8-900-374-94-44
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.
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
youtube.com/embed/YbLqDlGy2IA?wmode=opaque» frameborder=»0″ allowfullscreen=»»> 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.
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.
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
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
Принцип работы данной КП прост как и в обычной механике, однако отличается она от обыкновенной, привычной нам трансмиссии, прямозубыми шестернями, которые установлены вместо косозубых, а роль педали сцепления выполняет гидравлический механизм. Этот механизм позволяет сокращать время переключения передач, что так важно в автомобильном спорте. Кроме скорости переключения такая коробка позволяет чётко переключать передачи в момент, когда автомобиль подвержен вибрациям и использование привычной коробки передач затруднено. Также одной из особенностей устройства секвентальной коробки передач служит то, что первичный и вторичный вал в такой трансмиссии наборный, то есть состоит из нескольких промежуточных взаимосвязанных между собой элементов. Такая особенность позволяет механикам оперативно менять шестеренки на спортивных автомобилях прямо во время гонок, чтобы подобрать оптимальные передаточные числовые соотношения зубчатых колес под текущие условия состязаний.
У такой трансмиссии есть 3 возможных варианта работы в автомобиле:
Как мы знаем, любая коробка передач может вызывать множество споров, иметь союзников и противников. Не обошло это стороной и секвентальную трансмиссию. Но давайте по порядку: если вы решились на автомобиль с подобной трансмиссией — вас обрадует отсутствие педали сцепления и скорость работы «коробки», помимо этого, как и любая «механика» секвентальная трансмиссия будет экономить вам топливо в сравнении с АКП.
Второй несомненный плюс заключается в возможности ездить в нескольких режимах, про которые мы рассказали выше. Дополняет наш ряд плюсов переключение передач непосредственно на руле, при наличии лепестков.
Однако как мы все понимаем, не бывает идеальных механизмов, поэтому даже у такой, с виду идеальной коробки, бывают проблемы. Поскольку сцепление, как таковое, отсутствует — страдает гидравлический механизм переключения, ведь он изнашивается больше обычного из-за повышенных нагрузок. Посмотрите на соревнования в автоспорте, к примеру по дрифту, где практически после пары-тройки заездов механики уже готовы ремонтировать коробку передач. Серийные автомобили, конечно, позволяют вам наслаждаться ездой чуть дольше, ведь если вы не играете в спортивного водителя на дороге, ваша коробка передач будет жить долго и счастливо, но если вы решите поиграть в гонщика – готовьтесь к тому, что ремонтировать такие коробки передач очень и очень накладно, а заменить на новую ещё дороже.
Вроде с технической и финансовой частями попытались разобраться, а теперь давайте пройдёмся по стереотипам, связанным с такими коробками:
Если перечисление всех плюсов и минусов не отпугнуло в желании завладеть таким типом трансмиссии – могу сказать только одно. Это наиболее перспективный вид «механики», который актуален для мощных автомобилей, а если такой коробкой ещё и заниматься, дорабатывать ее и совершенствовать – мы сможем вернуться в тот идеальный мир, в котором автомобилям на механической трансмиссии есть место в повседневном использовании, и в большинстве моделей у производителей.
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.
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.
— Джош Вебстер (@joshjwebster) 9 апреля 2016 г.twitter.com/Tvu598gWbp
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 | QuaifeСтоит 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.
Связанный
Однако есть несколько важных причин, по которым дорожные автомобили не используют секвентальные трансмиссии. Во-первых, зубчатые передачи далеко не такие гладкие, как синхронизаторы, потому что они хлопают вместе, а не плавно зацепляются друг с другом. Помните, как ранее мы говорили, что последовательные операции быстрее, чем DCT? Это связано с тем, что водители должны быстро переключаться, чтобы свести к минимуму износ шестерен9.0011 MT объясняет. И даже если они это сделают, эти передачи включаются более резко и со значительно большим шумом. В этом ключевое отличие мотоциклетных трансмиссий: у них синхронизаторы, а не кулачковые шестерни.
Кроме того, несмотря на то, что они толще и прочнее обычных шестерен, зубчатые колеса изнашиваются значительно быстрее. По словам R&T , гоночная секвентальная трансмиссия нуждается в восстановлении уже через несколько тысяч миль. По иронии судьбы, условия движения с частыми остановками вызывают еще больший износ этих коробок передач, МТ сообщает. Кроме того, если говорить о дорожном движении, секвентальные трансмиссии не могут пропускать передачи, как обычные механические.
Итак, да, для гоночных автомобилей секвентальные трансмиссии обеспечивают заметные преимущества в производительности. Но если вы хотите переключать передачи в своем дорожном автомобиле, ручное управление по-прежнему вам подходит.
Следите за новостями от MotorBiscuit на нашей странице в Facebook.
Последовательные трансмиссии популярны не только на двухколесных транспортных средствах, но и широко используются во многих видах автоспорта.
Вот как они работают…
Напомнить позже
Прежде чем понять, как работает эта передача, необходимо ознакомиться с терминологией (см. рисунок ниже). Обратите внимание, что многие из этих терминов могут иметь альтернативные названия; Я просто выбрал термины, которые, как мне кажется, просты для понимания.
Секвентальная трансмиссия
Тип трансмиссии, который позволяет выбирать передачи вручную, хотя передачи должны выбираться по порядку, так как это не позволяет пропускать передачи, как традиционная механическая коробка передач. Метод переключения передач уникален для этого типа трансмиссии, где селекторный вал используется для переключения на повышенную или пониженную передачу.
Вилка переключения передач
Этот переключатель используется для включения кулачковой муфты, вращающейся вместе с выходным валом, и шестерни, вращающейся вместе с входным (силовым) валом.
(Это толкает коробку передач на различные передачи).
Штифт переключателя
Расположен на вилке переключателя и используется для направления переключателя через канавки на валу переключателя.
Вал переключения передач
К этому валу присоединяются все вилки переключения передач, и на нем прорезаны канавки, по которым проходит штифт переключения передач.
Селектор секвентальной передачи
Используется для вращения вала переключателя, и водитель будет изменять его при выборе передачи. Обратите внимание, что существует множество способов механического вращения вала, кроме изображения ниже (это могут быть пневматические, гидравлические, электронные и т. д.).
Многодисковое сцепление
Многодисковое сцепление используется для передачи/отключения крутящего момента двигателя от входного вала коробки передач. Как следует из названия, внутри находится несколько дисков сцепления.
Кулачковая муфта
Форма зацепления муфты, в которой используются интерференционные, а не фрикционные диски (как в традиционной муфте) для вращения двух валов с общей скоростью. Для переключения с кулачковой муфтой требуется только короткий момент без передачи крутящего момента, поэтому часто бывает так, что использование муфты не требуется (просто отпустите газ).
Теперь, когда мы разобрались с терминологией, давайте посмотрим на последовательность событий того, как эта трансмиссия выбирает передачи:
1. Начиная с автомобиля, находящегося в нейтральном положении и, таким образом, ни одна из собачьих муфт не включена, водитель выберет первую передачу. При этом селектор передач будет вращать вал селектора.
2. При вращении вала переключения штифты переключателя перемещаются вместе с канавками на валу переключения, тем самым перемещая вилки переключения.
3. Вилка включения первой передачи переместится для включения кулачковой муфты, насаженной шлицами на выходной вал коробки передач, на первую передачу, соединенную с входным валом коробки передач.
4. После включения кулачковой муфты первой передачи крутящий момент передается через этот набор шестерен на выходной вал, который приводит в движение ведомые колеса.
5. Когда водитель выбирает вторую передачу, вал переключателя снова вращается. На этот раз вилка выбора первой передачи отключает кулачковую муфту, а вилка выбора второй передачи включает кулачковую муфту. Этот процесс продолжается по мере того, как водитель выбирает различные передачи.
6. Когда коробка передач находится на выбранной передаче, конструкция вала переключения требует, чтобы передачи включались последовательно (1-2-3-4 и т. д.) и не могли быть пропущены. Это сильно отличается от механической коробки передач, где, например, можно переключаться со 2-й передачи на 5-ю или переключаться с 6-й передачи на 3-ю, не выбирая передачи между ними.
twitter.com/Tvu598gWbp