Ce este un Strut de sincronizare? Funcție, tipuri și de ce determină calitatea schimbătorului de viteze

The luptă de sincronizare — numită și cheie de sincronizare, inserție de sincronizare sau cheie de blocare, în funcție de producător și de piață — este una dintre cele mai mici componente de precizie din interiorul unei transmisii manuale sau manuale automate și una dintre cele mai direct responsabile pentru calitatea schimbătorului de viteze pe care o experimentează un șofer la fiecare schimbare de viteză. O bară care este precisă din punct de vedere dimensional, fabricată din materialul corect și tratată termic până la duritatea corectă oferă schimbări clare și consistente pe toată durata de viață a vehiculului. O bară care este uzată, subdimensionată sau fabricată din material substandard produce opusul: schimbări vagi, imprecise, timp de sincronizare prelungit și, în caz de uzură avansată, șlefuire la cuplarea vitezei.

În ciuda importanței sale, loncherul sincronizator este rar discutat în cataloagele de piese, iar mulți cumpărători de piese auto și specialiști în reconstrucția transmisiei nu au o imagine clară despre exact ceea ce face această componentă sau ce diferențiază o lonză de înaltă calitate de una de calitate scăzută. Acest ghid acoperă ambele întrebări în detaliu.

Unde se află Strut de sincronizare în cutia de viteze

Pentru a înțelege funcția lonjeriei, este de ajutor să o plasați mai întâi în context în ansamblul sincronizatorului. Într-o cutie de viteze manuală, angrenajele de pe arborele de ieșire se rotesc mereu - sunt în legătură constantă cu angrenajele arborelui de intrare și se rotesc liber pe arborele de ieșire la orice viteză le impune raportul lor de transmisie. Cuplarea unei trepte de viteză înseamnă blocarea uneia dintre aceste trepte de viteză pe arborele de ieșire, astfel încât să poată transmite transmisia. Ansamblul sincronizator este mecanismul care realizează această blocare și face acest lucru fără probleme prin egalizarea mai întâi a vitezelor de rotație ale angrenajului și arborelui înainte ca dinții câinelui de blocare să se cupleze.

Ansamblul sincronizator la fiecare poziție de viteză este format din:

• Hub de sincronizare — canelat pe arborele de ieșire, se rotește odată cu acesta în orice moment, oferă locul de montare pentru lonjeroane și suprafața de alunecare pentru manșon
• Manșon de sincronizare — alunecă axial peste canelurile butucului; dinții săi interni de câine blochează angrenajul pe arbore la sfârșitul schimbului; furca schimbătorului de viteze împinge manșonul în timpul selectării treptelor de viteză
• Inel de sincronizare (baulk ring) — inel de frecare în formă de con care contactează conul angrenajului pentru a egaliza vitezele; dinții externi și geometria teșită împiedică angajarea prematură a câinilor până când sincronizarea este completă
• Structuri de sincronizare (3 per butuc, la o distanță de 120°) — așezați-vă în fantele axiale ale butucului și sprijiniți-vă de orificiul interior al manșonului; îndeplini cele două funcții critice descrise mai jos
• Arcuri cu lățișoare — asigurați forța de preîncărcare care presează lonjeaua spre exterior pe orificiul manșonului

Cele două funcții pe care le îndeplinește Strut de sincronizare

Funcția 1: Inițierea contactului inelului de sincronizare

Strut de sincronizare are o zonă centrală ridicată (o creastă ridicată sau un profil de cupolă pe lățimea centrală a barei) care se plasează într-o canelură circumferențială corespunzătoare prelucrată în orificiul interior al manșonului sincronizatorului. În poziția neutră, zona centrală a barei se află în această canelură a manșonului, ținută acolo de preîncărcarea arcului barei - acesta este ceea ce menține manșonul în poziția sa neutră împotriva vibrațiilor și previne decuplarea neintenționată a vitezei.

Când șoferul începe o schimbare a vitezei și furca de schimbare a vitezei începe să miște manșonul spre treapta țintă, canelura manșonului cuplează zona centrală a lonjeriei și inițial transportă loncherul cu ea înainte ca manșonul să poată aluneca peste loncher. Această mișcare axială inițială mică a barei împinge inelul sincronizator înainte - în contact cu conul angrenajului - inițiind frecarea între suprafața conului interioară a inelului și conul potrivit al angrenajului. Această frecare este cea care conduce viteza angrenajului către viteza arborelui pentru a realiza sincronizarea.

Această funcție de inițiere este critică: dacă bara nu împinge cu succes inelul sincronizator în contact la începutul schimbului, manșonul se deplasează către treapta de viteză fără a stabili mai întâi sincronizarea frecării. Rezultatul este că dinții de câine ai manșonului încearcă să cupleze câinii angrenajului înainte ca vitezele să fie egale - zgomotul caracteristic de scrâșnet sau de măcinat al unei sincronizări eșuate.

Funcția 2: Controlul senzației de schimbare prin efectul de blocare

Pe măsură ce manșonul continuă să se miște sub presiunea furcii de schimbare, inelul sincronizator (cuplat cu conul angrenajului și acum transmite cuplul de frecare) generează o forță de reacție în direcția tangențială - o mică deplasare de rotație care împinge dinții externi teșiți ai inelului împotriva teșirii interne a manșonului. Acest contact teșit la teșit creează o forță de blocare - forța de respingere - care împiedică manșonul să alunece mai mult până când vitezele sunt egalizate. Aceasta este funcția „baulk” care dă numele inelului de baulk.

Șoferul experimentează această forță de respingere ca rezistență tactilă în maneta de viteză înainte de cuplarea treptei de viteză - rezistența fermă pe care o oferă maneta înainte de a face clic în treapta de viteză. Mărimea acestei rezistențe este determinată parțial de geometria teșiturii inelului și a manșonului și parțial de geometria centrală a lonjeriei. O zonă centrală a lonjerelor care este dimensionată corect - exact înălțimea potrivită, geometria de contact corectă - conferă schimbării greutatea și precizia caracteristice pe care șoferii și inginerii de vehicule le specifică. O înălțime prea mică a terenului înseamnă o rezistență insuficientă la detenție și o senzație de schimbare vagă și imprecisă. Prea mare, iar efortul de schimbare este disproporționat de greu.

Odată ce cuplul de frecare de la inelul sincronizator a egalat vitezele angrenajului și al arborelui, forța de blocare a rotației pe teșirea inelului scade la zero, inelul se aliniază cu manșonul și se eliberează bara - manșonul alunecă liber peste centrul lonjei (terenul cade în fanta butucului, sub suprafața butucului) și cuplează manșonul cu suprafața roții. pe deplin. Angrenajul este blocat pe arbore și transmisia este transmisă.

Tipuri și modele de bare de sincronizare

Mai multe variații geometrice ale barei de sincronizare sunt utilizate în diferite modele de cutie de viteze. Alegerea dintre ele depinde de arhitectura cutiei de viteze, de geometria ansamblului sincronizatorului, de dimensiunile disponibile ale slotului butucului și de țintele de schimbare a vitezei stabilite de inginerul vehiculului.

Strut solid din oțel (design standard)

Cel mai comun design: o componentă solidă din oțel inoxidabil sau oțel carbon călit, cu un profil prelucrat sau cu cap rece. Terenul central este format din secțiunea centrală înălțată a corpului loncherului. Acest design oferă cea mai bună combinație de precizie dimensională, duritate și durată de viață la oboseală. Folosit în majoritatea cutiilor de viteze manuale pentru autoturisme din întreaga lume. Variantele din oțel inoxidabil oferă rezistență la coroziune pentru piețele cu umiditate ridicată sau fluide de transmisie agresive.

Strut tubular/ușor

Folosit în programele cutiei de viteze în care producătorul vehiculului a stabilit obiective de uşurare a transmisiei. Corpul barei încorporează o secțiune goală care reduce masa în comparație cu designul solid, menținând în același timp rigiditatea și geometria de contact necesare la suprafața centrală și la suprafața de contact a arcului. Fabricat prin ștanțare sau prin formare din stoc tubular. Deosebit de relevant în transmisiile de autoturisme de generație mai nouă, unde reducerea masei grupului motopropulsor contribuie la obiectivele privind eficiența consumului de combustibil și emisiile.

Inserție din plastic / PVC

Unele modele moderne de cutie de viteze - în special anumite modele DCT și MT în autoturismele de generație recentă - folosesc inserții de glisare din plastic (PVC sau polimer de inginerie) în locul suporturilor metalice pentru poziții specifice în ansamblul sincronizatorului. Inserțiile din plastic oferă o masă mai mică, capacitatea de a turna profile tridimensionale complexe care ar necesita prelucrare extinsă în metal și frecare redusă împotriva orificiului manșonului (eliminând nevoia de lubrifiere separată a interfeței loncher-manșon în unele modele). Stabilitatea dimensională și rezistența la uzură a polimerului trebuie să îndeplinească cerințele de temperatură și sarcină ale poziției specifice cutiei de viteze - nu toate pozițiile sincronizatorului sunt potrivite pentru inserții din plastic, iar specificațiile materialului pentru fiecare aplicație trebuie confirmate în raport cu profilul termic și de sarcină al cutiei de viteze.

Strut de blocare de tip B4 (pentru platforme Aisin și similare)

Anumite familii de transmisii - inclusiv cutii de viteze proiectate de Aisin utilizate pe scară largă în Toyota, Lexus și alte platforme OEM - utilizează o geometrie specifică a lonjeranelor desemnată ca tip B4, cu specificații dimensionale potrivite cu butucul sincronizatorului Aisin și geometria manșonului. Pe măsură ce transmisiile Aisin au evoluat, profilul de bară necesar s-a schimbat în unele generații de modele, solicitând furnizorilor să producă variante non-standard specifice platformei, care sunt dimensional compatibile cu ansamblul actualizat, îndeplinind în același timp obiectivele privind calitatea schimburilor ale platformei. Echipele de achiziții care aprovizionează cutie de viteze pe bază de Aisin sau producția OEM ar trebui să confirme varianta B4 specifică necesară pentru anul modelului cutiei de viteze.

Specificații dimensionale și materiale critice

De ce procesul de fabricație determină calitatea suportului

Strut de sincronizare este o componentă de mare precizie și volum mare: transmisia unui singur model de vehicul folosește 9-15 lonjeroane, iar volumele de producție pentru platformele populare ajung la sute de mii de vehicule pe an. Această combinație - toleranțe dimensionale strânse, încărcare ciclică mare și volume de producție foarte mari - face ca alegerea procesului de fabricație să fie centrală atât pentru calitatea piesei, cât și pentru costul unitar.

Direcție rece (forjare la rece) este procesul de producție dominant pentru barele de sincronizare din oțel. La rece, semifabricatul metalic este format sub presiune ridicată la temperatura ambiantă în forma aproape netă a barei, fără a îndepărta materialul. Prelucrarea la rece a structurii granulației de oțel la suprafață crește duritatea și rezistența la oboseală în comparație cu același material prelucrat din stocul de bare - procesul de formare în sine contribuie pozitiv la proprietățile materialului pe care le necesită suportul finit. După trecerea la rece la forma aproape de net, suprafața centrală și suprafețele critice de contact sunt prelucrate cu finisaj la dimensiunile și toleranțele specificate. Acest proces oferă: înălțimi consistente ale terenului central în loturi mari de producție (esențial pentru o senzație uniformă de schimbare a treptelor într-o serie de vehicule); duritate mare a suprafeței fără operațiuni separate de cementare în multe modele; și un cost pe bucată semnificativ mai mic decât prelucrarea din bară plină la un volum echivalent.

Prelucrare prin tragere la rece este utilizat pentru profilele de bare a căror geometrie este mai susceptibilă de desenat decât de antet — semifabricatul este trasat la un profil de secțiune transversală aproximativă și apoi finisat-prelucrat. La fel ca și captarea la rece, operația de trefilare la rece întărește suprafața materialului, îmbunătățind rezistența la uzură în comparație cu alternativele prelucrate din bară recoaptă.

Sinterizarea metalurgiei pulberilor (PM). este utilizat pentru geometrii complexe de lonjeroane cu secțiuni transversale care nu sunt realizabile prin captură la rece sau desen. PM permite producerea de profile tridimensionale complexe prin compactarea pulberii metalice într-o matriță și sinterizarea acesteia. Costul de volum este competitiv cu prelucrarea din bară; consistența dimensională este ridicată deoarece matrița determină forma. Folosit pentru anumite modele specifice de sincronizare în care cerințele de geometrie depășesc ceea ce poate obține formarea la rece.

Întrebări frecvente

Câte bare de sincronizare conține o cutie de viteze tipică pentru autoturisme?

O cutie de viteze manuală tipică pentru autoturisme cu 5 sau 6 trepte are 3 până la 5 poziții de sincronizare - una pentru fiecare pereche de trepte adiacente (1-2, 3-4, 5-6) și de obicei una pentru marșarier. Fiecare butuc sincronizator folosește 3 lonjelii distanțate la 120°. Deci o cutie de viteze cu 5 trepte cu 3 poziții sincronizate folosește 9 lonjituri; un cu 6 trepte cu 4 poziții sincronizate folosește 12 bare. În unele modele de cutii de viteze de înaltă performanță sau comerciale, se folosesc 4 lupte pe butuc (la 90°) pentru o capacitate de încărcare mai mare, crescând proporțional numărul total.

Pot fi înlocuite luptele sincronizatorului separat sau trebuie înlocuit întregul ansamblul sincronizatorului?

În principiu, lonjeroanele pot fi înlocuite ca componente individuale fără a înlocui întregul ansamblu butuc, manșon și inel - lonjeroanele stau în fantele butucului și sunt reținute de arcuri, nu fixate permanent. În practică, atunci când se realizează o reconstrucție a transmisiei din cauza problemelor de calitate a schimbătorului sau a șlefuirii, abordarea standard este de a inspecta și înlocui inelele sincronizatoare (care iau cea mai mare uzură din cauza contactului direct de frecare a conului) împreună cu lonjeroanele. Înlocuirea numai a lonjelelor în timp ce se păstrează un inel sincronizator uzat, de obicei, nu restabilește complet calitatea schimbătorului, deoarece capacitatea redusă de frecare a inelului uzat rămâne un factor limitator. Pentru o restabilire completă a calității schimbătorului, setul complet de sincronizare (inel, bare, arcuri) pentru pozițiile de viteză afectate este specificația corectă.

Luptele sincronizatoare sunt aceleași pentru diferite mărci și modele de cutii de viteze?

Nu. Fiecare design al cutiei de viteze are propria geometrie specifică a lonjerelor, iar lonchoanele nu sunt interschimbabile între familiile de cutii de viteze, chiar dacă au un aspect exterior similar. Dimensiunile fantei butucului, specificațiile pentru înălțimea terenului central, lungimea totală și geometria arcului sunt toate specifice modelului cutiei de viteze. Strucurile trebuie specificate în funcție de marca vehiculului, model, an și tipul cutiei de viteze. În plus, în cadrul aceleiași platforme de vehicul, generațiile actualizate ale cutiei de viteze pot utiliza specificații revizuite ale lonjeroanelor - familiile de transmisii Aisin, de exemplu, au variante specifice (cum ar fi tipul B4) pentru diferite generații și derivate ale modelelor lor de transmisie. Confirmați întotdeauna specificațiile piesei în raport cu numărul modelului cutiei de viteze, nu doar cu modelul vehiculului.

Struts de sincronizare și piese de cutie de viteze de la Jiaxing OnRoll

Jiaxing OnRoll Machinery Co., Ltd. , Jiaxing, Zhejiang, este specializată în fabricarea cu precizie a barelor de sincronizare (chei de sincronizare/știi de blocare), ansambluri de blocuri de ghidare sincronizatoare, blocuri de oprire sincronizatoare, glisoare din plastic, brațe de schimbare și alte piese pentru cutia de viteze pentru autoturisme. Procesele de producție includ ștanțarea la rece, trefilarea la rece, ștanțarea și prelucrarea CNC. Certificat IATF16949. Produsele acoperă aplicații de sincronizare pentru cutiile de viteze cu platformă Aisin (inclusiv de tip B4), alte platforme de transmisie majore utilizate la Toyota, Volkswagen, Ford, General Motors și vehiculele autohtone de marcă chineză. Compania a fost primul producător din China care a finalizat localizarea lonjeriei sincronizatorului, înlocuind piesele importate pentru OEM și piețe de schimb. Profiluri personalizate și programe OEM disponibile.

Contactați-ne cu modelul dvs. de cutie de viteze, tipul barei, specificațiile dimensionale și volumul necesar pentru a primi mostre de produse și prețuri.

Produse înrudite: Piese cutie de viteze autoturisme | Piese cutie de viteze auto comerciale | Piese cutie de viteze autobuz | Piese noi de transmisie a energiei | Accesorii pentru motociclete