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.

Источники: http://www.drive2.com/b/2495933/

Благодаря эволюции механической классической КПП появились новые типы трансмиссии, которые так или иначе позволяют сделать управление авто более легким и комфортным. Автоматическая трансмиссия стала огромным прорывом в данной области. Ежегодно она продолжала модифицироваться и совершенствоваться, давая возможность водителю не задумываться о переключении передач. При этом механическая КПП не собиралась отставать: она тоже трансформировалась, формировала новые, более совершенные вариации.

Секвентальная коробка передач стала одним из таких новшеств. Она разительно отличается от других и позволяет менять передачи только в строго установленной последовательности: вниз для перехода на одну ниже, вверх – на одну выше.

В базе коробки передач данного вида лежит механическая обычная трансмиссия. Среди основных отличий стоит отметить осуществление переключения за счет механизма гидравлики, отсутствие педали сцепления (управление системой осуществляется электронным блоком) и изменение косозубых шестерен на прямозубые. Обеспечивают данные конструкционные особенности существенное снижение скорости переключения, что крайне важно для гоночных и спортивных автомобилей.

Такая коробка передач приобрела распространение на гоночных соревнованиях. Это сделали с расчетом на то, что гонщику в процессе высокоскоростной езды (когда на машину воздействует вибрация и большие нагрузки) будет проще последовательно переключать передачи, чем стараться попасть в определенную.

Также секвентальная коробка передач уже давно активно используется на обычных серийных авто и успела приобрести большую популярность. Среди автолюбителей она получила название ручного режима трансмиссии.

Несмотря на отсутствие соответствующей педали, секвентальная коробка передач имеет сцепление, контролируемое специально предназначенным электронным блоком. Он перенимает сигнал с сенсора, определяющего силу давления на педаль газа, и включает необходимую передачу.

Электронный блок отправляет команду на КПП к специальным датчикам. После принятия команды они передают сигнал на прогрессивный блок, в котором находятся данные о скоростном режиме. Это устройство является последним элементом, отвечающим за изменение работы двигателя. Оно принимает команды с различных датчиков, от включенной системы кондиционирования и силы нажатия на педали. Вычисляется и корректируется скоростной режим на основе этой информации.

Секвентальная коробка передач разделяется на КПП с применением сервопривода (с автоматикой или без) и КПП прямого действия, в основном распространенного на мотоциклах. Принцип работы последнего заключается в следующем: производится переход на одну верхнюю передачу соответственным передвижением рычага. Обратный алгоритм используется для перевода на нижнюю. Находится выключение между второй и первой передачами, осуществляется включение при помощи неполного отведения рычага.

Управление передачами на автомобилях производится рычагом, использующимся как переключатель, а также селектором режимов. Возможно применение "лепестков" или кнопок, находящихся на самом рулевом колесе. Дублированный принцип (рычаг+педаль) используется на тракторах.

К сильным сторонам КПП относится отсутствие самой педали сцепления, благодаря чему водители-новички чувствуют себя намного комфортнее. Другое неоспоримое преимущество – это увеличенная скорость переключения по сравнению с автоматической трансмиссией или стандартной механической (все-таки в скоростном аспекте лидирующую позицию занимает кулачковая коробка).

Составляет переключение примерно 150 мс. Столь короткий временной интервал достигается за счет присутствия сервопривода на гидравлической основе и электронного управления системы. Секвентальная автоматическая коробка передач меняет в автоспорте все правила игры. Также машина приобретает лучшее сцепление с дорожным покрытием, так как вибрация и тряска практически отсутствуют. Водителю не приходится до упора давить на педаль газа для достижения необходимого количества оборотов до того, как будет совершен переход на повышенную передачу.

Следующим достоинством является возможность выбора режима переключения. Это может быть автоматическое или ручное управление. Существует, как правило, три режима:

• полностью автоматизированный;
• спортивный механический;
• стандартный механический.

Автоматическая адаптивная секвентальная коробка передач характеризуется присутствием кнопок на самом руле, благодаря чему водитель может, не отвлекаясь, контролировать передачи. Также топливный расход автомобиля значительно снижен за счет грамотно организованной трансмиссии.

В конструкции трансмиссии кроются недостатки данного типа. Заключаются сложности в малой износоустойчивости механизма гидравлики, который подвержен быстрому износу при высокоскоростной езде, из-за чего он нередко выходит из строя. Владельцам гоночных авто приходится очень часто перебирать всю конструкцию.

Секвентальная коробка передач на ВАЗ и других серийных автомобилях не испытывает больших нагрузок и намного дольше обходится без ремонта. Тем не менее нужно правильно эксплуатировать механизм, уметь ощущать время необходимого понижения или повышения передачи в механическом режиме. В ином случае может пострадать любой отдел трансмиссии, к примеру, гидравлический привод, что выльется в дорогостоящий и продолжительный ремонт.

Источники: http://www.syl.ru/article/253425/new_sekventalnaya-korobka-peredach-klassifikatsiya-i-printsip-rabotyi

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:

Преимущества и недостатки секвентальной КПП

Теперь, когда мы имеем представление о принципе работы упомянутой трансмиссии, давайте разберёмся, чего же стоит от неё ожидать.

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.

Последние два пункта являются скорее последствием первого, однако мы не можем не учесть этого, отдавая должное секвентальной КПП.

Кстати, геймерам этот механизм тоже полюбился. Некоторые даже сами берутся разрабатывать такие коробки =)

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.

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.

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).

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.

Источники: http://carakoom.com/blog/17397