что такое секвентальная трансмиссия
Секвентальная коробка передач
Эволюция механической коробки передач привела к изобретению целого ряда типов трансмиссий, которые в той или иной мере упрощали водителю управление автомобилем. Важным шагом в этом плане стало изобретение автоматической коробки передач, которая впоследствии трансформировалась и совершенствовалась, позволяя водителю вообще не задумываться о том, когда и как нужно переключиться на нужную передачу. Но и механическая трансмиссия не осталась без внимания инженеров – ее тоже постоянно модернизировали и модифицировали, изобретая все новые и новые механизмы переключения передач. Одним из результатов таких изысканий стала секвентальная коробка передач – трансмиссия, отличающаяся тем, что ее передачи можно включать только в строгой последовательности: вверх для повышения передачи, вниз – для понижения.
Принцип работы секвентальной трансмиссии
Этот тип КПП построен на базе обычной механической трансмиссии. Ее основное отличие заключается в том, что вместо косозубых здесь стоят прямозубые шестерни, отсутствует педаль сцепления (эту роль выполняет электронный блок управления), а передачи в этой коробке переключаются при помощи гидравлического механизма. Это в значительной мере (до 150 миллисекунд) сокращает скорость переключения, что наиболее важно для спортивных автомобилей, на которых, кстати, секвентальная КПП устанавливается наиболее часто. Так, именно коробка передач с секвентальным механизмом монтируется на гоночные болиды, участвующие в Формуле 1 и прочих соревнованиях подобного толка. Конструкторы поняли, что коробка передач с таким механизмом будет наиболее удобной для гонщика, ведь при езде на высокой скорости, когда автомобиль подвержен вибрации, достаточно сложно попасть в нужную передачу. А секвентальная коробка передач справляется с этой задачей на пять с плюсом.
Впрочем, уже не один десяток лет секвентальный механизм переключения передач используют и на «гражданских» машинах. В обиходе его называют «ручным» режимом и характерен он для автоматических трансмиссий.
Плюсы и минусы секвентальной коробки передач
Как и у всякого механизма, который работает под нагрузкой, у секвентальной трансмиссии есть свои особенности. К положительным сторонам этого агрегата относится отсутствие педали сцепления, что важно для водителей-новичков (если мы говорим об использовании этого типа трансмиссии на серийных автомобилях). Вторым положительным фактором селективной КПП считается скорость переключения передач, которая выше чем у классических автоматической и механической трансмиссий. Третьим плюсом этой коробки передач является экономичность – благодаря сокращенному времени переключения передач. Четвертый аспект – выбор из двух режимов переключения передач (автоматический либо механический). Для такой коробки характерно наличие подрулевых «лепестков», посредством которых водитель переключает передачи, не отрывая рук от рулевого колеса.
Есть у этой коробки и свои минусы, и кроются они в конструкции самого агрегата. Дело в том, что гидравлический механизм секвентальной КПП неустойчив к износу и при езде под большой нагрузкой склонен к частому выходу из строя. На спортивных автомобилях, где нагрузки весьма высоки, такую коробку зачастую перебирают после каждой второй гонки. Для секвентальных коробок, использующихся на серийных автомобилях (BMW M3, M5, Mercedes-Benz C-Class) характерен более высокий ресурс мощности вследствие того, что они не испытывают перегрузок, подобно гоночным автомобилям. И все же, если эксплуатировать секвентальную коробку неправильно (в ручном режиме важно чувствовать момент и вовремя переключать передачи), то и на серийном автомобиле она долго не прослужит – может выйти из строя гидравлический привод сцепления и прочие узлы и агрегаты этой трансмиссии. А ремонт секвентальной КПП – удовольствие не из дешевых.
Секвентальная коробка передач: что это такое
Традиционное деление коробок передач, используемых в автомобилях, на «автомат» и «механику» уже давно перестало быть актуальным. За последние годы появилось множество других типов трансмиссий, главной целью которых является упрощение процесса управления машиной и при этом повышение ее технических показателей.
Примером такого развития является секвентальная коробка передач, которой сегодня оснащаются многие спортивные автомобили, прежде всего, суперкары. Главной ее особенностью является то, что скорости в ней переключаются только последовательно – иначе говоря, нельзя сразу перепрыгнуть с первой на третью, минуя вторую. При понижении передачи действует то же правило.
У такого принципа имеется множество особенностей, в том числе и положительных, которые обусловливают возможность использования секвентальной коробки на самых быстрых автомобилях современности. Для их лучшего понимания следует первоначально разобраться, что представляет собой трансмиссия этого типа и как она работает.
Что такое секвентальная коробка передач
Данный тип КПП объединил в себе особенности и преимущества механических и автоматических коробок, благодаря чему получившийся агрегат характеризуется простотой использования и при этом высокой четкостью работы. Передачи в нем переключаются в строгой последовательности – вы не сможете перепрыгнуть через одну скорость. При этом передачи сменяются здесь в рекордно короткое время – коробке требуется на это примерно 120 миллисекунд. Такая высокая скорость переключения обеспечивается использованием гидравлических сервоприводов.
Важной особенностью секвентальных коробок, сближающей их с более привычными «автоматами», является отсутствие педали сцепления. Причем нет здесь только педали как органа управления – само сцепление имеется, но его работа обеспечивается автоматикой. Это существенно упрощает новичкам управление автомобилем, оборудованным такой трансмиссией.
Для передачи вращения в секвентальных КПП используются шестерни с прямыми зубьями. В сравнении с косозубыми элементами они обладают гораздо более высоким КПД благодаря минимальным силам трения, возникающим при их вращении.
Принцип работы секвентальной коробки передач
По принципу работы такая трансмиссия во многом похожа на обычную механику. Однако есть у нее и немало индивидуальных особенностей:
В целом, водителю остается только последовательно переключаться при разгоне или торможении. Такой принцип значительно упрощает управление автомобилем.
Существенное снижение времени переключения достигается благодаря модернизированному принципу использования тяг, входящих в конструкцию коробки передач:
В результате это позволяет сократить время на переключение до 120 миллисекунд. Для сравнения: современной механической КПП для смены передачи требуется около 1 секунды. При обычной езде такая разница во времени может и не почувствоваться – однако это существенный разрыв для мира автогонок. Именно поэтому секвентальные коробки сегодня используются на болидах Формулы-1 и других высокоскоростных чемпионатов.
В то же время управление такой трансмиссией достаточно простое и не требует от водителя особых навыков и скорости реакции. Это выгодно отличает ее от кулачковых коробок, с которыми у СКПП есть много схожих черт.
Читайте также: Что такое вариаторная коробка передач и как она работает.
Где используется секвентальная коробка передач
Изначально этот тип трансмиссии разрабатывался для нужд автомобильного спорта – именно здесь очень важно иметь возможность быстро переключать передачи и при этом не терять обороты двигателя. Однако с середины 90-х годов прошлого века такие коробки начали появляться и на серийных автомобилях общего пользования – пионером в этом направлении стал баварский концерн BMW.
Однако впервые секвентальные КПП появились вовсе не на автотранспорте – уже более 50 лет они используются на мототехнике. У большинства байков переключение передач происходит именно последовательно: нажатие рычага вперед повышает передачу, а назад – понижает. Причем такой принцип используется на мотоциклах самого разного класса – как на чопперах и турерах, так и на спортбайках и эндуро.
Также сегодня трансмиссии секвентального типа устанавливаются и на различные тяжелые машины:
Во всех этих случаях принцип последовательного переключения передач существенно облегчает управление техникой – водителю не требуется тратить время на выбор момента для переключения и поиска нужной скорости, что особенно актуально для грузовиков.
Плюсы и минусы секвентальной коробки передач
Разумеется у агрегатов, имеющих столь серьезные отличия от привычных типов трансмиссий, есть свои плюсы и минусы. В частности, к плюсам секвентальных коробок можно отнести следующие особенности:
Однако секвентальные трансмиссии нельзя назвать идеальными – наряду с весомыми преимуществами у них есть и определенные недостатки. Причем в отдельных ситуациях они могут оказываться более весомыми, чем плюсы. Вот основные замечания к таким коробкам:
В целом же секвентальная коробка передач, безусловно, является одним из наиболее перспективных видов трансмиссий, использование которых актуально для мощных и скоростных автомобилей. А улучшение их конструкции, устранение слабых мест в работе обеспечат таким КПП возможность получить более широкое распространение на серийных автомобилях.
Читайте также: Что такое коробка передач АМТ и где она используется.
Секвентальная КПП: профи оценят, новички поблагодарят
У профессиональных гонщиков и новичков за рулем, колоссальное количество различий, но вот роднит их одно — коробка. Если для первых — это камень преткновения в быстрой передаче крутящего момента от двигателя к колесам, то для вторых это полный мрак. Гонщика приводит к победе не только грамотное прохождение поворотов, выжимать из мотора максимум, но быстро переключать передачи. Но как известно требуется определенного промежутка времени для переключения, в который вы можете замешкаться и потерять инициативу.
Естественно, профессиональные гонщики никогда не используют на трассе автоматическую КПП. Ну, во-первых, медленно, какой бы быстрой она не была, во-вторых, не надежно. Многие обыватели считают, что в гоночных дисциплинах используют «механику», и конечно правы, но от классической механики большинство гонщиков уже отказались и стандартная МКПП уходит в прошлое. Что же пришло ей на смену? Секвентальная коробка. Это современный вариант нашей старой доброй «мешалки», но в ней заложен принцип последовательного переключения передач. Такой же как на мотоциклах. Но только в автомобильном варианте отсутствует педаль сцепления, ее заменяет электронная система.
Принцип действия секвентальной КПП
Возвращаясь в профессионалам, хочется сказать, что от скорости переключения передач много зависит. Каким бы быстрым не был гонщик, от потери оборотов все равно не скрыться. Следовательно, необходимо устранить само момент разрыва. Секвентальная КПП позволяет избавиться от этого промежутка времени и сократить время переключения скоростей на 0,4с. Это и послужило основной причиной ее использования в гонках Формула 1. Но в чем причина? В чем особенность? Особенность состоит в кулачковом механизме, прямозубых шестернях и гидравлическом механизме переключения.
Еще один момент роднящий профи и новичка, от которого секвентальная коробка избавляет. Гоночный автомобиль при максимальных нагрузках испытывает огромную вибрацию и последовательное переключение скоростей (водить взад-вперед) для пилота более удобно, так как не надо ловить нужную передачу, что соответственно увеличивает скорость переключения, улучшает концентрацию водителя во время гонки и сводит на ноль вероятность перескакивания. Для новичка же, всего боящегося, первый раз выехавшего в город с влажными трясущимися руками простое последовательное переключение как манна небесная. Тем более искать где, какая передача совершенно не нужно. Особенно если установлен вариант с подрулевыми лепестками, что и для гонщиков весомый плюс. Однако, не все так радужно и хорошо. Как в любом механизме тут есть свои отрицательные стороны.
Плюсы и минусы секвентальной коробки
Недостатки в вождении возникают, как правило, у гражданских автомобилей при попадании в пробку или съезде с главной дороги на проселочную. В чем тут особенность. На обычной механике или на автомате вы можете при резкой потере скорости перепрыгнуть с 5-й на 2-ю или 1-ю не важно, с секвентальной коробкой такого не получится. Вам придется последовательно переходить на пониженную с «перегазовкой», ибо педали сцепления нет.
Но и это не сильная проблема для поклонников последовательного переключения. Наши инженеры — механики, занимающиеся подготовкой к соревнованиям Лансеры Эво решили внедрить модернизированную секвентальную КПП с электронной начинкой на радость рядовым водителям и светофорным «гонщикам». Они установили в нее блок управления, написали программное обеспечение, связывающее коробку с зажиганием и системой впрыска. Таким образом получилось, что переходе на пониженную передачу, мотор автоматически пергазовывал, что увеличивало скорость переключения и уменьшало износ, так как переключения получались плавными. Но в «серийку» это не пошло и пойдет ли не ясно, а заниматься подобными ухищрениями не каждый смог бы.
Секвентальные коробки используют не только в легковых авто, большое распространение они получили в сельскохозяйственной техники. Тракторы в которых нереальное количество передач и в случае со стандартной коробкой рычаг ходил бы ходуном по всей кабине и за ее пределами секвентальная коробка отличной выход.
Секвентальная КПП: особенности, плюсы и минусы
Сегодня существует большое количество различных типов КПП: механическая, автоматическая и роботизированная коробка передач. При этом «автоматы» и «роботы» также могут иметь разное устройство.
Например, автоматические коробки представлены АКПП и вариаторами CVT, РКПП может быть как простым роботом с одним сцеплением, так и преселективной коробкой с двумя сцеплениями типа DSG. В этой статье мы поговорим о том, что такое секвентальная коробка передач.
Коробка SMG: секвентальная трансмиссия
Как известно, на начальном этапе в автомобилестроении использовалась исключительно механическая коробка МКПП.
Однако в дальнейшем инженеры разработали другие типы трансмиссий, при этом главной задачей стало максимальное упрощение управления автомобилем.
Настоящим прорывом стало появление автоматической коробки передач АКПП, которая позволила реализовать возможность выбора и переключения передачи автоматически, то есть без участия водителя.
В двух словах, такая трансмиссия отличается от аналогов тем, что повышенные и пониженные передачи включаются только в определенной последовательности. Если просто, водитель авто с так называемой секвенталкой переключается строго по порядку «вверх», чтобы включить повышенную, или «вниз» для включения пониженной передачи.
При этом на обычной механике водитель может переключать передачи по принципу «поиска», то есть произвольно. Главное, чтобы передача соответствовала скорости движения и т.д. На практике, например, можно тронуться со второй и сразу переключиться на четвертую. Секвентальная КПП сделать этого не позволит.
Устройство и принцип работы секвентальной коробки передач
Как уже было сказано, секвентальная КПП (иногда называется селективной коробкой передач) в основе имеет простую механическую трансмиссию. Однако есть и отличия от МКПП.
Прежде всего, нет педали сцепления, то есть секвентальная коробка похожа на классический автомат. Также в конструкции применены прямозубые шестерни вместо косозубых. За «выжим» сцепления вместо водителя отвечает отдельный ЭБУ, переключение передачи реализовано посредством специального гидромеханизма.
Как видно, секвентальная КПП фактически является более привычным сегодня «роботом». Также обычный автомат с ГДТ, который имеет возможность ручного управления (Типтроник), напоминает в этом режиме работу секвентальной КПП.
Преимущества и недостатки секвентальной коробки
Начнем с плюсов секвентальной трансмиссии. Прежде всего, это возможность как ручного, так и полностью автоматического переключения передач, что значительно упрощает езду на гражданских версиях автомобилей с коробкой SMG.
Также селективная КПП отличается высокой скоростью переключения передач. Под управлением электроники переключение происходит быстрее, чем у водителя-профессионала, а в автоматическом режиме скорости переключаются быстрее, чем в АКПП.
Также управление SMG коробкой реализовано удобнее, чем вариатором, АКПП или даже преселективной DSG на многих моделях авто. Речь идет о подрулевых «лепестках», при помощи которых можно быстро переключать передачи в ручном режиме, причем водитель не убирает руку с руля.
Например, в случае с АКПП Типтроник для переключения передач вверх и вниз водитель должен толкать селектор, на коробке DSG потребуется нажимать специальную кнопку на селекторе и т.д. Именно по этой причине секвентальные коробки, как правило, устанавливаются на гоночные машины и спортивные «заряженные» версии гражданских авто.
Что касается спортивных автомобилей, участвующих в гонках, по понятным причинам надежность отодвинута на второй план, так как важнее всего добиться скорости переключений. Простыми словами, после одного или двух заездов КПП попросту меняют или ремонтируют.
В результате из строя быстро выходит гидропривод сцепления и другие элементы. При этом важно понимать, что ремонт секвентальной коробки передач обойдется владельцу достаточно дорого.
Подведем итоги
Как видно, секвентальная КПП SMG имеет как свои преимущества, так и недостатки. Прежде всего, покупка автомобиля с такой коробкой для езды в черте города зачастую нецелесообразна. Трансмиссия плохо адаптирована для города и езды в пробках по сравнению с аналогами, сильно изнашивается при езде по снегу с пробуксовками, а также отличается дороговизной ремонта и обслуживания.
Напоследок отметим, что сегодня в продаже можно встретить модели авто, которые имеют надежный гидромеханический автомат, однако также присутствуют и подрулевые лепестки для ручного режима.
Коробка передач DSG (ДСГ): конструкция, принцип работы, отличительные особенности. Надежность, ресурс DSG, виды роботизированных коробок DSG, советы.
Как правильно пользоваться роботизированной коробкой передач: «однодисковый» робот, преселективная роботизированная КПП с двумя сцеплениями. Рекомендации.
Коробка передач АМТ: устройство и работа роботизированной коробки передач, виды коробок-робот. Преимущества и недостатки роботизированной трансмиссии.
Автоматическая коробка передач (АКПП, АКП) «классического» типа с гидротрансформатором: устройство и принцип работы. Плюсы и минусы гидромеханической АКПП.
Почему коробка-автомат пинается, дергается АКПП при переключении передач, в автоматической коробке возникают толчки рывки и удары: основные причины.
Устройство и принцип работы роботизированной КПП. Отличия роботизированных коробок передач от гидротрансформаторной АКПП и вариатора CVT.
СОДЕРЖАНИЕ
Дизайн
Последовательная механическая трансмиссия не синхронизирована и позволяет водителю выбрать либо следующую передачу (например, переключение с первой передачи на вторую), либо предыдущую передачу (например, переключение с третьей передачи на вторую передачу), управляемая либо через электронные лепестковые переключатели. установлен за рулем или с секвентальным переключателем. Это ограничение позволяет избежать случайного выбора неправильной передачи; однако это также не позволяет водителю намеренно «пропускать» передачи. Использование собачьих муфт (а не синхронизаторов ) приводит к более высоким скоростям переключения передач, чем у обычной механической коробки передач.
На последовательной механической коробке передач рычаг переключения передач управляет храповым механизмом, который преобразует продольное движение рычага переключения передач во вращение барабана переключения (иногда называемого цилиндром), который имеет три или четыре гусеницы, обработанные по его окружности. Вилки селектора управляются гусеницами либо напрямую, либо через тяги переключения. Гусеницы отклоняются по окружности, и по мере вращения барабана вилки переключателя перемещаются для выбора необходимой передачи.
использование
NASCAR планирует представить 5-ступенчатую секвентальную механическую коробку передач в своем автомобиле Gen-7 в 2022 году после того, как в течение многих лет использовала обычную 4-ступенчатую механическую коробку передач с H-образной схемой.
Из-за высокого износа и резкого переключения передач секвентальные механические коробки передач редко используются в легковых автомобилях, хотя и за некоторыми исключениями.