Działanie synchronizatora

Na wielowypuście wałka głównego jest osadzony pierścień przesuwny. Pierścień przesuwny ma po obu stronach powierzchnie stożkowe o pochyleniu i średnicy odpowiadających powierzchniom stożkowym kół zębatych. Zewnętrzna obwodowa część pierścienia stanowi szeroki wieniec zębaty. Wieniec ten stale współpracuje z zębami wewnętrznymi pierścienia zewnętrznego. Zewnętrzny pierścień przesuwny jest ustalany na pierścieniu przesuwnym za pomocą zatrzasku kulkowego. Na obwodzie pierścienia zewnętrznego jest wykonany rowek, w który wchodzą widełki mechanizmu sterowania skrzynki biegów.

Przesunięcie pierścienia zewnętrznego w prawo powoduje — dzięki zatrzaskowi — przesunięcie pierścienia przesuwnego. Stożki pierścienia przesuwnego i koła zębatego stykają się, a występujące między nimi tarcie szybko prowadzi do wyrównania prędkości obrotowych obu elementów. Dalsze zwiększenie nacisku na pierścień zewnętrzny powoduje pokonanie siły oporu zatrzasku i przesunięcie pierścienia zewnętrznego aż do zazębienia go z wieńcem zębatym koła zębatego. Zazębienie to następuje w chwili, gdy wałek wraz z synchronizatorem oraz koło zębate maja taka samą prędkość obrotową, toteż odbywa się cicho i bez uderzeń.
W praktyce stosuje się nieco bardziej skomplikowane synchronizatory. Dobry synchronizator umożliwia bez zgrzytu zmianę biegów bez wyłączania sprzęgła. Taki sposób zmiany biegów nie jest jednak zalecany, gdyż powoduje znaczne obciążenia elementów synchronizatora.