Что такое синхронизатор, и для чего нужен в автомобиле? Отвечая на поставленный вопрос, постараемся ответить в рамках этой статьи. Прежде всего выясним, для вообще нужна коробка переключения скоростей. Обусловлено это наличием главного недостатка любого двигателя внутреннего сгорания: диапазоны скоростей вращения двигателя и колес имеют несовпадения, а для того, чтобы произвести это совмещение и служит в автомобиле синхронизатор. Другая особенность двигателя внутреннего сгорания – это появление максимального значения крутящегося момента, достигается в небольшом временном интервале. Значение его находится посередине между минимальными и максимальными оборотами. При этом наибольшая мощность обеспечивается при наличии максимальных оборотов.
Если же на практике применять столь простейшее устройство, то переключение передач будет сопровождаться чувствительными ударами и сильным шумом. При этом водителю необходимо именно предполагать истинное положение муфты и шестеренок, включая передачу, когда обороты их будут совпадать по скорости вращения. В противном случае происходит быстрый износ зубчатых венцов, поскольку производится неправильное включение передачи. Вот для чего нужен синхронизатор, чтоб минимизировать путем синхронизации диапазонов вращения двигателя и колес, то есть уравнивание окружной скорости шестерни и муфты сцепления. По времени это занимает миллисекунды, что невозможно обеспечить без специальных приборов в период переключения передач.
Сегодня в автомобилестроении применяются несинхронизированные и синхронизированные механические коробки переключения передач.
Ручное переключение передач осуществляется водителем в несинхронизированной механической коробке передач. Поскольку скоростные данные шестеренок различны по своему значению. То для того, чтобы перейти с одной шестеренки на другую, надо выжидать момента сравнения значения окружных скоростей. Далее применяется, так называемый , «двойной выжим», для обеспечения переключения с низкой скоростной передачи на более высокую нажимается педаль сцепления, при этом выключается первоначальная передача, занимая «нейтральное» положение, сцепление отпускается.
В последующем происходит новое выжимание сцепления, с одновременным включением необходимой скоростной передачи. В случае перехода с высокой передачи на низкую происходит все тот же обратный процесс с применением «двойного выжима и увеличения оборотов двигателя». При нахождении рычага в «нейтральном» положении увеличивается число оборотов педалью акселератора. Все эти манипуляции применяются для обеспечения равных скоростей шестеренок, тем самым облегчая весь процесс переключения передач. На моделях автомобилей типа гоночных и спортивных, переключение передач с наличием механической коробки происходит без увеличения оборотов вращения двигателя. Но это под силу только водителям высокого класса, профессионалам своего дела. Несинхронизированные механические коробки переключения скоростей применялись в автомобилестроении на территории СССР, вплоть до наступления сороковых годов прошлого столетия.
На тракторах и тяжелых грузовых автомобилях, где наличие передач может насчитывать до восемнадцати, синхронизаторы не устанавливаются по двум причинам. Водитель профессионал производит переключение передач очень быстро, при этом исключается наличие каких-либо задержек. Несинхронизированные коробки переда в большом спорте, не смотря на наличие больших нагрузок, имеют более длительный срок эксплуатации по сравнению с другими модификациями коробок переключения передач.
В синхронизированных механических коробках передач при помощи специальных устройств синхронизаторов обеспечивается автоматизация, которая не позволяет произвести включение передач, пока не будет выполнена подобная манипуляция в механической коробке переключения передач.
Современные легковые автомобили практически все имеют синхронизацию переключения всех передач, но на некоторых моделях установлена только на передачах переднего хода.
Присутствие в коробке передач синхронизатора в корне меняет сущность переключения передач. Шестеренки, которые необходимы для обеспечения манипуляций перехода на необходимую передачу, стабильно находятся в зацепленном состоянии друг с другом, что значительно понижает шумовое сопровождение передач и гарантирует стабильную работу коробки передач. Такой эффект достигается при помощи блокировки шестеренок, получающих момент переключения с валом, на котором она находится. Механизм синхронизатора включает в свою конструкцию ступицу, которая крепится в неподвижном состоянии на валу подвижной муфты, перемещающейся относительно ступицы и ступиц шестерен, входящих в зацепление. В комплект входят блокировочные кольца обойм или сухарей, в зависимости от моделей применяемых синхронизаторов.
Роботизированная коробка передач представляет собой ту же самую механическую коробку переключения передач, которая управляется при помощи электронного блока сервоприводов, взамен обычной ручки. Сцепление происходит в автоматическом режиме, что придает значимость механической коробке переключения передач со свойствами автоматической коробки передач. Само же переключение происходит как в обычной механической коробке переключения передач, на что затрачивается определенное время, приводящее к медленному разгону, с наличием обычных рывков при переключении передач.
Современные технологии позволяют переключать передачи в механических коробках, сводя к минимуму образование рывков. Управление происходит при помощи электроники и приводов. Одна из лучших моделей механических коробок переключения передач Direct Shift Gearbox устанавливается на моделях автомобилей концерна Volkswagen, обеспечивает переключение передачи с минимальной задержкой в восемь микросекунд. Модель авто Vokswagen Golf, оснащённая семиступенчатой коробкой переключения передач DSG, обеспечивается снижение топливного расхода на двадцать процентов по сравнению с обычными механическими коробками передач. Все это в комплексе наглядно доказывает необходимость применения механизма синхронизатора в автомобиле.
