Принцип работы секвентальной коробки передач: Как это работает: секвентальная коробка передач

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-первых, для секвентальной КПП характерно отсутствие педали сцепления, что в первую очередь обрадует не умудренных опытом водителей. Это сильно облегчает управление автомобилем, ведь постоянные танцы левой ногой на педали сцепления, прямо скажем — дело на любителя. Сцеплением управляет не водитель, а электронный блок, который получает сигнал от сенсоров, считывающих нажатие на педаль газа и непосредственно включение конкретной передачи. Как говорится, дело техники. Когда коробка получает команду от электронного блока, с помощью специальных датчиков в прогрессивный блок передаётся новый сигнал об используемой скорости автомобиля. Прогрессивный блок является последней инстанцией, где корректируется скоростной режим на основе различных показателей: начиная от оборотов двигателя и заканчивая работой кондиционера.


Видео, демонстрирующее работу секвентальной коробки передач. Как стремительно переключаются скорости!

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:

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!

Подпишись на наш Telegram-канал

Cеквентальная коробка передач что это такое принцип работы

Большинство людей, интересующихся автомобильной промышленностью, привыкли к тому, что автомобиль может передвигаться либо с помощью механической трансмиссии, где все переключения осуществляются напрямую водителем из салона авто, либо при помощи её более комфортабельного аналога – автоматической коробки передач, которая самостоятельно отвечает за переключение скоростей. Однако на автомобильном рынке существует предложение и для тех, кто хочет при управлении машиной совмещать динамичность механической КПП и удобство автомата – такое решение называется секвентальная коробка передач.

Секвентальная коробка передач

Содержание

  • 1 ПОНЯТИЕ И ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ
  • 2 ПРИНЦИП РАБОТЫ СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ
  • 3 КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ
  • 4 ПРЕИМУЩЕСТВА СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ
  • 5 НЕДОСТАТКИ СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ
  • 6 ЗАБЛУЖДЕНИЯ ПО ПОВОДУ СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

ПОНЯТИЕ И ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

Понять, что такое секвентальная коробка передач, несложно, разобрав значение первого слова. Прилагательное «секвентальная» берёт свои корни из английского языка и в дословном переводе звучит как «очерёдность» либо «последовательность». Соответственно, наличие у автомобиля такого типа коробки передач подразумевает, что скорости можно будет переключать только в строгой последовательности. Выбор передачи осуществляется за счёт перемещения селектора только в одном направлении, в чём и заключается отличие от механики, где передачу можно выбрать в произвольном порядке. Секвентальные коробки передач стали использоваться автопроизводителями ещё в середине 90-х годов. Например, знаменитое подразделение «motorsport» компании «BMW» устанавливало первое поколение таких коробок в свои спортивные автомобили 3-й серии (М3 в кузове Е36). Предпродажные испытания показали, что секвентальная коробка передач помогает водителю подстраивать авто под свой стиль вождения лучше, чем с использованием АКПП, сохраняя при этом возможность самостоятельно влиять на переключения передач с той же эффективностью, что и механика, если необходимо последовательное изменение скорости движения.

Продажи экземпляров, снабжённых секвентальной коробкой, показали, что многим водителям такая альтернатива более привычным аналогам пришлась по вкусу, однако от некоторых покупателей можно было услышать отзывы об относительно большом интервале переключения скоростей. Ситуацию исправил выход второго поколения секвентальной коробки передач и интеграция в новую спортивную модель компании с индексом М3 Е46.

КПП с двойным сцеплением

На этом инженеры «BMW» не остановились, и уже третье поколение секвентальных коробок стало отличительной особенностью их легендарной М5 Е60. С каждым новым этапом развития секвентальная КПП всё больше подстраивалась конструкторами под нужды потребителя: время, затрачиваемое на переключение передачи, значительно сокращалось, в то время как динамика автомобиля при каждом переключении заметно росла.

ПРИНЦИП РАБОТЫ СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

Главная задача секвентальной коробки передач, принцип её работы при разгоне автомобиля – уменьшение интервала между переключением скоростей. Использование секвентальной коробки передач в качестве трансмиссии позволяет достичь этого не только с помощью максимального упрощения процесса переключения, но и благодаря отсутствию необходимости для водителя управлять сцеплением самостоятельно. Отсутствие сцепления в качестве дополнительной педали даёт преимущество как начинающим водителям, для которых привыкание ко всем тонкостям процесса вождения представляет некоторые сложности, так и профи, которые эксплуатируют автомобиль на пределе его возможностей и каждая доля секунда для которых – это уйма потерянного при разгоне времени. На самом деле сцепление у секвентальной КПП также присутствует, но управление им осуществляется с помощью отдельного электронного блока, который самостоятельно рассчитывает, исходя из текущей скорости автомобиля и силы воздействия водителя на педаль акселератора, какая передача является в текущий момент самой оптимальной.

коробки передач, принципа её работы

От этого блока подаётся сигнал на трансмиссию, в место расположения датчиков определения скоростей. Следующим и конечным пунктом отправки сигнала после обработки датчиками выступает прогрессивный блок – агрегат, отвечающий за коррекцию данных о работе ДВС. Кроме данных о скорости автомобиля, прогрессивный блок обрабатывает также информацию о работе всех элементов блока комфорта и на основе совокупности получаемых данных производит вычисления по оптимизации движения.

Удаление царапин на кузове автомобиля без покраски.

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

Читать далее >>

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

От своих конкурентов секвентальная коробка передач отличается следующими уникальными особенностями:

    • в основе строения секвентальной КПП лежат шестерни с прямыми зубцами, и это является её главным отличительным признаком от механической коробки, где за основу берутся косозубые шестерёнки. В этом отличии кроется преимущество секвентальной коробки передач, поскольку прямозубые шестерни, в отличие от аналогов, во время функционирования коробки почти не создают трения;
    • также диаметр каждого шестерня несколько увеличен в сравнении с теми, что используются для МКПП, что позволяет передавать большее количество крутящего момента на колёса;

Преимуществами секвентальной коробки передач

  • ещё одна характерная особенность секвентальной коробки передач – это использование гидравлического сервопривода. Неосведомлённые водители иногда путают сервоприводы на гидравлической основе с автоматическими КПП, тем самым допуская ошибку, поскольку конструкция, рабочий принцип и коэффициент полезного действия в результате у них существенно различаются.

ПРЕИМУЩЕСТВА СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

Несомненно, трансмиссия, используемая в спортивных автомобилях самых именитых мировых производителей, не может не обладать рядом сильных сторон, выгодно выделяющих её на фоне других предложений. Преимуществами секвентальной коробки передач являются:

    • высокая скорость переключения скоростей – главный плюс КПП на секвентальной основе. Смена передачи действительно происходит мгновенно – всего за 150 м/с. Причиной такого высокого показателя стали уже перечисленные ранее конструктивные особенности трансмиссии: прямозубые шестерёнки с увеличенным диаметром и сервопривод на основе гидравлики;
    • полное отсутствие потери скорости при переключениях – передачи не просто переключаются с молниеносной скоростью, их смена друг другом никак не влияет на динамику движения автомобиля;
    • быстрое достижение максимального количества оборотов – секвентальная коробка передач лучше взаимодействует с двигателем автомобиля, за счёт чего переключение скоростей происходит в оптимальном для быстроты разгона диапазоне оборотов ДВС;

секвентальная коробка передач – это не другое название роботизированной коробки.

  • быстрое достижение максимального количества оборотов – секвентальная коробка передач лучше взаимодействует с двигателем автомобиля, за счёт чего переключение скоростей происходит в оптимальном для быстроты разгона диапазоне оборотов ДВС;
  • отсутствие отдачи в руку водителя в виде колебаний и вибраций – опять же благодаря налаженному механизму КПП на секвентальной основе подобного рода дискомфорт не побеспокоит хозяина авто с такой коробкой передач;
  • пониженный расход топлива, обусловленный конструктивными особенностями КПП.

ВАЖНО: в автомобилях с секвентальной коробкой передач даже переключения с помощью подрулевых лепестков происходит значительно быстрее, нежели у моделей с конкурирующими трансмиссиями. Это преимущество может стать решающим, к примеру, при соревнованиях на лучший результат по прямой линии.

НЕДОСТАТКИ СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

Как и у других типов трансмиссий, у секвентальной КПП имеются и негативные моменты в эксплуатации:

    • относительно быстрый износ – поскольку на автомобилях с установленными секвентальными коробками ездят, как правило, очень быстро, причём такой режим езды и агрессивный стиль вождения сохраняются постоянно, это приводит к частым поломкам и последующим обращениям на станции сервисного обслуживания. Электронный блок распределения нагрузки в секвентальной коробке передач выступает преимуществом при разгоне, но может послужить и причиной неисправности, поскольку любое несвоевременное переключение скорости полностью нарушает необходимый алгоритм и приводит к дестабилизации всей системы;

стереотипы секвентальных КПП

  • стоимость расходных материалов и работ по их замене/установке – так же, как и в случае с электронным блоком, составные элементы секвентальной коробки являются преимуществом, когда речь идёт о скоростных характеристиках, но вот стоимость ремонта этих механизмов к плюсам данного типа трансмиссии отнести никак нельзя. Починить в ней что-либо самостоятельно также является сомнительной перспективой для владельца авто с коробкой на секвентальной основе.

ВАЖНО: при ремонте коробки передач на секвентальной основе необходимо использовать только оригинальные запасные части. Поскольку по конструкции такая коробка существенно отличается от механики и автомата, заменить большинство расходных материалов на подобные, используемые в других коробках, не получится.

ЗАБЛУЖДЕНИЯ ПО ПОВОДУ СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

секвентальная коробка передач – это уже тем более не автомат

Для обывателей наиболее распространёнными являются два неверных стереотипа о секвентальных КПП. Поясняем:

  • секвентальная коробка передач – это не другое название роботизированной коробки. В своей основе первая использует гидравлический сервопривод, а вторая – электрический;
  • секвентальная коробка передач – это уже тем более не автомат. Не следует путать автоматическую КПП с возможностью перехода в ручной режим с секвентальным аналогом.

ВЫВОДЫ О СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКЕ ПЕРЕДАЧ
Трансмиссия на секвентальной основе станет отличным решением для любителей динамичной езды и быстрого разгона, которые не хотят полностью отдавать управление автомобилем на поруки современных электронных помощников, но при этом желают получить не только максимум драйва и адреналина, но и сочетать это с комфортной эксплуатацией, без необходимости лишних движений и операций.

Что такое последовательная передача и как она работает?

Учитывая, насколько быстры современные автоматические коробки передач, неудивительно, что все меньше автомобилей требуют овладения танцем с тремя педалями. Но механическая коробка передач по-прежнему является предпочтительным выбором для многих энтузиастов. И хотя F1 больше не использует его, некоторые гоночные серии продолжают использовать рычаг переключения передач. Однако даже у этих гоночных автомобилей не всегда есть «обычные» руководства. Вместо этого они часто имеют последовательную передачу.

Как работает секвентальная коробка передач? Механическая коробка передач GM в разрезе 1940-х годов | J. B. Spector/Museum of Science and Industry, Chicago/Getty Images

На самом базовом уровне секвентальная коробка передач работает так же, как и «обычная» механическая коробка передач. Потянув и нажимая на рычаг переключения передач, водитель меняет способ взаимодействия шестерен на входном валу коробки передач с шестернями на выходном валу. Таким образом, мощность передается от двигателя к дифференциалу и ведущим колесам.

Однако между секвентальной механической коробкой передач и «обычной» есть несколько существенных отличий. Внешне наиболее очевидным является то, что последовательные переключатели не перемещаются по H-шаблону. Вместо этого они двигаются только вперед и назад, что-то, что использует автоматика, предлагающая ручные режимы. Кроме того, как и в F1, гонщики действительно используют сцепление только для трогания с места, а не во время переключения передач, говорит CarThrottle .

Эти внешние различия связаны с внутренними отличиями последовательной передачи. Во-первых, вместо колец синхронизатора в секвентальных коробках передач установлены кулачковые муфты, также известные как «кулачковые шестерни»9. 0011 MotorTrend объясняет. По крайней мере, автомобильные, но об этом позже. Во-вторых, обычные механические коробки передач переключают передачи с помощью нескольких вилок, управляемых переключателем. Но последовательный переключатель не перемещает эти вилки напрямую. Вместо этого он вращает рифленый цилиндр, иногда называемый «селекторным валом» или «селекторным барабаном», к которому прикреплены вилки.

Этот вал и эти зубчатые колеса определяют, как переключаются секвентальные трансмиссии. Для начала водитель нажимает на педаль сцепления и тянет/толкает рычаг переключения передач, чтобы включить его первым. Но после этого они редко пользуются педалью сцепления. Вместо этого они просто тянут или нажимают на рычаг переключения передач, как будто кто-то «скользит» по ручному переключению. Это приводит к вращению вала переключения передач, что приводит к перемещению вилок переключения и переключению на следующую передачу. Нет необходимости тянуть весла или проходить через какие-либо ворота. Просто сбросьте газ, дерните рычаг переключения передач и вперед.

Являются ли секвентальные коробки передач более быстрыми, чем механические коробки передач или коробки передач с двойным сцеплением?

Недавнее вождение 997 с @ParrMotorsport заставило меня понять, насколько лучше правильный секвентальный переключатель передач! pic.twitter.com/Tvu598gWbp

— Джош Вебстер (@joshjwebster) 9 апреля 2016 г.

Коробки передач с двойным сцеплением — обычное явление на многих спортивных автомобилях и их гоночных аналогах. Это потому, что они обеспечивают плавное и молниеносное переключение передач, особенно на высоких скоростях. Однако последовательная передача даже быстрее, чем DCT, Road & Track говорит. И это определенно быстрее, чем даже профессиональная инструкция.

Эта дополнительная скорость обусловлена ​​несколькими преимуществами секвентальных коробок передач по сравнению с DCT. Во-первых, они значительно легче и часто более компактны. Во-вторых, у них меньше зубчатых валов, а это означает, что двигатель имеет меньшую массу для вращения и, следовательно, более отзывчив. Кроме того, зубчатые передачи потребляют меньше энергии, чем синхронизаторы.

Благодаря этим преимуществам секвентальные трансмиссии до сих пор широко используются в гонках. Например, он есть у гоночного автомобиля NASCAR Next Gen. Их используют и раллийные автомобили. Кроме того, каждый мотоцикл с ручным переключением имеет секвентальную коробку передач.

Но если у них так много преимуществ по сравнению с DCT, почему их не предлагают больше разрешенных к использованию на дорогах автомобилей?

Можно ли и нужно ли ставить его в свой дорожный автомобиль? Комплект для переоборудования секвентальной трансмиссии Quaife QBE9D Alfa Romeo | Quaife

Стоит отметить, что автопроизводители время от времени предлагали секвентальные коробки передач в своих дорожных автомобилях. Например, у Toyota MR2 Spyder был один отчет Car and Driver . Но, несмотря на свое название, «секвентальная механическая коробка передач» в E46 M3 была автоматизированной механической коробкой передач, а не настоящей секвентальной.

Несмотря на это, секвентальную коробку передач можно заменить на дорожный автомобиль. Некоторые компании послепродажного обслуживания предлагают комплекты для переоборудования и/или готовые агрегаты. Известная реставрационная мастерская Alfa Romeo Alfaholics даже предлагает такую ​​для своих сборок.