Устройство и принцип работы синхронизатора КПП

Синхронизаторы механической коробки передач обеспечивают плавный переход скоростей, что делает вождение более приятным. Однако это устройство имеет сложную конструкцию и при поломке нуждается в дорогостоящем ремонте.Поэтому автовладельцы должны понимать, как работает синхронизатор в коробке передач, чтобы продлить его работоспособность.

Понятие синхронизатора в коробке передач

Синхронизатор является узлом коробки перемены передач (КПП), которая передает крутящий момент от коленчатого вала на колеса и расширяет диапазон скоростей автомобиля. Это элемент трансмиссии, который устанавливают во все легковые и грузовые транспортные средства.

Предназначение

Основная функция синхронизатора состоит в уравнивании частоты вращения вторичного вала и шестерни, что обеспечивает безударное переключение передач. Также он способствует снижению степени износа металлических деталей, увеличивая срок полезного использования КПП.

Устройство конструкции

Устройство состоит из следующих деталей:

• ступицы муфты, на наружной стороне которой встроены сухари;
• стопорного кольца;
• скользящей муфты включения II и III передач;
• блокирующих (запирающих) колец;
• шестерней II и III передач с конусными выступами.

Базовым элементом устройства является ступица. На ее внутренней стороне находятся шлицы, благодаря которым она сцепляется с валом КПП и может свободно крутиться на нем в разных направлениях. Посредством внешних шлицев деталь совмещается с муфтой, обеспечивающей крепкое стыкование вала и шестерни.

На внешней поверхности ступицы есть 3 паза, в которые интегрированы сухари. В момент включения передачи они оказывают давление на запирающее кольцо и останавливают его движение. Внутренняя поверхность детали соприкасается с конусным выступом шестерни. Снаружи детали есть шлицы, посредством которых она соединяется и блокирует муфту на стадии синхронизации.

Принцип работы

Когда рычаг КПП находится в позиции холостого хода, скользящие муфты занимают среднее положение. В момент включения передачи она продвигается ближе к шестерням с помощью вилки. В результате сухари входят в пазы запирающих колец, стопоря их вращение. Посредством шлицевого соединения кольца препятствуют движению скользящей муфты по оси. В то же время они прижимаются к фрикционным конусам. Возникающие силы трения способствуют согласованию скоростей шестерней и вторичного вала.

По завершении синхронизации запирающие кольца под нажимом шлицев муфты поворачиваются в обратном направлении, что приводит к снятию блокировки. Муфта свободно продвигается дальше и жестко стыкует шестерню и вторичный вал КПП. Происходит передача вращающего момента, что обеспечивает движение транспортного средства на выбранной скорости.

Процесс согласования скоростей и включения передачи происходит за секунду, несмотря на совершение механизмом множества операций.

Основные виды

Существуют разные виды синхронизаторов: в одних используются запирающие кольца, в других – запирающие пальцы. Эти узлы отличаются по способу блокировки муфты до момента согласования угловых скоростей вала и шестерни, что отражается на их конструкции и принципе работы.

С блокирующими кольцами

Такие устройства используются в КПП легковых автомобилей. Основу их механизма составляет ступица с внутренними шлицами, с помощью которых деталь удерживается на вторичном валу.

С блокирующими пальцами

Основой конструкции такого устройства является каретка – ступица с фланцевым креплением. Посредством шлицевого соединения она держится на ведомом валу и свободно перемещается вдоль него. На внешней поверхности каретки есть зубчатые венцы, предназначенные для сцепления с шестернями.

На фланце сделано 6 сквозных отверстий: через 3 из них проходят запирающие пальцы, а через остальные 3 – сухари (разрезные фиксаторы). Пальцы жестко скрепляют конусные кольца по бокам ступицы.

При включении передачи каретка с помощью вилки передвигается по валу. В некоторый момент конусное кольцо соприкасается с шестерней и за счет сил трения вращается, приводя в действие каретку и удерживая ее в проточке блокировочных пальцев. При согласовании угловых скоростей инерция стремится к нулю, в результате чего ступица центрируется относительно запирающих пальцев и свободно перемещается на валу. Во время движения сухари сжимаются, и деталь соприкасается с шестерней. Крутящий момент с зубчатого кольца через каретку передается на ведомый вал, а затем на сцепление.

Возможные неисправности в работе синхронизатора КПП

Большинство неисправностей синхронизатора КПП имеют сходные симптомы, но причины поломок могут быть разными. Многие автовладельцы не знакомы с устройством трансмиссии, чем пользуются нечестные мастера при расчете затрат на ремонт. Чтобы предотвратить необоснованные расходы, каждому водителю стоит изучить основные признаки неисправности синхронизатора.

Основные признаки

Когда синхронизатор находится в хорошем рабочем состоянии, трансмиссия переключается быстро и плавно.

На неисправность устройства указывают:

• нехарактерные шумы, которые появляются при смене скоростей;
• сложное включение передачи, требующее приложения больших усилий или совершения нескольких попыток;
• самопроизвольное выключение передачи;

Причины возникновения

Наиболее частыми причинами нарушения работы узла являются:

• механическое повреждение деталей устройства;
• ослабление или срыв резьбы различных соединений;
• понижение уровня масла в КПП.

Износу узла способствует длительная эксплуатация транспортного средства, нарушение правил использования трансмиссии, низкое качество комплектующих, неграмотное техобслуживание устройства.

Способы устранения неполадок

Ремонт синхронизатора является сложным и трудоемким процессом, который невозможно выполнить без применения специального оборудования и навыков.

Автовладелец может проверить синхронизатор самостоятельно, попытавшись установить причину неисправности. Необходимо разобрать КПП и проверить подвижность муфты: она должна свободно передвигаться на валу. Если приходится прилагать физическое усилие, то нужно обратиться к специалисту.

Уход и эксплуатация

Синхронизаторы не принято регулярно проверять и ремонтировать. Однако рекомендуется периодически проводить техническое обслуживание устройства, чтобы продлить срок его службы и избежать необоснованных затрат на восстановление или замену.

Профилактические мероприятия

Чтобы синхронизатор функционировал эффективно, рекомендуется:

• придерживаться неагрессивной манеры вождения: осуществлять плавные разгон и торможение;
• согласовывать скорость движения автомобиля с передачей, чтобы обеспечить оптимальную нагрузку на трансмиссию;
• регулярно проводить техобслуживание агрегата в соответствии с техническим регламентом и требованиями производителя;
• использовать качественные трансмиссионные масла;
• перед сменой скоростей выжимать педаль сцепления до упора, иначе нагрузка на агрегат сильно возрастет.

Неукоснительное следование этим правилам позволит существенно снизить износ узла. Чрезмерная нагрузка приводит к усталости металла, повреждению деталей.