Synchronizátor: konstrukční prvky a hlavní příčiny poruch

Je nepravděpodobné, že někoho potěší otřesy a charakteristický zvuk broušení při řazení. Jevy tohoto druhu mohou být způsobeny řadou důvodů, ale ve většině případů je problém v synchronizátoru převodovky. Následující článek je věnován tomuto důležitému detailu přenosu.

Nejběžnější konstrukce převodovky dnes zahrnuje dvojice ozubených kol, z nichž některá jsou umístěna na mezihřídeli a jsou ve stálém záběru s příslušnými ozubenými koly, která jsou pevně připevněna k primární hřídeli a mohou se otáčet pouze na jehlových ložiskách ve svých nábojích. Je důležité si uvědomit, že různé páry mají různé převodové poměry, takže při řazení nastává situace, kdy se ozubená kola určená ke spárování točí různými rychlostmi.

Mechanické spojení mezihřídele převodovky se sekundárním ozubeným kolem se provádí pomocí spojky klouzající po drážkách na mezihřídeli. Při přepnutí z neutrálu do sepnutého stavu je rozdílná úhlová rychlost ozubeného kola a spojky, což komplikuje jejich souhru, proto je nutné předběžné vyrovnání těchto parametrů.

Tento problém je vyřešen pomocí synchronizátorů, které se v moderních autech nepodílejí pouze na zařazení zpětného chodu.

Tento mechanismus se skládá z náboje připevněného k hřídeli, spojky, která se může pohybovat vzhledem k náboji, ozubených kol, která jsou v záběru s náboji, a zajišťovací objímky/prasek/kroužků v závislosti na typu synchronizátoru.

Princip činnosti synchronizátoru

Jak již bylo řečeno, účelem této jednotky je zpomalit úhlovou rychlost otáčení ozubeného kola na odpovídající parametr spojky, nebo naopak zrychlit. Důležité je, že kromě příjemnější a tišší jízdy synchronizátor neutralizuje riziko vyštípnutí zubů, čímž se zvýší životnost převodovky.

Uvažujme fungování tohoto úhlu na příkladu synchronizátoru s pojistnými kroužky. Mezi spojkou a čelní plochou zařazeného ozubeného kola je umístěn mezilehlý synchronizační kroužek. Při pohybu směrem k ozubenému kolu spojka nejprve uchopí bronzový kroužek synchronizátoru a přitlačí jej k povrchu kola. V tomto místě vzniká velká třecí síla, která umožňuje vyrovnání úhlových rychlostí rotačních mechanismů, díky čemuž při řazení nedochází k rázu se všemi negativními důsledky. Následně je provedeno spojení spojky s ozubeným kolem a přenos točivého momentu bez účasti bronzového kroužku.

Proč selže synchronizátor?

Slabým místem výše popsaného schématu je velká velikost třecí síly, která je soustředěna na relativně malé ploše bronzového prstence, což nevyhnutelně vede k jeho opotřebení. V moderních automobilech se pro zvýšení životnosti této části zpravidla vyrábí ze dvou, tří nebo čtyř koaxiálních bronzových kuželů. Takové opatření je však zaměřeno na zvýšení zdroje, ale nemůže zásadně změnit situaci, ale řidič to může udělat. Hlavní chybou, které je třeba se za každou cenu vyvarovat, je nedůsledné řazení například z prvního přímého na třetí. Mimochodem, takový zvláštní styl jízdy má negativní dopad nejen na synchronizátor převodovky. Také byste se neměli pokoušet o opravy sami bez řádného školení, jinak riskujete, že narazíte na ještě vážnější problémy, než jsou otřesy při řazení.

Další články

#Promývací kapaliny
29.09.2023 | Články o náhradních dílech

Zima a léto, dva póly, mezi kterými se mění celý náš svět. A v tomto světě existují kapaliny do ostřikovačů – asistenti, kteří zajišťují naši bezpečnost na silnici. V tomto článku se vrhneme do světa kapalin do ostřikovačů a zjistíme, co to je, na čem závisí jejich bod tuhnutí a jak je správně vybrat.

#Vysoušedlo ventilů
21.06.2023 | Články o náhradních dílech

Výměna ventilů spalovacího motoru je ztížena nutností odstranit crackery – pro tuto operaci se používají speciální ventilové crackery. Vše o tomto nástroji, jeho stávajících typech, konstrukci a principu fungování, jakož i jeho výběru a použití, si přečtěte v tomto článku.

# Světelný spínač s nastavením stupnice
14.06.2023 | Články o náhradních dílech

V mnoha raných domácích automobilech byly široce používány centrální spínače světel s reostatem, které umožňovaly nastavení jasu osvětlení přístrojů. Vše o těchto zařízeních, jejich stávajících typech, konstrukci, provozu, ale i jejich správném výběru a výměně si přečtěte v článku.

# Rozdělovací deska zapalování
07.06.2023 | Články o náhradních dílech

Jednou z hlavních částí rozdělovače zapalování je základní deska, která je zodpovědná za činnost zhášedla. Vše o deskách jističe, jejich stávajících typech a konstrukčních prvcích, jakož i o výběru, výměně a seřízení těchto součástí je podrobně popsáno v tomto článku.

Synchronizátor pro manuální převodovku je mechanismus, který zajišťuje plynulé řazení vyrovnáním rychlosti otáčení zařazeného převodového stupně a sekundárního hřídele. Snižuje opotřebení zubů spojky a ozubených kol snížením rázového zatížení zubů. Snižuje akustický hluk (broušení) při řazení. Zvyšuje životnost převodovky.

Synchronizační zařízení

Návrh synchronizátoru:
1 — XNUMX. rychlostní stupeň;
2 – blokovací kroužky;
3 — kluzná spojka pro řazení II a III rychlostních stupňů;
4 – náboj;
5 – pojistný kroužek;
6 – pružina;
7 – cracker;
8 – míč;
9 — pastorek třetího převodového stupně

Synchronizátor se skládá z náboje, který je namontován prostřednictvím drážkovaného spojení na sekundární hřídel převodovky a může se podélně pohybovat podél hřídele spolu s řadicí spojkou. Náboj je také spojen se spojkou pomocí drážkování – vnější pro náboj, vnitřní pro řadicí spojku. Na vnějším povrchu náboje jsou pod úhlem 120 stupňů vyříznuty tři drážky, ve kterých jsou umístěny synchronizační crackery. Výčnělky krekrů se shodují s prstencovou drážkou na vnitřním drážkovém povrchu spojky. Krekry jsou přitlačovány k vnitřnímu povrchu spojky prstencovými pružinami.
Ozubená kola sekundárního hřídele převodovky mají kuželové boční plochy, na kterých jsou nasazeny volně otočné bronzové blokovací kroužky, které jsou v záběru s konci krekrů. Drážky v pojistných kroužcích, do kterých zapadají konce sušenek, jsou o 50 procent větší než šířka sušenek. Na vnější straně blokovacích kroužků jsou zuby, které zabírají se zuby náboje a zuby kola sekundárního hřídele.

Pracujte se synchronizátorem

Když je ozubené kolo zařazeno, vidlice pohybuje spojkou podél sekundárního hřídele směrem k zařazenému ozubenému pastorku. Kužel pojistného kroužku synchronizátoru se dotýká kuželové plochy ozubeného kola. Rychlost otáčení ozubeného kola, které se volně otáčí na sekundárním hřídeli převodovky, a kuželová plocha pojistného kroužku, který se otáčí rychlostí otáčení sekundárního hřídele převodovky, se neshodují. V důsledku třecích sil v kontaktní zóně dvou kuželových ploch se pojistný kroužek otáčí o velikost mezery mezi krakováním a drážkou (což je poloviční velikost krekru). Ozubený věnec spojky je instalován proti zubům povrchu kroužku, dochází mezi nimi k mechanickému kontaktu a v důsledku třecích sil se vyrovnají rychlosti otáčení. V tomto okamžiku se pojistný kroužek otáčí proti směru otáčení, krekry zaujmou středovou polohu vůči drážkám a jsou do nich zapuštěny. Zuby spojky zabírají se zuby pojistného kroužku a zařazeného ozubeného kola. Pro usnadnění procesu záběru jsou koncové úkosy zubů ozubených věnce vyrobeny zkosené. V konečné fázi záběru ozubeného kola je ozubené kolo zablokováno na sekundárním hřídeli, což vede ke změně frekvence otáčení sekundárního hřídele a převodového poměru převodovky jako celku.

Procvičte si řízení auta se synchronizovanou manuální převodovkou

Při jízdě s nesynchronizovanou převodovkou (zejména na starožitných domácích automobilech předválečné výroby) je řidič nucen používat speciální techniky řazení, aby se zabránilo selhání motoru a rychlému opotřebení ozubených kol převodovky.
Rychlé řazení z nižších na vyšší převodové stupně je u takových vozidel nemožné kvůli rozdílu v rychlosti otáčení sekundárního hřídele a záběrové spojky. Pro vyrovnání rychlostí otáčení je řidič nucen použít techniku ​​dvojitého sešlápnutí spojky. Spočívá v tom, že řidič sešlápne spojku, přesune řadicí páku do neutrálu, krátce pustí spojku, poté znovu sešlápne pedál a zařadí nejvyšší rychlostní stupeň. Když je zvolen neutrál, rychlostní stupně se vyrovnají. K řazení dochází bez broušení nebo velkého rázového zatížení zubů ozubeného kola.
K přeřazení z vyššího na nižší rychlostní stupeň u vozů s nesynchronizovanou převodovkou se používá technika dvojitého stlačení spojky „s otáčkami“. Řidič po sešlápnutí spojky přesune řadicí páku do neutrálu, sešlápne plynový pedál, poté opět sešlápne spojku a zařadí nižší rychlostní stupeň. Roztočením ozubených kol mezihřídele se vyrovnává rychlost otáčení zařazeného ozubeného kola a záběrové spojky. Převodovka opět zabírá bez broušení.
Stejné techniky řazení se stále používají ve stavebních a specializovaných strojích (grejdrech, traktorech, nízkorychlostních nákladních automobilech) s vícestupňovými manuálními převodovkami, u kterých je použití synchronizátorů nemožné.
V synchronizovaných skříních jsou popsané techniky nesmyslné, protože záběr ozubených kol s velkým rozdílem rychlostí otáčení bude blokován synchronizátorem. Nedojde k žádnému velkému rázovému zatížení zubů ozubených kol (ozubů věnce), protože ozubená kola jednoduše nezapadnou, dokud se rychlost otáčení nevyrovná. Synchronizátor manuální převodovky v podstatě plní funkce poloautomatického řazení, čímž eliminuje samotnou možnost hrubého záběru převodových stupňů převodovky, který může vyřadit mechanismus převodovky.
Na vozech s částečně synchronizovanými manuálními převodovkami (například GAZ-21) řidiči krátce přesunuli řadicí páku na sloupku řízení do třetí polohy, aby přeřadili z druhého na první rychlostní stupeň, který neměl synchronizátor, a poté jej rychle přesunuli do polohy prvního rychlostního stupně, což umožnilo částečnou synchronizaci otáčení řadicí spojky a první převodový pastorek s jediným synchronizátorem v převodovce tohoto vozu.

Reverzní synchronizátory

U většiny moderních osobních vozů s tříhřídelovými a dvouhřídelovými manuálními převodovkami je zpátečka vybavena i synchronizátorem (to ale neplatí pro domácí osobní vozy, u kterých zpátečka synchronizátor nemá). To usnadňuje zařazení zpátečky, ale nezbavuje řidiče striktního dodržování pravidla – zařadit zpátečku až po úplném zastavení vozu. Aby se této chybě předešlo, je manuální převodovka vybavena zámky, které znemožňují zařazení zpátečky při pohybu vozu vpřed, nebo je páka převodovky vybavena speciálním pružinovým mechanismem, který zabraňuje náhodnému zařazení zpátečky. Pro zařazení zpátečky je obvykle nutné zatlačit řadicí páku dolů a poté posunout do požadované polohy. Nebo je sektor řazení zpátečky vybaven tuhou pružinou, takže řidič pociťuje zvýšený odpor. Nebo pro zařazení zpátečky je potřeba stisknout řadicí páku umístěnou na řadicí páce (s tímto řešením se lze setkat dodnes, hojně se používalo na poválečných nákladních automobilech domácí výroby).
Synchronizátor manuální převodovky je jednou z nejvíce zatěžovaných součástí tohoto mechanismu. Když selže převodovka, specialisté na opravy se nejprve setkají se skutečností zničení synchronizátorů (zejména ozubených kol spodních převodů) a teprve poté – s poruchami těsnění primárního a sekundárního hřídele, zničením ložisek a vyštípnutím zubů ozubených kol.