диском посередине, на которое действует вилка переключения, и с зубчатыми ободами. Муфта установлена ​​на шлицах выходного вала. Диск сцепления имеет три отверстия для стопорных штифтов, соединяющих его с двумя сблокированными коническими кольцами. Между двумя половинками стопорного штифта находятся две пружины.На концах центрального диска имеются прорези для стопорных штифтов, жестко соединяющих конические кольца. Поверхности пальцев в средней части и поверхности вырезов для пальцев в центральном диске также взаимосвязаны.

Муфта сцепления и передача мощности используются при ударах. У всех марок есть трансмиссии, для которых не требуется педаль сцепления. В соответствии с правилами инженеры внесли ряд улучшений для повышения эффективности автомобиля, особенно с точки зрения расхода топлива.Для этого коммерческого транспорта обзавелась техникой, и одна из них — автоматические трансмиссии, часть которых серийно выпускается в грузовиках. Благодаря хорошим производственным результатам в компаниях, теперь настала очередь небольших грузовиков, таких как легкие и тяжелые грузовики, получить эту технологию.

В нейтральном положении корпус синхронизатора находится посередине между шестернями. Когда шестерня включена, втулка синхронизатора, перемещаемая стопорными штифтами, прижимает коническое кольцо к конусу шестерни.Муфта, связанная с выходным валом, и шестерня, связанная с промежуточным валом, имеют разные скорости. Из-за наличия трения между коническими поверхностями кольцо вращается относительно диска сцепления до соприкосновения стопорных конических фасок диска и пальцев, после чего кольца сцепления блокируются. Когда скорости вращения шестерни и выходного вала уравниваются, муфта перемещается дальше, и ее зубья бесшумно входят в зацепление с зубчатым венцом шестерни.

У большинства уже есть эта опция. Наши дни гегемонии автоматической смены на автомобильном транспорте способствовали появлению электроники во вселенной грузовиков. Неудивительно, что следующим шагом инженеров было создание электронного контроллера, который мог бы управлять автоматическими коробками передач.

Развитие банкоматов было огромным, особенно с первыми изменениями, которые мы можем описать как сложные, нефункциональные и предлагаемые клиентам в качестве опции, неэкономичные и которые сегодня были преобразованы в фундаментальные, очень сложные системы и очень прибыльные.По этой причине на рынке существуют различные версии автоматических обменов, которые предлагаются в стандартной конфигурации, в основном в дорожных моделях, с дополнительными руководствами.

Синхронизатор КПП МА3-5335 состоит из кольцевого корпуса, на внутренней поверхности которого с двух сторон прижаты конические бронзовые кольца с зубчатой ​​выемкой. Внутри корпуса установлена ​​втулка синхронизатора с зубчатыми венцами. Выступы муфты входят в фигурные прорези корпуса. Штифты сцепления входят во внутреннюю кольцевую канавку обоймы, которая имеет на своей внешней поверхности канавку для вилки переключения передач.Замки, состоящие из шариков и пружин, удерживают зажим вилки переключения передач на корпусе синхронизатора, защищая его от самопроизвольного движения. Шарики фиксаторов прижимаются изнутри к корпусу синхронизатора; Для фиксации центрального положения шаров на внутренней поверхности корпуса в средней части есть выемки для них. Шестерни всех шестерен, входящих в состав синхронизаторов, имеют внешние конические поверхности и внутренние зубья, соответствующие зубьям обода.

На маршрутах дальнего следования автоматические изменения имеют приоритет над инструкциями, учитывая обязательную реакцию производителей на энергоэффективность, что приводит к снижению потребления и выбросов, а также целей, которые легче достичь между не обученными водителями, что возможно благодаря управлению электронными системами.

Они выделяются тем, что обеспечивают превосходный баланс между мощностью и потреблением благодаря наличию решений, которые способствуют экономии, таких как автоматические изменения, способные достичь идеального соответствия между мощностью двигателя и крутящим моментом.


Рисунок: 2. Синхронизаторы коробок передач: а, б, в, г — автомобиль ЗИЛ-130; д, е, ж, з — автомобили КрАЗ-257 и МА3-5335; 1 и 14 — муфта синхронизатора; 2 — коническое кольцо; 3 — блокирующий палец; 4 — пружины; 5 — стопорный штифт S — коронная шестерня сцепления; 7 — шестерня; 8 — внутреннее зубчатое кольцо шестерни; 9 — держатель вилки переключения передач; 10 — пазы кожуха; А — корпус; 12 — штифт; 13 — суставной выступ; 15 — фиксатор

Таким образом сокращается расход топлива.Но не только энергоэффективность приводит к экономии топлива, которая зависит от автоматических изменений. Также они полезны для удобства водителя при управлении автомобилем, повышая активную безопасность.

Для этого он разработал стратегию увеличения продаж нового продукта на рынке. Как будто это две отдельные семьи. Еще одна особенность — это система запуска по рампе. Повернутый вправо от рулевого колеса рычаг также позволяет водителю вносить изменения в последовательность, выбирая между ручным и автоматическим режимом.В этой модели ретардер в паре с моторным тормозом мощностью 415 л.с. может достигать в общей сложности 978 л.с. тормозная сила. Процедура выполняется без вмешательства водителя и дополнительно снижает расход.

При включении передач клетка и сцепление, а вместе с ним и весь корпус перемещаются в направлении включения передачи. Внутренний конус кольца прижимается к конической поверхности шестерни. Из-за возникающего трения между коническими поверхностями корпус будет вращаться на определенный угол, а выступы муфты синхронизатора будут упираться в края фасонных пазов, продольное перемещение муфты относительно корпуса синхронизатора в этом случае невозможно. должность.

Заказчик сможет выбрать три из четырех опций и сможет в любой момент изменить их с помощью простого программного обеспечения для обновления … Сначала результат был робким, было оборудовано только 3% рынка автопоездов. с компонентом. И она даже не первая, кто привез эту технологию в Бразилию. Возможно, это будет еще одна тенденция, которую мы увидим в других грузовиках других марок. Следует отметить два аспекта по сравнению с автоматической коробкой передач. Использование гидротрансформатора вместо системы сцепления — одна из них, которая увеличивает крутящий момент двигателя, обеспечивая отличное ускорение для автомобиля, оснащенного автоматической коробкой передач.

Когда скорости сцепления и передачи равны, сцепление можно перемещать дальше. В этом случае шарики фиксаторов будут вдавлены в выступы, а зубчатый конец муфты войдет в зацепление с внутренними зубьями шестерни включаемой шестерни.

К Категория: — Устройство автомобильное

Выпускаемые в настоящее время автомобили становятся все более сложными в техническом отношении, что положительно сказывается на управлении, которое все более упрощается.Любая современная механическая или роботизированная коробка передач синхронизируется. Это означает, что перед фактическим переключением передачи происходит выравнивание скорости передачи и вала. Для этого коробка оснащена специальным устройством — синхронизатором.

Как работают синхронизаторы

По этой причине некоторые операции, например пожарные, с банкоматами становятся более эффективными. Второй аспект — это конструктивная система, которая полностью отличается от автоматизированной или ручной. Сегмент, который в последние годы растет в стране в таких операциях, как вывоз мусора, строительство, добыча полезных ископаемых и пожарные.Около 10 лет назад автоматическая трансмиссия вышла на национальный рынок, оснащая тяжелые и сверхтяжелые автомобили, поскольку водители этих типов грузовиков обычно совершают длительные поездки, и поэтому с покупкой такого транспортного средства комфорт и экономичность стали очень значительными.

Не только позволяет намного мягче переключать передачи, но и значительно снижает степень физического износа, снижает шум при работе и, как следствие, значительно продлевает срок безотказной эксплуатации коробки передач.Синхронизатор коробки передач используется даже на задней передаче, а принцип его действия основан на использовании естественных сил трения при уравновешивании количества оборотов вала и самой шестерни. Чтобы компенсировать большую разницу в величине вращения, также требуется достаточная сила трения, для чего используется несколько фрикционных колец.

Pro советы, как продлить жизнь автомобильному синхронизатору

Итак, теперь рынок готов к новой эволюции — появлению полугрузовых машин.Он также поставляется с несколькими дверными элементами, вешалками для одежды, полотенцесушителями и улучшенным освещением. Еще одно отличие — отсутствие синхронизирующих колец, которые опираются на более широкие и надежные шестерни, которые увеличивают срок службы при меньших затратах на техническое обслуживание. Версия с механической коробкой передач этого автомобиля остается в том же ценовом диапазоне, что и предыдущий автомобиль, — 235 000 реалов, а версия с автоматической коробкой — прибавка в цене на 5 000 долларов.

Конструкция синхронизатора коробки передач

Неотъемлемой частью любого синхронизатора является ступица, внутри которой расположены специальные шлицы, с помощью которых она сопрягается с выходным валом коробки передач, позволяя ему перемещаться в осевом направлении.Наружные шлицы предназначены для соединения ступицы с муфтой включения. На самой ступице есть три дополнительных паза, расположенных под углом 120 градусов по отношению друг к другу — в них расположены «сухари». Они подпружинены и установлены для эффективной блокировки сцепления во время синхронизации.

Реал. Оба появятся в продаже в мае. Во-вторых, вы получаете низкие эксплуатационные расходы. Наконец, возникает вопрос расхода топлива, так как обмены всегда проводятся в нужное время, происходит снижение расхода.Все это для перевозчика выгоднее. Водитель по-прежнему может выбрать сиденье с подлокотником.

Коробка передач

— это один из ключей для передачи мощности, производимой двигателем, на колеса трактора. Сегодня пользователь хочет выполнять эту функцию с комфортом, гибкостью и производительностью. Для достижения этой цели конструкторы коробок передач перестали вводить новшества. Каковы основные элементы этих трансляций? Вернемся к истории, чтобы лучше понять текущую операцию.


Муфта синхронизатора коробки передач используется для надежного соединения вала и шестерни коробки передач.Он расположен на концентраторе и также имеет внутренние слоты. Благодаря кольцевому пазу и сухожилиям оба этих элемента надежно соединены между собой. Снаружи сцепление уже подключено напрямую к вилке КПП.

Коробка передач в оригинале

Коробка передач первых тракторов более рудиментарна. В 30-е годы у пользователя было только 3 передачи переднего хода и одна передача заднего хода. Сцепление состоит из одного диска с механическим приводом. Трактор эксплуатируется в простых ситуациях с инструментами, которые плохо работают и имеют мало настроек.Остановите трактор, чтобы переключить передачи. Появление других функций привело к другим потребностям развития. Таким образом, количество передач увеличивается с 50 с коробкой передач первого этажа, где у пользователя есть 3- или 4-ступенчатая коробка передач для удвоения количества комбинаций.

Стопорное кольцо используется для стыковки и не позволяет замкнуть сцепление до тех пор, пока скорость шестерни и вала не станет одинаковой. Внутренняя часть кольца выполнена в форме конуса и «контактирует» с фрикционным конусом, расположенным непосредственно на шестерне.

Принцип работы синхронизатора коробки передач

Когда рычаг переключения передач находится в нейтральном положении, муфта синхронизатора находится в среднем положении, все шестерни свободно вращаются на валу, и мощность не передается. Когда сделан выбор необходимого трансфера в коробке передач, вилка переводит сцепление на передачу. Кольцо соединяется с конусом шестерни, поворачивается и блокируется из-за трещин, делая дальнейшее осевое смещение муфты невозможным.


За счет силы трения скорости «уравновешиваются», и после этого стопорное кольцо начинает обратное движение, разблокируя сцепление.В это время вторичный вал жестко фиксируется с шестерней, после чего начинается передача мощности и, соответственно, движение транспортного средства с выбранной скоростью. Все синхронизаторы коробки передач достаточно сложные, но алгоритм синхронизации длится миллисекунды, поэтому многие неопытные водители даже не знают, какие сложные процессы происходят в коробке при каждом переключении передач. Подробно разобраться в принципе работы КПП поможет видео:

Устранить или поменять на новый

При возникновении затруднений с переключением передач виновата основная часть автомобилистов, мало знакомых с устройством и принципом работы КПП.Как правило, это оказывается правдой, хотя сначала все же следует исключить проблемы со сцеплением, которые также часто вызывают перебои в работе МКПП, когда система начинает работать с определенной задержкой, заклиниванием и т. Д.


Если проверка нарушений не выявила, самостоятельно заподозрить неисправность синхронизатора можно по следующим признакам:

  • шум, возникающий при изменении скоростей, который ранее был нехарактерным, и идентификация невозможна, может свидетельствовать о кривизне стопорного кольца или его изношенной конической части;
  • при непроизвольном выключении передач в первую очередь следует подумать об износе шестерен или проблемах с выключающей муфтой;
  • Сложность включения любой передачи, требующая нескольких попыток, с большим усилием почти гарантированно указывает на то, что синхронизатор пришел в негодность.

Сразу стоит отметить, что ремонт синхронизатора КПП очень трудоемкий, а своими руками сделать практически невозможно. Для этого требуется профессиональное оборудование, и вам придется потратить на него много времени. Гораздо более разумным шагом будет замена изношенного узла на новый. Кроме того, стоит знать, что часто может наблюдаться выкрашивание зубьев шестерен — этой опасности подвержены приверженцы резких троганий с места, а также владельцы грузовых автомобилей.Работа такого пункта пропуска недопустима.

Замена синхронизатора — целесообразно ли проводить самостоятельно

Любой автовладелец знает, что для того, чтобы провести ремонт коробки передач, ее необходимо сначала снять с автомобиля. Таким образом, следует заранее быть готовым к тому, что вам придется потратить значительное количество времени и сил, и машина в это время будет находиться в нерабочем состоянии. Удачно сняв коробку, ее тщательно очищают от грязи.


Затем снимается кронштейн троса сцепления, откручиваются четыре болта крепления задней крышки, и она снимается. Все работы следует проводить в чистом месте, чтобы избежать случайного попадания грязи во внутренние полости ящика. В дальнейшем следует ослабить фиксирующий болт вилки, расположенный на пятой передаче, и сдвинуть сцепление вместе с самой вилкой. Обратите внимание на то, что в это время сцепление сцепления с шестерней не прекращается.

Затем нужно включить 3-ю передачу, и снять гайку, фиксирующую сам вал. Необходимо подготовиться к тому, что усилий придется приложить немало. Таким же образом освобождается выходной вал от гайки. Ведомая шестерня 5-й передачи поднимается и снимается вместе с самим синхронизатором. Процесс установки нового блока осуществляется в обратной последовательности, но, несмотря на кажущуюся простоту, расслабляться не стоит, поскольку ошибки при замене могут обернуться большими трудностями и дорогостоящим ремонтом всей коробки.


Как продлить жизнь коробке и синхронизатору

Потому что самостоятельная замена синхронизатора в коробке передач очень трудоемка, а профессиональная — довольно дорого; Во время эксплуатации автомобиля следует приложить все усилия, чтобы продлить срок службы коробки, а в частности избежать необходимости замены синхронизатора в коробке передач. Для этого совершенно не обязательно выполнять особо сложные манипуляции, но достаточно следовать простым рекомендациям профессионалов:

  • Избегайте излишне агрессивного стиля вождения, особенно резкого трогания с места;
  • использовать только высококачественные трансмиссионные масла, специально разработанные для данного типа КПП и климатических условий;
  • своевременная замена масла;
  • всегда полностью выжимайте сцепление перед переключением передачи.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *