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
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!
Преимущества и недостатки секвентальной КПП
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:
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
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 . 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-; 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 необходим автомобиль, который будет быстро разгоняться до 100 км/ч, иметь высокие динамические и скоростные показатели, следует обратить внимание на транспорт, где будет установлен секвентальный тип КПП.
Секвентальная КПП в разобранном виде
Секвентальная КПП обеспечивает динамичность хода, а также удобство управления машиной. Скорости переключаются в строгой последовательности. Данный вид КПП получил свое распространение в середине 1990-х годов.
Принцип работы секвентальной коробки передач. С помощью селектора осуществляется смена скоростных режимов. Коробка составляет достойную конкуренцию известным типам КПП. Несмотря на то, что присутствует сцепление, управление им осуществляется благодаря электронному блоку.
Схематическое изображение КПП
Следует отметить, что вес секвентальной коробки передач является небольшим. Несмотря на это, вырабатывается большой момент силы. В ее основе лежат шестерни, которые имеют прямые зубья, сервопривод, базирующийся на гидравлической основе. Это является причиной того, почему быстро переключаются скорости. Имеющиеся муфты активизации передач представляют собой ряд кулачков. Секвентальная коробка не дает возможность автомобилисту осуществлять свободный выбор передач, т.е. перепрыгивать сразу через несколько.
Таким образом, машины, где установлен данный вид коробки, отличаются высокой скоростью переключения скоростей. Так как коробка базируется на гидравлической системе, отмечается отзывчивость транспорта.
BMW M3 с секвентальной КПП
Встречаться данная коробка может на автомобилях марки БМВ, где имеются индивидуальные тяги привода, обеспечивающие смену передач. В частности, на иномарке BMW М5 Е60 данный агрегат способствует увеличению динамичности вождения. Машина оснащена на двух осях дисковыми вентилируемыми тормозами, контролем курсовой устойчивости. Следует отметить наличие двухдискового сцепления, двух ведущих и ведомых дисков, промежуточного диска. Помимо данной версии авто, указанный тип коробки может встречаться на BMW M3, Mercedes Benz C-Class. Перечисленные машины относятся к категории спортивные.
Среди отечественных автомобилей, данная коробка встречается на ВАЗ-2108. Агрегат представляет собой упрощенный вариант стандартной механики. Работа данного устройства позволяет эффективно маневрировать, быстро переходить с одной передачи на другую.
На ряде скоростных автомобилей присутствует кулачковая КПП. Преимущество данного типа коробки в том, что она позволяет машине достичь высоких скоростных показателей. Составляющие части данной КПП позволяют выдержать высокие нагрузки. Благодаря тому, что здесь имеются прямозубые шестерни, отмечается повышенный КПД, в меньшей степени создаются осевые нагрузки на валы кулачковой коробки передач. Механизм переключения у данной КПП бывает последовательный (секвентальный). Смена скоростей происходит в результате осуществления сдвига рычага вперед или назад. Как правило, у кулачковых КПП нет синхронизаторов, что увеличило скорость работы коробки.
Во время передвижения переключение передач осуществляется без выжима сцепления, достаточно немного отпустить педаль акселератора. При смене передач обороты силовой установки не падают, в результате, разгон быстрее происходит.
Однако кулачковая коробка имеет ряд недостатков:
Чтобы продлить ресурс данной КПП, ее следует вместе со всей автомобильной системой периодически диагностировать. В дополнении к этому осуществлять замену масла. В противном случае при продолжительной эксплуатации в горючем будет появляться большое количество металлических частиц. Это способствует уменьшению ресурса КПП.
Таким образом, секвентальные автоматические КПП можно встретить на гоночных машинах, мотоциклах. Данная КПП характерна не только для легковых, но и большегрузных авто. Скорости возможно переключать посредством подрулевых лепестков, что является преимуществом КПП. Простота в управлении – это дополнительный аспект, почему можно сделать выбор в пользу автомобиля с данной коробкой.
Секвентальная коробка
допускает только возможность поочередного их переключения. От коробки
обычного вида отличается методом работы механизма переключения передач.
Наличие поочередного переключения передач является комфортным тогда, когда
действие на орган управления исполняется ногой (например, на байке), когда
будет нужно быстрое переключение передач (например, на спортивном автомобиле) или
при наличии огромного числа передач, выбор которых традиционным способом движения
рычага не так комфортен (на грузовых автомашинах). Заурядно переключение производится при помощи смещения органа
управления от нейтрального положения.
Механизм переключения передач
может представлять собой прямое
действие, например как на байках, так и с сервоприводом (автоматическим или
не автоматическим).
На байках принята следующая
схема управления коробкой:
На автомашинах заурядно
управляется рычагом, в одно и тоже время исполняющим роль селектора режимов и
переключения передач, хотя имеет возможность управляться кнопками,
расположенными на управляющем колесе.
На автомашинах заурядно
устанавливается рычаг, он же играет роль селектора режимов и переключений.
Аналогично употребляются и кнопки на управляющем колесе.
Секвентальный режим
классифицируется латинской «S». Метод работы данной коробки основывается на обычной
механической коробке, хотя она при таком варианте несколько модернизирована.
Переключаются передачи с внедрением гидравлики, и это считается главным ее
различием от механизированной коробки. Переключения производятся попеременно в
отсутствии проскакивания скоростей. Переключения случаются как автоматические,
так и ручные. Заурядно встречаются 3 режима:
В обычных коробках при
переключении скоростей подтягивают тягу привода, поворачивают и жмут,
как следует, «выбирается» нужная передача. В секвентальной коробке за ранее
увеличивает давление в гидравлическом узле и начинает наполняться
гидроаккумулятор, а после чего случается переключение передачи при помощи
работы гидравлики.
Отличительные черты гоночной
механики
Немаленький поперечник колеса
разъясняется 2 факторами. Сначала, коробка раллийной машины передает
от мотора на колеса большой крутящий момент. А во-вторвх, колесо прямозубое.
Достоинство обыденных косозубых шестерен, которые употребляются в коробках
«гражданских» машин, содержится в том, что при помощи более длинного зуба
и, в согласовании с этим, с большей плоскостью рассредотачивания нагрузок, им
предоставляется возможность передавать таковой же крутящий момент при меньших
объемах. Кроме всего этого, они работают существенно тише. Но прямозубые колеса употребляются в
гоночных машинках не случаем: они не делают осевых нагрузок на валах и
наращивают КПД коробки.
Как ни удивительно, гоночная коробка не труднее, а даже легче
обычной штатской. Здесь нет фактически никаких синхронизаторов, а взамен
огромного числа маленьких зубцов,
входящих в зацепление при подключении передачи на обычной коробке,
употребляются огромные кулачки – торцевые выступы на шестерне и муфте
(заурядно их 5–7 единиц на колесо). Чтобы передачи врубались как можно
быстрее, кулачки входят в зацепление с большим зазором по ширине. Вследствие
этого, при подключении передач на раллийной автомашине можно слышать
отличительное железное клацанье.
Кулачковой коробке нужно от
пилота наличие определенной ловкости – в особенности во время переключения вниз: для
того, чтоб синхронизировать обороты мотора и коробки необходимо филигранно
действовать педалью акселератора и отлично чувствовать автомобиль. Во время
бережного вождения пилот в момент перехода вниз употребляет сцепление, в
процессе гонки – а именно на машинах, имеющих секвентальную кулачковую
коробку, ему педаль сцепления практически не нужна. Даже в следствие этого раллисты по другому, ежели простые водители, жмут на педали.
Правая нога у их заурядно
лежит на педали газа, а левая управляет сцеплением и тормозной системой.
Верно работать акселератором достаточно значительно, потому что в отсутствии
правильно изготовленной перегазовки переход на понижающую передачу либо вообщем не
случится, либо станет сопровождаться жестким ударом. Вот поэтому
пилоты раллийных автомашин хитро усмехаются, когда интересуются, как
нужна кулачковая коробка посреди сторонников тюнинга. Еще бы, ведь появлются
фанаты уличных гонок, которые сменяют серийные коробки кулачковыми. Эта
смена доводит до совершенства динамику разгона, но нужно водителю
придерживаться постоянной сосредоточенности внимания при переключении вниз, а еще
заполнен салон рокотом от работы прямозубых шестерен.
Данная коробка вопит
примерно так же громко, как обычная
косозубая, если в картере отсутствует масло. Также нужно учесть
значительную стоимость кулачковых коробок (до 000 за аппарат) и маленький срок
эксплуатации, в итоге, мы придем к выводу, что установка кулачковой коробки на
обычный автомобиль полностью не оправданна. Естественно, срок эксплуатации
автомобиля находится в зависимости и от необъективных моментов.
Вперед-назад: отлично и плохо
Еще есть одна причина, отчего
кулачковые коробки не подходят для обыденных дорог. Хотя данные аппараты
часто оснащают обычным поисковым приспособлением переключения, самые
резвые и именитые у гонщиков коробки – секвентальные. В раллийных машинах
пилота в значимой степени трясет, в следствие этого водить рычаг
переключения вперед-назад куда комфортнее, ежели подбирать передачи, как в ординарном
каре. Не считая всего остального, эта кинематика рычага позволяет сберечь незначительно
миллисекунд на каждом переключении.
Но, езда с секвентальной
коробкой кулачкового вида по дорогам совместного использования – страшная пытка.
Оказывается когда мы стоим в пробке или
под прямым углом поворачиваем с основной дороги на второстепенную, то
заурядно перескакиваем слету на несколько передач вниз. Например, с 5 на 2.
Во время секвентальной коробки схожий трюк не получится:
пригодится с перегазовкой методично перейти на 4, 3 и только позже на вторую
передачу. Когда пилот раллийной машины подталкивает рычаг данной секвентальной
коробки вперед либо же вспять, на определенный угол, поворачивается особенная ось с
множественными кулачками. При всем этом один из кулачков отдаёт вилку переключения
передач в нейтральное положение, а другой надавливает на еще одну вилку, и она
вводит в зацепление муфту с шестерней нужной передачи. Чтобы включить,
скажем, 5 передачу, нужно попеременно несколько раз повернуть ось, которая управляется
вилками переключения.
Разнообразие коробок переключения передач, устанавливаемых на современные автомобили, некоторых автолюбителей приводит в определенное замешательство, особенно тогда, когда приходится остановить свой выбор на том или ином типе трансмиссии. Именно поэтому, в данной статье мы ответим на вопрос: «Что такое секвентальная коробка передач, принцип работы и основные ее отличия?».
Основой конструкции такой КПП служит секвентальный механизм (см. фото 1), позволяющий переключать передачи исключительно по возрастанию (убыванию).
Рычаг секвентальной КПП способен перемещаться только вперед или назад, а номер включенной передачи индицируется на дисплее. Специальный вал, обладающий бороздами волнообразной формы, осуществляет управление вилками переключения, и происходит это следующим образом. При толчке рычаг, вал проворачивается на градус определенной величины и приводит в движение вилки переключения, а их расположение, и, следовательно, включение той или иной передачи, обуславливается фигурной формой борозд.
В качестве привода секвентальной коробки передач, как правило, используют пневматические или электрические механизмы, а органы управления (кнопки, переключатели) располагают на рулевом колесе или под ним.
Итак, мы рассмотрели конструктивное исполнение данной КПП, точнее, его основной элемент – секвентальный механизм. Далее – принцип функционирования.
Принцип действия КПП данного типа практически аналогичен принципу функционирования знакомой большинству автолюбителей механической трансмиссии. Тем не менее, отличия существуют, и мы их рассмотрим:
Использование в конструкции коробки прямозубых шестерен (вместо косозубых в механике).
Наличие электронного блока управления, выполняющего функции отсутствующей педали сцепления.
Использование механизма переключения гидравлического типа для переключения передач, что существенно сокращает время данной операции (до 150 миллисекунд).
Именно последняя особенность секвентальных коробок передач предопределила область применения данных механизмов. Ими оснащаются гоночные болиды – участники соревнований класса «Формула-1» и ей подобных. Основной причиной, определившей такую область использования секвентальных КПП, стала их способность минимизировать время включения нужной передачи в режиме сильной вибрации, сопутствующей высоким скоростям. Тем не менее, некоторые автопроизводители успешно используют подобные механизмы для оснащения обычных автомобилей.
Разумеется, секвентальные коробки передач, принцип работы которых мы рассмотрели выше, обладают не только определенными достоинствами, но и некоторыми недостатками.
Функционирование любого механизма под нагрузкой предопределяет наличие у него некоторых (и не только положительных) эксплуатационных особенностей. К числу неоспоримых достоинств секвентальных коробок относят:
Экономичность, обеспеченная минимальным временем переключения.
Простота управления автомобилем (особенно для новичков), обусловленная отсутствием педали сцепления.
Возможность выбора режима переключения передач: автоматический или механический.
Наличие «подрулевых лепестков», позволяющих выполнять переключение, не отрываясь от управления автомобилем (оставляя руки на рулевом колесе).
Минусами КПП данного типа, обусловленные особенностями конструктивного исполнения, специалисты считают:
Низкая степень эксплуатационной надежности гидравлического механизма, вызванная неустойчивостью агрегата к износу.
Высокая стоимость ремонтно-восстановительных работ.
Уроки вождения с инструктором позади, опыт вождения уже имеется и хочется попробовать что-то новое. Очень многих водителей привлекает идея усовершенствования своего автомобиля так называемым «кулачком» или «шестиступкой» - кулачковой коробкой передач, которая стала легендой в гоночном спорте. Лавры всемирно известных гонщиков не дают покоя многим любителям быстрой езды и рискованных игр на дороге. Но действительно ли игра стоит свеч?
Что же представляет собой кулачковая трансмиссия? Механизм ее включения простой и надежный, зубья шестерен не скошенные, а прямые. Это гарантирует работу трансмиссии без потерь на трение и вылетов передач. Но ее основная уникальность заключается в том, что во время движения передачи могут переключаться без участия сцепления. Процесс полностью управляется силой нажима на педаль газа. Переключение передач осуществляется по простой схеме - рычаг на себя переключает передачу на высшую, от себя - на низшую. Почему она называется кулачковой? Дело в том, что муфты ее включения устроены по-особому - вместо зубцов там расположены небольшие кулачки, как правило, в количестве от пяти до семи штук. Они зацепляются с такими же на шестерне, образовывая достаточный зазор для мгновенного переключения передач. Синхронизаторы в таком устройстве не предусмотрены.
Многие водители, позабыв про уроки вождения с инструктором, мечтают о том, чтобы сделать из своего автомобиля настоящий гоночный юнит. Целесообразно ли это?
Помимо достоинств, у любого устройства есть свои недостатки. Кулачковая трансмиссия - не исключение. С ее использованием резко возрастает нагрузка на двигатель, трансмиссию и привод. Кроме того, она издает достаточно много шума. Шестерни, из-за своего необычного строения, имеют меньшую несущую поверхность, что приводит к уменьшению передающегося момента, а следовательно, к меньшей надежности. Преимущества, которые получит водитель при вождении с такой трансмиссией, не компенсируются этими довольно серьезными недостатками. Кроме того, такая трансмиссия потребует пристального внимания из-за довольно быстрого износа, а также придется часто менять масло из-за того, что оно будет периодически засоряться металлическими частицами. Так что такая трансмиссия не подходит для повседневного пользования, и лучше оставить ее для гоночных машин.
