Zadaniem synchronizatorów jest za pobieganie włączeniu sprzęgła zębatego przed wyrównaniem prędkości obroto­wej sprzęganych elementów oraz przyspieszenie wyrównania tych pręd­kości, z wykorzystaniem do tego celu siły wywieranej przez kierowcę na dźwignię zmiany biegów. Synchronizatory stosowane w samochodowych skrzynkach biegów można podzielić na: proste, blokujące (bezwładnościowe) i progresywne. Najprostsze, ale też najsłabiej zabezpieczające przed przedwczes­nym zazębieniem sprzęgła kłowego, są synchronizatory proste. Przy­kład konstrukcji takiego synchronizatora przedstawiono na rys. 12.12. Na wielowypuście wałka głównego osadzona jest piasta z wciśniętymi stożkowy­mi pierścieniami o kształtach odpowiadających stożkowym powierzchniom na sąsiadujących kołach zęba­tych. Pierścienie piasty i od­powiadające im powierzchnie kół tworzą stożkowe sprzęgła cierne. Nachylenie powierz­chni stożkowych wynosi zwy­kle 5 -r- 7°. Na wielowypuście naciętym na zewnętrznej po­wierzchni piasty osadzona jest przesuwnie tuleja (przesuwka), której wewnętrzny wielowy-pust ma kształt odpowiadający zębom dodatkowych wąskich wieńców zębatych sprzęganych kół. Przesuwka ustalona jest na piaście za pomocą zatrzasku sprężynowego. Z zewnątrz w przesuwce znajduje się rowek, w który wchodzą widełki ukła­du sterowania. Na rys. 12.13 przedstawiono kolejne fazy włączania biegu. Wy­wierając nacisk na dźwignię zmiany biegów kierowca powoduje przesunięcie przesuwki wraz z piastą w kierunku koła zębatego. Powierzchnie stożkowe piasty i koła stykają się i powstający wskutek docisku moment tarcia powo­duje wyrównanie prędkości obrotowej koła zębatego i piasty wraz z wałkiem. Dalsze zwiększanie nacisku powoduje pokonanie siły oporu zatrzasku, wciś­nięcie kulki i przesunięcie przesuwki względem piasty tak, że zazębia się ona z wieńcem zębatym koła. Moment przenoszony jest z koła zębatego na wałek przez sprzęgło zębate (wąski wieniec i przesuwkę) i piastę. Wadą synchronizatorów prostych jest możliwość przedwczesnego włączenia sprzęgła zębatego, spowodowanego zbyt dużą siłą przyłożoną przez kierowcę do dźwigni zmiany biegów. W takim wypadku opór zatrzasku łączącego przesuwkę z piastą może być pokonany wcześniej niż nastąpi wy­równanie prędkości obrotowych. Aby uniknąć takiej ewentualności, stosuje się synchronizatory blokujące. Istnieje wiele konstrukcji takich synchronizatorów, dość znacz­nie różniących się między sobą. W skrzynkach biegów samochodów ciężaro­wych często spotyka się synchronizatory, w których elementem blokującym jest zewnętrzna tuleja ze specjalnymi wycięciami. W samochodach osobo­wych częściej stosuje się synchronizatory z blokowaniem za pomocą dodat­kowego wieńca zębatego. Aby wyjaśnić zasadę synchronizatora blokującego, omówimy kon­strukcję synchronizatora samochodu Jelcz 315 (rys. 12.14). Na wielowypuś-cie walka głównego osadzona jest przesuwnie piasta 1 z wieńcami sprzęgieł zębatych. Występy tej piasty wchodzą w wycięcia tulei synchronizującej 2 i są połączone kołkami 3 z pierścieniem zewnętrznym 4. W pierścieniu tym wycięty jest rowek, w który wchodzą widełki układu sterowania. W tuleję synchronizującą 2 wciśnięte są stożkowe nakładki cierne 5, współpracujące w czasie włączania biegu z pierścieniami stożkowymi 6 włączanych kół zę­batych 7. Tuleja synchronizująca 2 połączona jest z piastą / zatrzaskami sprężynowymi Na rys. 12.15 przedstawiono trzy kolejne fazy włączania biegu. Aby ułatwić zrozumienie zasady działania synchronizatora, rysunek ten uproszczono, pomijając niektóre szczegóły konstrukcji. Przykładając siłę do dźwigni zmiany biegów kierowca powoduje przesunięcie pierścienia zewnę­trznego wraz z piastą oraz połączonej z nią zatrzaskami tulei synchronizu­jącej w kierunku włączanego koła. Dociśnięcie powierzchni stożkowej tulei synchronizującej do powierzchni stożkowej koła powoduje powstanie siły tarcia, obracającej tuleję synchronizującą względem piasty tak, że występ piasty znajdujący się w wycięciu tulei zostaje zablokowany. W tym położe­niu nawet przyłożenie przez kierowcę siły większej niż siła oporu zatrzasków nie może spowodować przesunięcia piasty względem tulei i zazębienia sprzę­gieł zębatych. Może to nastąpić dopiero wówczas, gdy wskutek całkowitego wyrównania prędkości obrotowej tulei synchronizującej i koła zębatego zniknie siła tarcia utrzymująca tuleję w pozycji blokującej występ piasty. Dopiero wówczas może nastąpić wciśnięcie zatrzasków i dosunięcie piasty w kierun­ku koła tak, że wieńce sprzęgła zębatego piasty i koła zazębią się. Mimo odmiennej konstrukcji zasada działania innych synchroni­zatorów blokujących jest podobna. Na przykład w synchronizatorach z do­datkowym wieńcem zębatym blokowanie polega na tym, że siła tarcia po­wstająca w sprzęgle stożkowym, wskutek różnicy prędkości sprzęganych ele­mentów, powoduje obrót o niewielki kąt dodatkowego wieńca zębatego, umieszczonego między wieńcami sprzęgła zębatego. Uniemożliwia to zazę­bione sprzęgła tak długo, dopóki nie ustanie działanie siły tarcia. Dopiero wówczas wieniec zębaty przesuwki może zazębić się z wieńcem dodatko­wym, a następnie z wieńcem sprzęganego koła. Na rys. 12.16 przedstawiono taki synchronizator oraz kolejne fazy zazębiania się sprzęgła zębatego. Trzecią grupę synchronizatorów stanowią synchronizatory progresywne. Przykładem takiej konstrukcji jest przedstawiony na rys. 12.17 synchronizator Porsche'a. Pierścień rozprężny 2, osadzony na pier­ścieniu sprzęgłowym 3, przenosi na niego moment obrotowy za pomocą wy- stepu 7, wchodzącego w rozcięcie pierścienia 2. xYioment tarcia wytwarzany jest pomiędzy wewnętrznymi powierzchniami stożkowymi prowadnic 6 piasty 5 i zewnętrznymi powierzchniami pierścienia rozprężnego 2. Samoczynny wzrost momentu tarcia (progresywność synchronizatora) jest wynikiem wzrostu sity przenoszonej przez występ 7 na pierścień 2, co wywołuje wzrost nacisków pierścienia na wewnętrzne powierzchnie prowadnic 6 (pierścień rozpręża się). Opisany synchronizator jest najprostszym typem synchronizatora progresywnego. Inne synchronizatory7 tego typu wyposażone są dodatkowo w pierścienie blokujące.