секвентальная трансмиссия что это
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.
Что такое секвентальная коробка передач и как она работает
Многие автолюбители совершенно не знают, секвентальная коробка передач что это такое, как она работает. СКПП представляет собой ту же автоматизированную коробку, но с последовательным переключением передач. Секвентальная, в свою очередь, понравится тем, кто желает совместить механику с автоматикой. Рассмотрим подробнее ее конструктивные особенности и частые заблуждения, которые возникают у людей.
Что это такое?
Механическая коробка передач отличается высокой прочностью, дешевизной в эксплуатации, а также невысокой ценой и отказоустойчивостью. К сожалению, с рынком автоматических коробок передач многое изменилось. Запчасти к МКПП оказались дороже, а их ремонт затруднен. Дополнительным недостатком ручного переключения передач является необходимость выжимать сцепление. Большинство людей, управляющих автомобилями с автоматом, убеждаются, что АКПП намного комфортнее как в городе, так и за его пределами.
Механическая коробка передач для многих водителей является неудобной, но она все равно занимает лидирующие позиции в списке автомобильных трансмиссий. Переключать скорости на «механике» довольно просто, надо лишь обзавестись нужными навыками. Если водитель ездит на МКПП, то он сначала выжимает сцепление, включая первую передачу. Теоретически водитель может стартовать со 2-й скорости, но желательно этого не делать.
Но поклонников «автомата» становится все больше, при этом АКПП все равно продолжают модернизировать. Именно так появилась секвентальная КП. Главной особенностью СКП является необходимость последовательного переключения скоростей. Она упрощает вождение, поскольку теперь не приходится вспоминать о том, какая передача сейчас установлена, и какую нужно включить при наборе скорости.
Принцип работы СКП
Рассмотрим, что такое секвентальная коробка передач принцип работы и отличия от «механики» и «автомата». Данная трансмиссия по своему принципу чем-то напоминает механическую, но имеет массу дополнительных особенностей:
Педали сцепления не предусмотрено. Сила нажатия отслеживается через датчики. Это дает новичкам больше уверенности.
Чтобы переключить скорости, водитель может использовать либо рычаг, либо кнопки, расположенные на руле.
Корректировка расхождений в режиме езды происходит через гидравлические сервоприводы.
Во время движения водителю нужно лишь переключать передачи последовательно. Эта «простота» управления была достигнута с помощью принципа использования тяг, которыми оснащена конструкция КП. Например, во время езды на «механике» водитель дергает рычаг, тем самым заставляя тягу подтягиваться, а затем поворачиваться и активировать новую передачу.
Конструктивные особенности
Секвентальная КП от других коробок отличается рядом конструктивных особенностей. Во-первых, в основе конструкции находятся шестерни с прямыми зубчиками, чего нельзя сказать о механической коробке. В ней установлены косозубые шестерни. Именно в прямых зубьях и скрывается главное преимущество СКП. Такие шестерни практически не образуют трения. Во-вторых, диаметры шестеренок увеличены по сравнению с теми, что есть в «механике». В-третьих, в секвентальной КП применяется гидравлический сервопривод. Но автолюбители не видят отличий между сервоприводом гидравлическим и «автоматикой». Но это в корне не верно, эти конструкции имеют разный принцип работы и КПД.
К другим особенностям относят то, что рычаг переключения находится часто на руле. Вместо рычага бывают кнопки. При этом коробка функционирует либо в стандартном механическом, либо в спортивном режиме.
Где используется?
Секвентальная КП была разработана для автомобилей, которые имеют спортивную направленность. Гонщикам нужно быстро переключать скорости, не теряя обороты мотора. Но со временем коробки начали устанавливать на обычные легковые машины. Самым первым брендом, который начал эксплуатировать СКП, был BMW.
Уже больше полвека секвентальные коробки применяются на мототехнике. Также последовательное переключение скоростей происходит на байках. При этом данный принцип используется еще на мотоциклах.
И в последнюю очередь секвентальная трансмиссия устанавливается на тяжелой технике. Ею оснащены с\\х техника, строительная, а также грузовые авто, чьи КП обладают более 10 скоростями. Последовательное переключение очень облегчает управление подобной техникой.
В серийные автомобили СКП также устанавливается. Например, она стоит у следующих моделей: BMW M3, BMW M5, Mercedes Benz C-Class. Можно с уверенностью сказать, что такая коробка намного распространеннее, чем кажется на первый взгляд.
Преимущества и недостатки
Узнав, что такое секвентальная коробка передач на машине, владельцам становится интересно, какие преимущества и недостатки она имеет. Некоторые автолюбители желают приобрести авто с такой коробкой, но сомневаются в выборе. Чтобы определиться с решением, им стоит изучить плюсы и минусы.
К преимуществам относят:
Мгновенное переключение. СКП переключает скорости почти мгновенно. Это происходит из-за присутствия в системе электронного блока управления и сервопривода.
Экономичность. Секвентальная коробка расходует горючее экономнее, чем другие КП. Это достигается благодаря очень продуманной конструкции.
Комфорт. На СКП все происходит наоборот тому, что нужно делать, управляя «механикой». Водитель может ехать с комфортом и наслаждаться ездой.
Подрулевые лепестки. Они представляют собой дополнительную функцию, которая позволит человеку почувствовать себя гонщиком Формулы 1.
Кроме того, что машины с СКПП стоят довольно дорого, их соответственно, дорого обслуживать. Высокая цена обслуживания спровоцирована тем, что система имеет большое количество счетчиков и блоков анализаторов.
Основные заблуждения и мифы
Вокруг секвентальной коробки передач крутится множество мифов и заблуждений. Стоит развеять их перед тем, как кто-то решит приобрести машину с таким типом трансмиссии.
Многие водители считают, что СКПП является тем же самым механизмом, что и роботизированная коробка. Да, они имеют похожий принцип работы, но все же обладают большими отличиями. Например, в коробке-робот присутствуют электрические сервоприводы.
Еще один миф заключается в том, что есть мнение о неразлучности секвентальной и механической коробки. Это неправда, так как СКПП может существовать отдельно от «автоматики».
Третье большое заблуждение состоит в том, что секвентальная коробка есть только на спортивных машинах. Сочетание этих технологий дает большое преимущество гонщикам на трассе, однако СКПП используется и на серийных авто не первый год.
Секвентальная основа трансмиссии является хорошим вариантом для гонщиков и просто любителей езды на высоких скоростях. С помощью такой коробки практически не придется самостоятельно управлять машиной. Быстрая и комфортная езда может быть приятной и не требовать лишних движений.
На каких машинах установлена СКПП?
Секвентальная КП может встречаться на серийных авто, а не только на спорткарах. Например, компания БМВ уже несколько лет выпускает модели с такой трансмиссией. В ней присутствует индивидуальная тяга привода, которая обеспечивает смену скоростей. На BMW М5 Е60 агрегат увеличивает динамику вождения. Если брать в расчет машины российского производства, то СКПП встречалась на ВАЗ-2108. Здесь был установлен упрощенный агрегат, но с его помощью водитель мог делать маневры, переключаясь с одной скорости на другую.
Подведем итоги
Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы
В обзоре на самый динамичный дорожный автомобиль от Lotus, представленный в конце июня 2015 года в Гудвуде, вы могли обратить внимание на наличие.
В обзоре на самый динамичный дорожный автомобиль от Lotus, представленный в конце июня 2015 года в Гудвуде, вы могли обратить внимание на наличие секвентальной коробки переключения передач, которая уже давно стала неотъемлемым атрибутом спорт- и суперкаров. Поскольку некоторые каракумники заинтересовались устройством и особенностями данного типа КПП, я расскажу вам о ней. Секвентальная КПП отличается возможностью только последовательного переключения между передачами. Иными словами, водитель может перейти только на одну передачу выше либо ниже используемой, не перескакивая через остальные, как это можно сделать в классической механической КПП с поисковым принципом переключения. Предлагаю более подробно ознакомится с этим типом коробок переключения и развеять пару заблуждений, связанных с секвентальными КПП.
Принцип работы секвентальной КПП
Как мы уже выяснили, передачи этого типа трансмиссии переключаются только поочерёдно, в строго заданной последовательности. И поскольку секвентальная КПП построена на базе механической, мы будем делать отсылки по принципу работы именно к МКПП.
Во-вторых, в секвентальной КПП используются прямозубые шестерни. Они выдают больший коэффициент полезного действия, если сравнивать с косозубыми из МКПП. Это вызвано тем, что косозубые шестерни имеют больше потерь на трение. Но и крутящий момент прямозубые шестерни способны передавать меньший, поэтому в секвентальных КПП часто используют шестерни бОльшего размера для компенсации этого недостатка.
И наконец, третьей отличительной чертой секвентальной трансмиссии является наличие гидравлических сервоприводов, с помощью которых происходит переключение между передачами. В настоящее время гидравлические сервоприводы часто ассоциируют с роботизированной КПП, но это не так. В последней используются электрические.
Об одном из вариантов исполнения секвентальной коробки рассказывает в своём видео Евгений Травников:
Преимущества и недостатки секвентальной КПП
Теперь, когда мы имеем представление о принципе работы упомянутой трансмиссии, давайте разберёмся, чего же стоит от неё ожидать.
Преимущества:
1. Высокая скорость и удобство переключения между передачами. Благодаря наличию электронного блока управления и гидравлического механизма, временные затраты на переключение сокращаются до 150 миллисекунд, что играет весомую роль в профессиональном автоспорте. Более шустрым переключением передач не могут похвастаться ни одна из классических трансмиссий, причём как механических, так и автоматических. Кроме того, с секвентальной КПП вы не будете судорожно пытаться попасть в нужную скорость, мчась из всех лошадиных сил по кольцу, когда удержать автомобиль на правильной траектории мешает высокая нагрузка и тряска с вибрацией.
2. Нет потери скорости при переключении.
3. Экономичный расход топлива.
Последние два пункта являются скорее последствием первого, однако мы не можем не учесть этого, отдавая должное секвентальной КПП.
4. Возможность переключения подрулевыми лепестками. Да, эта технология, так полюбившаяся настоящим гонщикам, открылась благодаря секвентальному механизму переключения.
Кстати, геймерам этот механизм тоже полюбился. Некоторые даже сами берутся разрабатывать такие коробки =)
Пятым преимуществом можно было бы назвать выбор между двумя режимами –автоматическим и ручным переключением передач (так называемый спорт-режим). Но эта особенность характерна для автоматических КПП. А так как секвентальная трансмиссия может существовать самостоятельно, оставим это преимущество отдельным видам автоматических КПП.
Недостатки:
1. Неустойчивость к высоким нагрузкам и износу. Здесь речь идёт не только о тех нагрузках, которые испытывает коробка болидов Формулы 1 на гоночной трассе, но и о нагрузках, которые может испытывать гидравлический механизм при неправильном переключении на гражданских автомобилях. Как бы ни было просто переключать передачи на секвентальной КПП, делать это нужно своевременно. Агрегаты этой трансмиссии довольно чувствительны и быстро изнашиваются из-за особенностей конструкции. Ведь чем сложнее механизм, тем больше вероятность его поломки.
2. Дороговизна в обслуживании. Собственно, здесь тоже можно сослаться на конструктивные особенности секвентальной КПП, и без лишних комментариев.
Заблуждения и мифы, связанные с секвентальной КПП
1. Секвентальная КПП и роботизированная КПП – одно и то же.
Отнюдь, это не так. Несмотря на схожий принцип работы, в роботизированной КПП как минимум используются электрические сервоприводы для переключения между передачами. А в секвентальной КПП – гидравлические.
2. Секвентальная и автоматическая КПП неразлучны.
Ещё одно заблуждение, вызванное широким распространением автоматических КПП в паре со «спорт-режимом». Однако стоит вспомнить о КПП, используемых в автоспорте, и всё встаёт на свои места. Секвентальная КПП может существовать отдельно от автоматической трансмиссии.
3. Секвентальный механизм устанавливается только на болиды и другие спорткары, вместе с кулачковой коробкой.
Несомненно, дуэт этих двух технологий даёт огромное преимущество на трассе, но уже не один десяток лет секвентальная КПП используется на серийных авто, предназначенных для общественных дорог.
Применение секвентальной КПП
В настоящее время секвентальный механизм широко используется и даже успел стать классикой для некоторых мотоциклов и автомобилей. Например, этот тип трансмиссии характерен для старенького мотоцикла Минск – М1М. Но более популярным применением этой технологии прославились модели КПП SMG, устанавливаемые на автомобили BMW с 1996 года.
SMG 1 и SMG 2 длительное время устанавливались на BMW 3 серии.
Минутка ностальгии или как это было:
1-Световой индикатор переключения на повышенную передачу; 2-Индикатор включения передачи и программы;
3-Рычаг управления; 4-Индикатор положения рычага управления (в центральной консоли); 5-Переключатель программ движения (в центральной консоли).
Основные компоненты первого поколения SMG изображены на рисунке:
1 ЭБУ системы SMG; 2 ЭБУ системы ABS; 3 Индикатор включенной передачи и программы (в тахометре); 4 ЭБУ индикатора включенной передачи и программы
5 Переключатель программы движения (в центральной консоли); 6 Индикатор положения рычага управления (в центральной консоли); 7 Шестиступенчатая коробка передач SMG с исполнительным узлом; 8 Кронштейн механизма переключения передач SMG; 9 Приводной насос; 10 Исполнительный цилиндр гидропривода сцепления; 11 Сцепление; 12 Гидравлический блок; 13 Бачок главного цилиндра; 14 ЭБУ системы DME*
Сейчас SMG выпускается уже в третьем поколении и с 2005 года устанавливается на BMW E60 M5.
Если вам понравилась статья и вы хотите еще больше узнать об устройстве автомобилей, присоединяйтесь к нашему сообществу TECH. У нас интересно и полезно!
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.