Selon les plans des ingénieurs qui ont participé à la création de transmissions mécaniques, où le conducteur doit changer de vitesse de manière indépendante, ainsi que d'un robot plus moderne avec automatisation de ce processus, presque toutes ces boîtes sont synchronisées. Cela implique que le changement de vitesse sur une voiture équipée d'une boîte de vitesses de ce type est précédé d'une égalisation de la vitesse de rotation des vitesses.
Sur la base du nom indiqué, il devient clair que le synchroniseur est responsable de l'exécution de ce processus. La fonctionnalité de l'appareil vous permet de rendre chaque changement de vitesse fluide et imperceptible pour le conducteur et les passagers dans la cabine, et augmente également considérablement la durée de vie de la boîte de vitesses dans son ensemble.
Une autre caractéristique du fonctionnement du synchroniseur est la réduction du niveau de bruit lors des changements de vitesse. Toutes les caractéristiques énumérées indiquent sans aucun doute la nécessité d'intégrer une telle unité dans le dispositif de boîte de vitesses.
Chaque engrenage d'une transmission mécanique et robotique moderne est équipé de synchroniseurs. Transmission responsable du mouvement véhicule l'inverse ne fait pas exception. La base qui permet au mécanisme de fonctionner est la force de friction au moment où la vitesse actuelle est égalisée. La valeur quantitative de cette valeur augmente en proportion directe de l'augmentation de la différence des fréquences de rotation des engrenages et de l'arbre eux-mêmes.
Cette condition ne peut être remplie que lorsque la surface des deux surfaces soumises au contact lors de l'interaction augmente. En pratique, ce problème est résolu en ajoutant plusieurs anneaux de friction au dispositif de boîte de vitesses. Composants les dispositifs de synchronisation sont :
- embrayage d'engagement - sert de lien de connexion entre l'arbre et les engrenages, assurant une connexion fiable des pièces de la boîte de vitesses. L'accouplement est situé au-dessus du moyeu en tant que pièce jointe. Une particularité de la structure d'accouplement est la présence de cannelures internes avec des rainures épousant la forme des anneaux. Dans les rainures, il y a des saillies de craquelins. Quant à la structure externe de l'accouplement, elle a une connexion avec la fourchette de transmission ;
- un moyeu avec des écrous à ressort constitue la base structurelle du mécanisme. Equipé de fentes à l'intérieur et à l'extérieur. Les premiers permettent d'établir une connexion avec l'accouplement, les seconds agissent comme un lien de connexion avec l'arbre secondaire de la transmission, grâce à quoi le moyeu a la capacité de se déplacer le long de l'axe dans n'importe quelle trajectoire. Si vous regardez la structure du moyeu, vous remarquerez comment 3 rainures sont intégrées le long de sa circonférence à égale distance les unes des autres, et dans chacune d'elles se trouvent des craquelins à ressort. La fonction de cette dernière est d'interagir avec la bague de verrouillage par pression. Ainsi, lors de la synchronisation et de l'allumage d'une des vitesses, blocage forcé accouplements;
- anneau de verrouillage - un dispositif responsable de la rapidité et de la synchronisation correcte. Sa tâche est d'empêcher la fermeture prématurée de l'embrayage du synchroniseur jusqu'à ce que les vitesses de rotation des engrenages et de l'arbre prennent les mêmes valeurs. La surface intérieure de la bague de verrouillage lui permet d'interagir efficacement avec le cône de friction de l'engrenage et, à l'aide de cannelures externes, le fonctionnement de l'embrayage est bloqué. Les caractéristiques de conception de ces anneaux dans différentes boîtes de vitesses ont leurs propres caractéristiques de conception. Par exemple, dans certaines variantes, il y a des rainures dans le moyeu et des saillies dans la bague de verrouillage elle-même ;
- engrenages à cône de friction.
Pour optimiser l'effort déployé par le mécanisme pour changer le rapport actuel et, par conséquent, augmenter la surface de contact, les ingénieurs sont allés plus loin et ont développé des synchroniseurs à plusieurs cônes, équipés d'anneaux de verrouillage supplémentaires.
Si le synchroniseur de boîte de vitesses comporte 3 cônes, alors il y aura le même nombre de surfaces de friction. Leur nombre dépendra de caractéristiques de conception la boîte de vitesses elle-même et le véhicule sur lequel elle est installée.
SYNCHRONISEUR DE BOITE DE VITESSES EN ACTION
Lorsque le sélecteur de boîte de vitesses est en position point mort, chaque embrayage de synchronisation est situé en position médiane. Avec cet agencement, la transmission de puissance à travers eux est complètement éliminée. Dans ce cas, les engrenages situés sur l'arbre mené ne présentent aucun obstacle à la rotation.
Dès que l'on change de vitesse, l'embrayage se déplace immédiatement à l'aide de la fourchette de boîte de vitesses vers une position similaire à celle occupée par les vitesses, en les suivant. Le déplacement de l'embrayage s'accompagne d'un changement de position des clavettes, ce qui affecte la bague de verrouillage, qui se trouve donc à proximité du cône d'engrenage. En raison de la force de friction créée à ce moment entre les surfaces, l'anneau tourne jusqu'à ce que les craquelins soient alignés avec les rainures. L'arrêt de l'anneau pendant ce laps de temps se produit précisément à cause de la rotation.
C'est exactement ainsi que, dans sa position finale, cette unité fonctionne conformément à son objectif - elle ne permet pas de mouvement ultérieur de l'embrayage d'engagement le long de la trajectoire de l'axe de l'arbre. Cela se produit parce que toutes les extrémités des cannelures, situées sur tout le périmètre de la bague, sans exception, se trouvent en face des mêmes parties du mécanisme d'embrayage.
Par la suite, les vitesses de l'arbre mené et des engrenages sont synchronisées grâce à la force de friction générée par l'interaction des surfaces. Ensuite, lorsque le processus d'alignement des engrenages est terminé, la bague de verrouillage commence à tourner dans le sens opposé.
Ainsi, l'embrayage, auparavant bloqué et limité dans sa trajectoire, commence à fonctionner, et ses cannelures s'engagent avec la couronne dentée, ayant roue libre. Ensuite, les engrenages sont connectés à l’arbre de sortie de la boîte de vitesses.
L'ensemble du processus décrit peut sembler compliqué non seulement à un passionné de voitures novice, mais même à un mécanicien expérimenté qui connaît bien la structure de la transmission. Cependant, malgré la polyvalence du synchroniseur, le processus de commutation se produit dans la pratique presque à la vitesse de l'éclair et ne prend que quelques fractions de seconde.
DYSFONCTIONNEMENT POSSIBLES ET RÉPARATION DU SYNCHRONISEUR DE TRANSMISSION
Selon les statistiques établies par les spécialistes de la station Entretien, la grande majorité des pannes et perturbations dans le fonctionnement des transmissions mécaniques et robotiques sont les conséquences d'un mauvais fonctionnement de l'embrayage. Dès que, pendant le fonctionnement de la voiture, vous remarquez des réactions d'embrayage retardées qui se répètent constamment, cela peut indiquer un dysfonctionnement de la boîte de vitesses elle-même.
Le fonctionnement du synchroniseur n'étant pas directement lié à la fonctionnalité de l'embrayage, dans ce cas, il ne peut être ni réparé ni remplacé. Avec un tel problème, il vaut mieux contacter revendeur officiel constructeur automobile dans votre région ou, si vous possédez de bonnes compétences pratiques, effectuez des ajustements ou remplacement complet accrochez-vous.
Cependant, dans certains cas, une panne peut encore être provoquée justement par une déstabilisation du synchroniseur. Cela peut s’exprimer ainsi :
- un craquement métallique dur qui fait un bruit audible même à l'intérieur de la voiture indique que la bague de verrouillage présente un degré d'usure élevé et qu'une procédure de réparation ou le remplacement de l'ensemble du mécanisme est nécessaire dans un avenir proche ;
- un bruit incompréhensible provenant de l'emplacement de la boîte de vitesses peut également signifier que la surface conique est également très usée ;
- la coupure spontanée de la vitesse à tout moment pendant que la voiture roule signifie que le dysfonctionnement a affecté les vitesses ;
- Les difficultés rencontrées par le conducteur lorsqu'il tente de changer de vitesse indiquent que le dispositif de synchronisation lui-même est très probablement devenu inutilisable.
Le remplacement du synchroniseur de la transmission s'effectue par étapes :
- déconnexion complète de la boîte de vitesses du reste de la structure du véhicule ;
- procédure de nettoyage de toutes les surfaces de la boîte de vitesses des déchets accumulés : poussière, saleté, fuites de liquide, etc. ;
- dépose du support à proximité du câble d'embrayage (en deux étapes : dévissage des vis de maintien et dépose du couvercle) ;
- processus de déconnexion : la fourchette de la boîte de vitesses est déconnectée du cinquième rapport en dévissant la fixation en forme d'écrou.
CONCLUSION
Sans aucun doute, le synchroniseur assure le bon fonctionnement de la boîte de vitesses dans son ensemble et constitue un élément nécessaire si vous attendez des changements de vitesse fluides et un fonctionnement stable de la transmission. Appareil ce mécanisme, bien sûr, semblera trop déroutant pour ceux qui n'ont jamais effectué de réparations eux-mêmes et n'ont pas vu à quoi ressemble la transmission de l'intérieur.
Le synchroniseur de boîte de vitesses est une pièce conçue pour adapter la vitesse de l'arbre et du pignon lors du changement de vitesse. Comme le nom de l'appareil l'indique, il synchronise les vitesses de rotation et assure un engagement en douceur (sans à-coups) d'un certain rapport. Ainsi, les vitesses sont engagées en douceur et silencieusement, et l'usure des engrenages de la boîte de vitesses est considérablement réduite, augmentant ainsi la durée de vie de l'unité.
La conception et le principe de fonctionnement du synchroniseur
Il n'y a rien de compliqué dans le fonctionnement du synchroniseur. Son action repose sur la différence des forces de frottement apparaissant entre les pièces en rotation. Ainsi, le synchroniseur crée la friction nécessaire pour égaliser les vitesses de rotation et synchronise les deux pièces.
Le synchroniseur le plus simple se présente sous la forme de moyeux avec écrous, d'un engrenage avec un cône de friction spécial, d'un embrayage d'engagement et d'une bague de verrouillage.
Le moyeu contient des cannelures internes et externes. Les cannelures internes sont fixées à l'arbre secondaire et ont nécessairement la possibilité d'un mouvement axial libre, et les cannelures externes assurent la connexion avec l'embrayage d'engagement.
L'embrayage d'engagement crée une connexion entre l'arbre et l'engrenage. Il est placé sur le moyeu et comporte des cannelures internes sur lesquelles se trouve une rainure spéciale. Dans cette rainure se trouvent des saillies de craquelins. Extérieurement, l'embrayage est relié à la fourchette de boîte de vitesses.
À un angle de 120 degrés sur toute la circonférence du moyeu, se trouvent des craquelins spéciaux qui, au moyen d'un ressort, appuient sur la bague de verrouillage, bloquant ainsi l'embrayage pendant le processus de synchronisation.
La bague de verrouillage est l'élément de synchronisation le plus élémentaire et empêche l'activation de l'embrayage jusqu'à ce que la vitesse de rotation des mécanismes soit complètement égalisée.
Panne du synchroniseur de deuxième vitesse VAZ 2109
Le synchroniseur est soumis à une usure naturelle pendant son fonctionnement. Les premiers signes d'usure du synchroniseur sont reconnus dès l'engagement du rapport correspondant. Par exemple, sur une voiture VAZ 2109, le dysfonctionnement de boîte de vitesses le plus courant est la défaillance du synchroniseur de deuxième vitesse.
Lorsque la vitesse est engagée, un craquement ou un crépitement caractéristique apparaît, et ce n'est qu'après cela que la vitesse peut être mise en service. Cela est dû au fait que le fonctionnement du synchroniseur est perturbé, et celui-ci n'est plus capable d'égaliser les vitesses de rotation des arbres et des engrenages, et donc leur usure augmente. Si vous continuez à conduire la voiture avec un synchroniseur défectueux, la deuxième vitesse cessera simplement de s'allumer.
Si vous remarquez les premiers signes d'une défaillance du synchroniseur, il est recommandé de contacter votre centre de service automobile le plus proche, car le remplacement de cette pièce demande beaucoup de main-d'œuvre et nécessite des compétences et des capacités particulières.
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Le fonctionnement d'une boîte de vitesses manuelle repose sur le principe d'un levier, et plus précisément, d'une modification de la vitesse de rotation des arbres et du couple qu'ils transmettent grâce à différentes tailles d'engrenages. Le rapport des tailles d'engrenages est appelé rapport de démultiplication (appliqué à la fois à une paire d'engrenages spécifique et à la boîte de vitesses/transmission dans son ensemble).
Ayons deux engrenages, dont l'un a 20 (A) dents et le second - 40 (B). Cela signifie qu'avec deux tours du premier rapport, le second ne fera qu'un seul tour (le rapport de démultiplication est de 2) :
Prenons maintenant deux paires d'engrenages, en ajoutant à nos engrenages A et B C et D, qui ont également respectivement 20 et 40 dents. L'arbre d'entrée de la boîte de vitesses et le pignon « A » tournent à une vitesse de, disons, 2 000 tr/min. Le pignon « B » tourne 2 fois plus lentement, c'est-à-dire qu'il tourne à 1000 tr/min, et comme les pignons « B » et « C » sont fixés sur le même arbre, le troisième pignon fait également 1000 tr/min. Ensuite, le rapport « G » tournera 2 fois plus lentement - 500 tr/min :
Du moteur à arbre d'entrée La boîte de vitesses entre à 2000 tr/min et sort à 500 tr/min. A ce moment, l'arbre intermédiaire de la boîte de vitesses tourne à 1000 tr/min. Dans cet exemple, le rapport de démultiplication de la première paire d'engrenages est de deux, celui de la deuxième paire d'engrenages est également de deux et le rapport de démultiplication total de ce schéma est de 2x2 = 4.
Veuillez noter que si les engrenages « B » et « G » sont débrayés, l'arbre secondaire de la boîte ne tournera pas. Dans le même temps, la transmission du couple aux roues motrices de la voiture s'arrête, ce qui correspond au point mort (« neutre »).
Marche arrière, c'est-à-dire la rotation de l'arbre secondaire de la boîte de vitesses dans l'autre sens est assurée par un quatrième arbre supplémentaire avec engrenage inverse. Un arbre supplémentaire est nécessaire pour le faire fonctionner nombre impair paires d'engrenages, ce n'est qu'alors que le couple changera de direction :
Schéma de transmission du couple lorsque la marche arrière est engagée : 1 - arbre d'entrée ; 2 - vitesse arbre d'entrée; 3 — manche intermediaire; 4 — arbre de transmission et de marche arrière ; 5 - arbre secondaire.
Le changement de vitesse se produit par le mouvement mutuel des engrenages (arbres sur lesquels ils sont fixés). Dans ce cas, afin d'éviter les pannes, l'embrayage est enfoncé pour déconnecter temporairement le moteur de la boîte de vitesses. Toutes les boîtes modernes sont équipées de ce qu'on appelle. « synchroniseurs », dispositifs qui égalisent la vitesse de rotation des engrenages lorsqu'ils sont commutés. Le principe de fonctionnement du synchroniseur repose sur l'utilisation des forces de frottement lors de l'égalisation des vitesses (voir ci-dessous).
La figure montre une animation visuelle du fonctionnement (commutation) d'une boîte de vitesses à quatre vitesses. 
Analysons le fonctionnement de la boîte de vitesses de manière statique dans le cas de cinq étages. Dans l'image ci-dessous, les vitesses sont au point mort, au point mort :
1. Arbre d'entrée (du moteur à l'entrée de la boîte de vitesses en passant par l'embrayage). Il est constamment en prise avec l'arbre intermédiaire.
2. Arbre secondaire (de la boîte de vitesses aux roues). Il possède des engrenages « flottants ».
3. 1ère vitesse.
4. 2ème vitesse.
5. 3ème vitesse.
6. 4ème vitesse.
7. 5ème vitesse.
8. Marche arrière (R).
Pendant le processus de commutation, les engrenages se déplacent (prennent des positions de travail) comme suit :
Actuellement, le modèle de changement de vitesse est boîtes manuelles En général, c'est établi : les passes impaires « de soi », les paires « vers soi », croissantes de gauche à droite. Chaque constructeur place la marche arrière où bon lui semble (et lui fournit généralement un mécanisme de sécurité contre un enclenchement accidentel - il faut tirer la bague, appuyer sur le levier d'une manière particulière, le déplacer dans une position très inhabituelle, etc.) :
Toutefois, cela n’a pas toujours été le cas, ni partout. Par exemple, les « Zaporozhets » utilisaient en partie ce qu'on appelle. schéma « miroir », dans lequel même les transmissions étaient « de soi » et les transmissions impaires « vers soi ». Sur les véhicules destinés à un usage tout-terrain intensif, la marche arrière est placée directement en face du premier rapport pour simplifier le mouvement de « bascule ».
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Principe de fonctionnement du synchroniseur
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Le synchroniseur assure un changement de vitesse sans choc dans une transmission manuelle en synchronisant les vitesses de rotation des engrenages commutés en raison de la force de friction entre les arbres. Fondamentalement, le synchroniseur entre en jeu lors du passage de haut en bas, lorsque la différence de vitesses d'arbre est maximale. Il peut être installé soit dans tous les rapports, soit uniquement dans les rapports inférieurs, selon l'année de fabrication et la classe de la voiture.
Sur les voitures plus anciennes, il n'y a pas de synchroniseurs du tout, ce qui conduit à la nécessité de rétrograder en utilisant ce qu'on appelle. « double réengagement » (pression sur l'embrayage, passage au point mort, relâchement de l'embrayage, réengagement au point mort pour faire tourner l'arbre d'entrée à la vitesse réelle approximative de l'arbre secondaire, enfoncement rapide de l'embrayage et engagement transmission souhaitée, débrayage).
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Rapports de boîte de vitesses
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Étant donné que la boîte de vitesses d’une voiture comporte un grand nombre de vitesses, en en engageant différentes paires, nous avons la possibilité de modifier le rapport de démultiplication global de la boîte. Jetons un coup d'oeil à rapports de démultiplication boîtes de vitesses :
| Transferts | VAZ2105 | VAZ2109 |
| je | 3,67 | 3,636 |
| II | 2,10 | 1,95 |
| III | 1,36 | 1,357 |
| IV | 1,00 | 0,941 |
| V | 0,82 | 0,784 |
| R (marche arrière) | 3,53 | 3,53 |
Les nombres fractionnaires sont obtenus en divisant le nombre de dents d'un engrenage par le nombre de dents du second et plus loin le long de la chaîne. Si le rapport de démultiplication est égal à un (1,00), cela signifie que l'arbre secondaire tourne avec le même vitesse angulaire, comme le principal. L'engrenage dans lequel la vitesse de rotation des arbres est égalisée au maximum est généralement appelé direct. En règle générale, il s'agit de l'avant-dernière vitesse de la boîte (la dernière s'il n'y a que quatre vitesses).
D'abord et marche arrière- le « plus fort » (transmet le plus grand couple), mais le plus lent. Vitesses élevées(quatrième, cinquième, sixième) sont les plus rapides, mais transmettent le moins de couple, et le moteur peut ne pas avoir assez de force, par exemple, pour tirer la voiture sur une pente raide. Dans ces cas-là, vous devez passer « vers le bas » à plus de « couple » et à des vitesses plus lentes.
Vous trouverez ci-dessous un graphique calculé des angles de montée franchis, en fonction de la vitesse et du rapport engagé, pour une « voiture sphérique dans le vide » :
Dynamique d'accélération en utilisant VW comme exemple Berline Polo(rapports de démultiplication I - 3,46, II - 1,96, III - 1,28, IV - 0,88, V - 0,67, 3X - 3,18, train principal - 4,55) :
Ici n max - vitesse maximum moteur, Nmax- révolutions Puissance maximum, Mmax- vitesse de couple maximale. Le graphique bleu représente la vitesse réelle de la voiture à un régime moteur donné. Violet - programme d'accélération théoriquement possible.
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La boîte de vitesses manuelle se compose de :
- carter moteur;
- primaire, secondaire et manche intermediaire avec des engrenages ;
- arbre supplémentaire et marche arrière ;
- synchroniseurs;
- mécanisme de changement de vitesse avec dispositifs de verrouillage et de verrouillage ;
- levier de vitesses.
Schéma de fonctionnement d'une boîte de vitesses manuelle : 1 - arbre d'entrée ; 2 — levier de changement de vitesse ; 3 — mécanisme de changement de vitesse ; 4 - arbre secondaire ; 5 - bouchon de vidange; 6 — arbre intermédiaire ; 7 — carter de boîte de vitesses.
- Charretier contient les principaux composants et pièces de la boîte de vitesses. Il est fixé au carter d’embrayage, qui à son tour est fixé au moteur. Parce que Les engrenages de la boîte de vitesses subissent de lourdes charges pendant le fonctionnement, ils doivent être bien lubrifiés. Par conséquent, la moitié du volume du carter est remplie d’huile de transmission.
- Arbres de boîte de vitesses tournent dans des roulements installés dans le carter moteur et comportent des ensembles d'engrenages avec un nombre de dents différent.
- nécessaire pour un changement de vitesse fluide, silencieux et sans choc en égalisant les vitesses des engrenages en rotation.
- Mécanisme de changement de vitesse sert à changer de vitesse dans la boîte et est contrôlé par le conducteur à l'aide d'un levier depuis l'intérieur de la voiture. Dans ce cas, le dispositif de verrouillage ne permet pas à deux engrenages de s'enclencher en même temps, et le dispositif de verrouillage empêche les engrenages de s'éteindre spontanément.
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Le synchroniseur se compose d'un moyeu avec écrous, d'un embrayage d'engagement, d'une bague de verrouillage et d'un engrenage avec cône de friction. Dans une conception de boîte de vitesses, un synchroniseur dessert deux vitesses (engrenages). En prenant l'exemple de la conception d'un synchroniseur de boîte de vitesses monocône :
Éléments : 1 - bague de blocage, 2 - moyeu, 3 - bloc, 4 - ressort annulaire, 5 - cône de friction de l'engrenage, 6 - engrenage, 7 - bague de blocage, 8 - embrayage de synchronisation, 9 - bloc, 10 - engrenage.
La base structurelle du synchroniseur est le moyeu. Il dispose de slots internes et externes. À l'aide de cannelures internes, le moyeu est relié à l'arbre secondaire de la boîte de vitesses et a la capacité de se déplacer axialement le long de celui-ci dans différentes directions. Des cannelures externes relient le moyeu à l'embrayage d'engagement.
Trois rainures sont réalisées autour de la circonférence du moyeu à un angle de 120 degrés, dans lesquelles sont installés des craquelins à ressort, qui appuient sur la bague de verrouillage lorsque le rapport est engagé et aident à verrouiller l'embrayage au stade de la synchronisation.
L'embrayage d'engagement (un autre nom est l'embrayage de synchronisation) fournit une connexion rigide entre l'arbre et l'engrenage. L'accouplement est monté sur le moyeu et possède des cannelures internes. Les cannelures comportent une rainure annulaire dans laquelle sont placées les saillies des craquelins. Extérieurement, l'embrayage du synchroniseur est relié à la fourchette de la boîte de vitesses.
La bague de verrouillage assure la synchronisation et empêche la fermeture de l'embrayage jusqu'à ce que les vitesses de l'arbre et du pignon soient égalisées. AVEC à l'intérieur La bague de verrouillage présente une surface conique qui interagit avec le cône de friction de l'engrenage. À l’extérieur, la bague de blocage comporte des cannelures qui servent à bloquer l’embrayage d’engagement.
Sur la surface d'extrémité de la bague de blocage, côté moyeu, se trouvent trois rainures dans lesquelles s'insèrent les blocs de moyeu. Les rainures empêchent la bague de tourner lorsqu'elle entre en contact avec le cône de friction (les fissures viennent s'appuyer contre elles). La taille des rainures est 1,5 fois supérieure à celle des craquelins. Au contraire, dans certaines conceptions de synchroniseurs, il existe des saillies sur la bague de blocage et des rainures dans le moyeu.
Pour augmenter la surface de contact et réduire l'effort lors du changement de vitesse, des synchroniseurs multicônes sont utilisés : deux cônes, trois cônes. Par exemple, dans un synchroniseur à trois cônes, en plus de la bague de blocage (extérieure), une bague intérieure et intermédiaire sont également installées. Pour empêcher la rotation, les anneaux comportent des saillies qui sont fixées dans les rainures de l'engrenage et de la bague de blocage.
Ainsi, dans un synchroniseur à trois cônes, trois surfaces de friction sont créées : entre le cône d'engrenage et la bague intérieure, entre la bague intérieure et la bague intermédiaire, et entre la bague intermédiaire et la bague de blocage. Selon la conception, des synchroniseurs avec un nombre différent de cônes peuvent être installés dans une boîte de vitesses.
Dans les images ci-dessous : 1 - bloc, 2 - vitesse engagée, 3 - bague de verrouillage, 4 - embrayage de synchronisation, 5 - moyeu, 6 - extrémité de la cannelure d'embrayage de synchronisation, 7 - extrémité de la cannelure d'embrayage de verrouillage, 8 - rainure dans le moyeu, 9 - bague de blocage de saillie, 10 - couronne dentée.
En position neutre du levier de boîte de vitesses, les embrayages du synchroniseur sont en position médiane, les engrenages de l'arbre mené tournent librement, le flux de puissance n'est pas transmis (position initiale du synchroniseur) :
Lorsque la vitesse est engagée, la fourchette déplace l'embrayage de synchronisation de la position médiane vers la vitesse. Avec l'accouplement, les craquelins se déplacent et agissent sur l'anneau de blocage. La bague est pressée contre le cône d'engrenage. Une force de friction apparaît sur la surface, qui fait tourner l'anneau jusqu'à ce que les craquelins s'arrêtent dans les rainures de l'anneau (l'anneau est empêché de tourner). Dans cette position, la bague de blocage empêche l'avancement ultérieur de l'embrayage du synchroniseur le long de l'axe de l'arbre, puisque les extrémités des cannelures de la bague de blocage sont situées à l'opposé des extrémités des cannelures d'accouplement :
De plus, sous l'influence des forces de frottement, les vitesses de l'engrenage et de l'arbre mené sont synchronisées. Lorsque les vitesses sont égalisées, sous la pression des cannelures de l'embrayage, la bague de verrouillage tourne dans le sens opposé, le verrou de l'embrayage est retiré et les cannelures de l'embrayage passent librement pour s'engager dans la couronne dentée. Il existe une liaison rigide entre l'arbre secondaire de la boîte de vitesses et le pignon :
Malgré les nombreuses opérations, l'ensemble du processus de synchronisation et de mise en marche de la transmission ne prend qu'une fraction de seconde.
Question d'un lecteur :
« Bonjour, je suis un conducteur novice et votre réponse est très importante pour moi. J'ai récemment acheté un VAZ 2110 d'occasion. Après un certain temps, ses vitesses ont commencé à passer mal (ou pas du tout) et un craquement s'est fait entendre lors du changement de vitesse. Je suis allé à la station service, où ils ont démonté la boite et m'ont dit qu'il fallait changer les synchroniseurs ! Vous ne pouvez pas vous en passer ! De plus, le capitaine a conseillé (si vous avez déjà démonté la boîte de vitesses) de changer immédiatement les roulements et même un arbre de transmission, mais cela peut attendre. En général, la question est : que sont ces synchroniseurs, et est-il nécessaire de changer tous ces éléments qu'il a nommés, ou peut-on toujours rouler dessus ? Combien de temps encore peuvent-ils tenir ? Merci Sergey, j'attends avec impatience vos conseils, Maxim»
Maxim, je comprends votre question, en général, la boîte de vitesses de nos VAZ est l'une des unités fiables de toute la voiture. Allons-y étape par étape...
Si vous rencontrez des pannes, cela signifie très probablement que le kilométrage est déjà très élevé ou que l'entretien de cette transmission manuelle n'a pas été correct, par exemple, l'huile n'a pas été changée à temps ou elle a disparu. En général, s'il existe une telle chose - que les vitesses ne changent pas, alors les employés des stations-service ont raison, mais commençons par la définition.
Synchroniseurs (par rapport à la transmission) est un dispositif qui synchronise les vitesses de rotation de l'arbre et des engrenages. Ainsi, la commutation devient rapide et fluide, sans bruit ni « craquement » inutiles ; ces dispositifs réduisent également les pannes causées par une commutation incorrecte et l'usure des pièces.
En termes simples, il devient clair que le synchroniseur aligne simplement l'engrenage et l'arbre au bon moment, de sorte qu'ils s'enclenchent et que la rotation souhaitée se poursuit. Auparavant, il y avait des transmissions sans elles, mais l'engagement de la vitesse n'était pas facile, s'accompagnait d'un craquement, et il n'était pas toujours possible de l'engager du premier coup. Il convient de noter que de tels dispositifs sont installés non seulement sur les vitesses avant, mais également sur les vitesses arrière.
DANS monde moderne, presque toutes les transmissions mécaniques sont synchronisées, ainsi que certains « robots », car leur « noyau » est pratiquement le même qu'une transmission manuelle.
Appareil
Ce n’est vraiment pas simple, mais je vais essayer de tout expliquer le plus simplement possible. Des synchroniseurs sont installés sur les engrenages principaux, ils permettent d'engager les vitesses en douceur. Ils sont généralement fabriqués à partir de métaux inoxydables, tels que le laiton et ses alliages. Vous devez aborder le choix du matériel avec soin, vous devez emmener une personne compétente avec vous. Regardez cette vidéo ici.
Cet élément se compose de plusieurs parties.
1) Bague de verrouillage principale
2) Boîtier de moyeu
3) Équipement du soi-disant « cracker »
4) Ressort annulaire
5) Engrenage à friction conique
6) Engrenage principal
7) Un autre anneau de verrouillage
8) Embrayage du synchroniseur lui-même
9) Un autre « cracker »
10) Vitesse, une vitesse de plus
Il est à noter que dans une boîte de vitesses, un synchroniseur dessert deux vitesses à la fois, c'est-à-dire qu'il fonctionne sur deux vitesses, comme le montre le schéma.
L'élément de travail principal est sans aucun doute le moyeu ; comme vous pouvez le constater, il a un engagement interne et externe ; à l'aide des « dents » inférieures, il peut se connecter à l'arbre secondaire et se déplacer le long de celui-ci dans différentes directions. Mais les « dents » extérieures du moyeu le relient à l’embrayage d’engagement.
Le long de la circonférence du moyeu, à des angles de 120 degrés, se trouvent trois paires principales dans lesquelles sont placées des craquelins à ressort. Ce sont eux qui appuient sur les anneaux de verrouillage lorsque la vitesse est engagée et contribuent au blocage court de l'embrayage, nécessaire notamment à la synchronisation de l'engagement.
L'embrayage d'engagement (c'est ce qui déplace les engrenages) assure une connexion rigide entre les arbres et les engrenages des engrenages. Il « repose » sur le moyeu et y est connecté à l'aide de cannelures internes. Il y a une rainure sur le corps d'embrayage, c'est à travers cette rainure qu'il est déplacé dans la direction souhaitée, comme vous l'avez probablement déjà deviné - cela se fait à l'aide du levier de vitesses, qui est relié à une fourchette spéciale, qui à son tour se déplace ce « sillon ».
Les bagues de blocage remplissent une fonction de synchronisation : elles n'empêchent pas l'embrayage de s'arrêter complètement, mais égalisent seulement les vitesses de l'arbre et du pignon. Le corps de ces anneaux a une surface conique qui interagit avec le cône d'engrenage. La partie extérieure a des cannelures, avec leur aide l'embrayage est verrouillé. Au bout de l'anneau se trouvent trois rainures dans lesquelles s'insèrent les « crackers ». Avec cette conception, l'anneau ne tourne pas et ne glisse pas au contact du cône de friction.
Pour augmenter la fiabilité, ainsi que pour une commutation plus fluide, des synchroniseurs multi-cônes, tels que des synchroniseurs à deux ou trois cônes, sont utilisés.
Les options à trois cônes sont les plus complexes, mais aussi les plus durables, elles sont principalement utilisées dans transmissions automatiques- des robots, et sont également inclus dans la conception de certaines voitures étrangères.
Principe d'opération
Le travail se déroule en une fraction de seconde, mais le processus est vraiment difficile à décrire en quelques mots.
Engrenage point mort - les embrayages ne sont pas engagés et les engrenages tournent librement.
En engageant la vitesse - nous déplaçons le levier à la « vitesse » dont nous avons besoin, en conséquence, il « entraîne » l'embrayage à travers la fourchette et la « fente » jusqu'à la position souhaitée. Les craquelins commencent à se déplacer, qui agissent ensuite sur les anneaux de verrouillage, qui à leur tour se dirigent vers le cône d'engrenage. Comme vous pouvez l'imaginer, une friction commence entre les cônes, ce qui fait tourner l'anneau jusqu'à ce qu'il s'arrête presque. Après cela, l'engrenage est mis sur l'arbre, c'est-à-dire qu'une synchronisation se produit.
Le moteur s'adapte à de nouvelles vitesses et nous obtenons soit une accélération, soit une traction.
Cela peut être un peu déroutant, alors regardez cette vidéo.
Dysfonctionnements et méthodes pour leur élimination
Les principaux dysfonctionnements des transmissions manuelles sont dus à une usure élevée ou utilisation incorrecte. En règle générale, les arbres et les engrenages sont des produits assez solides, ils sont donc extrêmement difficiles à casser et ne souffrent pratiquement pas. Cependant, le maillon faible, ce sont précisément les synchroniseurs, car ils comportent le plus grand nombre de petits éléments facilement « effaçables ». Si l'huile de la transmission est mauvaise, elle ne peut pas lubrifier de manière fiable toutes les pièces, ce qui entraîne une usure accrue. Ainsi, les anneaux de synchronisation sont les premiers à en souffrir. Ceci apparaît :
— Augmentation du bruit de craquement lors de la commutation
— Difficulté à passer les vitesses, ou ne pas démarrer du tout
— Coupure spontanée du rapport, par exemple lorsque la vitesse est réduite, l'embrayage lui-même peut être endommagé
Dans tous ces cas, le synchroniseur ou ses anneaux sont recouverts (ce qui arrive le plus souvent), ou l'usure de l'embrayage doit être complètement vérifiée.
La réparation est complexe et nécessite un technicien assez qualifié, je ne laisserais pas n'importe qui faire ma transmission manuelle, car des actions incorrectes entraînent des réparations répétées, et cela implique de retirer la transmission, etc.
Dans votre cas, le technicien prévoit le remplacement des autres éléments frottants, comme les roulements. C'est juste, car vos synchroniseurs sont en panne, ce qui indique une usure importante de l'ensemble du mécanisme. Alors mon conseil est que si vous envisagez de conduire cette voiture pendant longtemps, changez tout comme le maître vous le dit !
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