Секвентальная коробка

Секвентальная коробка передач: устройство, мифы и преимущества

08.11.2019
/
Полезное, Как это устроено
/
Яков Фрудгарт

История

Как мы знаем, эволюция «коробок» переключения передач в автомобилях привела мир к изобретению автоматической трансмиссии, однако инженерный ум не стоял на месте, и механическую трансмиссию тоже не «убрали в шкаф» – инженеры модернизировали механизм переключения передач, и создали вариант секвентальной коробки. В ней передачи переключались только последовательно вверх или вниз.

Sequence — последовательность

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. Однако не только спортивные болиды могут похвастаться подобной «коробкой» – и на вашем «автомате» можно сдвинуть положение селектора в бок и получить секвентальную коробку передач. Её вы обычно называете «ручным» режимом.

У такой трансмиссии есть 3 возможных варианта работы в автомобиле:

обычный механический
механический спортивный
полностью автоматический

А рычаг селектора может находиться на рулевом колесе, в виде кнопки со специальной маркировкой.

И как с этим жить?

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.

Мифы и легенды

Вроде с технической и финансовой частями попытались разобраться, а теперь давайте пройдёмся по стереотипам, связанным с такими коробками:

«Секвенталка это робот.» А вот и нет! Пусть принципы работы у таких трансмиссий схожи, однако у роботизированной трансмисии сервоприводы электрические, против гидравлических у секвентальной.
«Секвенталка и автомат неразлучны. » - снова не угадали. Если бы не широкое распространение спортивных режимов на современных автоматических трансмиссиях, вы бы и не узнали о секвентальной коробке. Поэтому в гражданских версиях возможна смесь вариантов, а спортивных автомобилей с автоматический трансмиссией я не встречал.
«Только для спорткаров, только для болидов, только вместе с кулачковой КП.» – нет, безусловно если их использовать в паре, ваше преимущество будет космическим, но и на серийных автомобилях такие трансмиссии превосходно существуют не одно десятилетие.

Не отпугнуло?

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.

принцип работы, её плюсы и минусы

Коробка переключения передач автомобиля является одним из самых прогрессирующих узлов транспортного средства.

За время производства автомобилей были разработаны принципиально новые системы переключения передач с отличающимися механизмами. Одним из таких устройств является секвентальная КПП.

Секвентальная коробка передач: что это такое

Понятие «секвентальная» произошло от английского слова sequence, что означает «последовательность». Передачи в такой коробке переключаются последовательно, от низшей к высшей, и наоборот. Такой принцип переключения применяется в мотоциклах, где управление происходит ногой. Действительно, управляя переключением передач ногой, трудно совершать сложные манипуляции. Поэтому выбрали простой алгоритм: перемещение рычага вверх соответствует повышению передачи, вниз – переходу на низшую передачу.

Есть еще некоторые транспортные средства, где традиционно применяется секвентальная КПП, военная техника (самоходные артиллерийские машины, танки). В них есть своя специфика. Во-первых, ими управляют неквалифицированные водители. Во-вторых, осуществляется быстрый переход на повышенную передачу с минимальными «провалами» по мощности во время переключения. Второе качество (практическое отсутствие провалов по мощности и скорости) обуславливает применение секвентальной передачи в скоростных спортивных болидах.

Видео — что значит секвентальная коробка передач на гоночном автомобиле Пежо 208:

Принцип работы секвентальной коробки передач

Конструкция секвентальной КПП по внешнему виду мало отличается от традиционной механической коробки передач.

Если рассмотреть поближе шестеренчатый механизм, можно сразу заметить, что зубья расположены строго перпендикулярны боковой поверхности шестерни.

Это необходимо, чтобы обеспечить их прямолинейное перемещение во время переключения.

С одной стороны, прямозубые шестерни имеют меньшее трение, чем косогубые за счет полного соответствия поверхностей. С другой стороны, косогубые шестерни в механической коробке предназначены для увеличения крутящего момента, который выдерживает шестеренчатая передача. Поэтому во многие секвентальные коробки устанавливают шестерни увеличенных размеров по ширине. Тем самым усиливается конструкция зубьев и их прочность.

Конструкция секвентальной коробки переключения передач позволяет довольно просто организовать автоматическое переключение режимов. Различают следующие секвентальные КПП:

с обычной механической системой переключения передач;
со спортивной системой переключения;
с автоматизированной системой переключения.

Для увеличения скорости переключения применяются гидравлика. С помощью гидравлических сервоприводов время на переключение минимальное. Во время активации перехода на другую передачу наполняется гидроаккумулятор, что способствует созданию давления в гидравлической системе. Время переключения передачи составляет десятую долю секунды. Этот решающий факт определяет применение секвентальной КПП в спортивных автомобилях. Часто органы управления КПП выносят в область рулевой колонки, что еще больше упрощает управление режимами.

Чем она отличается от роботизированной

Многие автолюбители ошибочно считают, что секвентальная КПП является близкой родственницей роботизированной. Их принципиальное отличие состоит в применении в секвентальной коробке гидравлической системы при переключении передач. Роботизированная коробка использует для этого электропривод. Также в роботизированных коробках применен другой режим переключения шестеренчатых передач.

Видео — переключение передач на секвентальной КПП гоночного автомобиля:

Их преимущества и недостатки

Основные преимущества таких коробок:

минимальное время на переключение скорости;
минимальные потери по мощности прямозубых шестерен;
экономия топлива;
возможность перехода с ручного на автоматический режим;
возможность управления переключением с рулевой колонки;
применение системы без использования педали сцепления.

Недостатки секвентальной КПП:

последовательное переключение передач иногда стесняет водителя в плане применения экстремальных стилей вождения, необходимых включений передачи, например, во время запуска двигателя «с толкача»;
относительно высокий вес КПП при аналогичной мощности;
уменьшенный срок эксплуатации, связанный с технической сложностью механизмов;
большая стоимость обслуживания и ремонта.

В каких легковых автомобилях можно встретить секвентальную КПП

Из наиболее распространенных легковых машин можно привести пример BMW 1996 года выпуска с коробкой SMG. Системы SMG1 и SMG2 устанавливались на BMW третьей серии с индексом S. С 2004 года такая трансмиссия устанавливалась на BMW E60 M5. Также секвентальная КПП устанавливались на отдельные модели автомобилей Тойота Королла, Мерседес С-класс, БМВ Х5.

Схема расположения секвентальной коробки передач и ее элементов показана на рисунке:

На рисунке: 1 – блок управления секвентальной КПП, 4 и 5 – индикатор и переключатель режимов, 7 – 6-ти ступенчатая КПП, 12 – блок гидравлический, 10 – гидропривод, 11 – сцепление.

Особенности установки секвентальной КПП на автомобили ВАЗ

Многие автолюбители в качестве апгрейта своего ВАЗа приобретают секвентальные коробки переключения передач с кулачковым механизмом. Их внешний вид приблизительно такой.

Что касается значительного эффекта, то рассчитывать на это не приходится, так как динамика автомобиля при этом, судя по отзывам владельцев, увеличивается незначительно, хотя эти коробки именуются «спортивные». Помимо этого вес таких коробок обычно выше, чем традиционных. Там применены широкие массивные шестерни с перпендикулярным расположением зубьев, чтобы компенсировать их невысокую нагрузочную способность.

Кроме этого, прямозубые зубья увеличивают шумность КПП. Реальный срок службы секвентальной КПП кустарного производства небольшой. Такую коробку передач можно устанавливать, если предполагается участие автомобиля в спортивных соревнованиях, но не для каждодневной езды по городу.

Выводы

Подводя итог, можно отметить, что разработка и внедрение в серийное производство секвентальных коробок переключения передач внесла определенный технический прогресс в развитие автомобилестроения. Широкое распространение такие КПП не получили вследствие наличия многочисленных недостатков.

Читайте про крутящий момент двигателя: что это такое и на что он влияет.

Толщиномеры лакокрасочного покрытия кузова автомобиля бывают различных видов и имеют различные принципы работы.

Об особенностях использования круиз-контроля https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/aksessuary-i-gadzhety-dlya-avto/kruiz-kontrol-na-mexanike.html на механической коробке передач.

Видео — секвентальная коробка переключения передач Samsonas на Mitsubishi Evolution:

6XD Последовательная коробка передач | Последовательная гоночная трансмиссия

«Самая сильная в мире секвентальная трансмиссия при 1800 ftlbs»

Применение

5 или 6 скоростей в ЛЮБОМ доступном наборе передаточных чисел!

Доставка в любую точку США БЕСПЛАТНА, 100% ГОТОВА К ГОНКАМ!

Познакомьтесь с командой

Секвентальная коробка передач 6XD имеет то, чего НЕ ПРЕДЛАГАЕТ ДРУГАЯ секвентальная коробка передач! 250+ передаточных чисел, сменные собачки и шестерни, независимые барабаны переключателя, вращающиеся вилки, (12) входов, 6XD можно вращать 90* для нижней осевой линии кривошипа на землю!

Замена шестерни на более длинную и короткую в целом за 8-10 минут! Сменные собачки/ползунки за 15-20 минут, вращающаяся рукоятка переключения для точного положения, которое ВЫ хотите!

6XD спроектирован так, чтобы удвоить срок службы и ПРОЧНОСТЬ в отношении внутренних изнашиваемых деталей, таких как вилки, барабаны переключателей и комплекты шестерен! Клиенты отметили, что уже сэкономили тысячи долларов.

Последовательные компоненты 6XD на 100% производятся в США между трансмиссиями SS mfg и Gforce, что позволяет нам также быстро изготавливать индивидуальные детали для ВАС и вносить изменения в текущие детали, которые могут быть полезны для вашего специального применения!

RTS/Rick Lamber, за годы работы он создал значительное количество отмеченных наградами гоночных трансмиссий. Каждое устройство работает на динамометрическом стенде в течение 45 минут, обеспечивая максимальную производительность при установке plug-n-play.

Мы на 100% уверены, что о ВАС позаботятся опытные специалисты, собрав все необходимое для готового пакета! ВАШ универсальный магазин для УСПЕХА!

Нет проекта Слишком большой или слишком маленький

Путь от чертежей на бумаге до фактического производства гоночного продукта за 11 месяцев! Неслыханно, правда? Не совсем, когда вы объединяете проверенный опыт Gforce Transmissions, RTS INC и инженера SS mfg Клея Стивенса, работающих вместе для достижения победных результатов!
1-й год = * Ни одного провала / 31 победа / 5 чемпионатов *

* Следующим гоночным продуктом в нашей конструкторской доске является блок 6XD-TransAxle для корветов C5, C6 и C7. Этот проект уже запущен, большое спасибо Бретту Брэдбери, владельцу LS PERFORMANCE в Далласе, штат Техас, за отправку нам своих корветов.

* Этот NEW 6XD-TransAxle будет сочетаться с быстросменной задней частью RTS1000+ Winters, которая за последние 3 года в серии Formula Drift Pro зарекомендовала себя как «нерушимая» , преодолевая 1400 ftlbs.

* Мы планируем выпустить этот проект 6XD-TransAxle весной 2021 года!

* Полноприводная секвентальная коробка передач 6XD рассматривается в конце 2021 года!

* Присылайте нам свои идеи для новых гоночных проектов, мы воплотим мечты в реальность!

Мы воплощаем мечты в реальность!

Мы строим более 30 лет

Наша команда 6XD имеет впечатляющее резюме победителей, подтверждающее это:

Дрифт, а теперь и серия Trans-Am!

Отзывы клиентов

ACP Motorsports / Trans-Am Series / 6 побед 2019 = 5XD!

«Последовательная коробка передач 5XD — это самая плавная, самая надежная и безотказная гоночная трансмиссия, которую я когда-либо имел в любой гоночной машине, на которой я ездил за 50 лет. Обслуживание клиентов, которое я испытал в отношении владельца RTS INC Рика Ламбера и владельцев SS mfg Клэя Стивенса и Скайлера Шиппера, не имеет себе равных ни у одного другого поставщика трансмиссии!»

Керри Хитт
Водитель/Владелец

Серия FD Pro1

«Это действительно ЛУЧШИЙ секвенсор в мире, которым я когда-либо пользовался, 6XD действительно безумен, спасибо!

Я так рад, что RTS INC и SS mfg стали частью нашей гоночной программы». Коробка передач 6XD стала таким радикальным улучшением нашей машины в этом сезоне!

Коробка выдержала все оскорбления, какие только могли быть. В этом сезоне он использовался более чем в 15 высокоинтенсивных соревнованиях по дрифту, и его надежность была безупречной!

Поддержка команды RTS INC / SS mfg была потрясающей, и они разработали невероятный продукт!!!»

Ник Нобак
Драйвер Pro2

Свяжитесь с нами

6XD GEARBOX

Что такое секвентальная коробка передач и как она работает?

Учитывая, насколько быстры современные автоматические коробки передач, неудивительно, что все меньше автомобилей требуют освоения танца 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? Вырез 19механическая коробка передач GM 40-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 используют сцепление только для трогания с места, а не во время переключения передач 9.0020 CarThrottle говорит.

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», объясняет MotorTrend . 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 по-прежнему 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. У Toyota MR2 Spyder, например, был 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.

Тем не менее, 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 шестерен9.0020 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.