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.
Секвентальная коробка передач: что это такое
Традиционное деление коробок передач, используемых в автомобилях, на «автомат» и «механику» уже давно перестало быть актуальным. За последние годы появилось множество других типов трансмиссий, главной целью которых является упрощение процесса управления машиной и при этом повышение ее технических показателей.
Примером такого развития является секвентальная коробка передач, которой сегодня оснащаются многие спортивные автомобили, прежде всего, суперкары. Главной ее особенностью является то, что скорости в ней переключаются только последовательно – иначе говоря, нельзя сразу перепрыгнуть с первой на третью, минуя вторую. При понижении передачи действует то же правило.
У такого принципа имеется множество особенностей, в том числе и положительных, которые обусловливают возможность использования секвентальной коробки на самых быстрых автомобилях современности. Для их лучшего понимания следует первоначально разобраться, что представляет собой трансмиссия этого типа и как она работает.
Что такое секвентальная коробка передач
Данный тип КПП объединил в себе особенности и преимущества механических и автоматических коробок, благодаря чему получившийся агрегат характеризуется простотой использования и при этом высокой четкостью работы. Передачи в нем переключаются в строгой последовательности – вы не сможете перепрыгнуть через одну скорость. При этом передачи сменяются здесь в рекордно короткое время – коробке требуется на это примерно 120 миллисекунд. Такая высокая скорость переключения обеспечивается использованием гидравлических сервоприводов.
Важной особенностью секвентальных коробок, сближающей их с более привычными «автоматами», является отсутствие педали сцепления. Причем нет здесь только педали как органа управления – само сцепление имеется, но его работа обеспечивается автоматикой. Это существенно упрощает новичкам управление автомобилем, оборудованным такой трансмиссией.
Для передачи вращения в секвентальных КПП используются шестерни с прямыми зубьями. В сравнении с косозубыми элементами они обладают гораздо более высоким КПД благодаря минимальным силам трения, возникающим при их вращении.
Принцип работы секвентальной коробки передач
По принципу работы такая трансмиссия во многом похожа на обычную механику. Однако есть у нее и немало индивидуальных особенностей:
- педали сцепления у СКПП нет – сцеплением здесь управляет электроника, отслеживающая с помощью специальных датчиков силу нажатия на педаль акселератора;
- для переключения передач может использоваться привычный рычаг или расположенные на руле кнопки или клавиши-лепестки;
- гидравлические сервоприводы компенсируют возможные неточности корректировки режима езды.
В целом, водителю остается только последовательно переключаться при разгоне или торможении. Такой принцип значительно упрощает управление автомобилем.
Существенное снижение времени переключения достигается благодаря модернизированному принципу использования тяг, входящих в конструкцию коробки передач:
- на обычной «механике», когда водитель изменяет положение рычага, тяга подтягивается, поворачивается и лишь затем нажимается для включения новой передачи;
- в секвентальной коробке тяга предыдущей передачи подтягивается, а в это же время выжимается тяга новой скорости.
В результате это позволяет сократить время на переключение до 120 миллисекунд. Для сравнения: современной механической КПП для смены передачи требуется около 1 секунды. При обычной езде такая разница во времени может и не почувствоваться – однако это существенный разрыв для мира автогонок. Именно поэтому секвентальные коробки сегодня используются на болидах Формулы-1 и других высокоскоростных чемпионатов.
В то же время управление такой трансмиссией достаточно простое и не требует от водителя особых навыков и скорости реакции. Это выгодно отличает ее от кулачковых коробок, с которыми у СКПП есть много схожих черт.
Читайте также: Что такое вариаторная коробка передач и как она работает.
Где используется секвентальная коробка передач
Изначально этот тип трансмиссии разрабатывался для нужд автомобильного спорта – именно здесь очень важно иметь возможность быстро переключать передачи и при этом не терять обороты двигателя. Однако с середины 90-х годов прошлого века такие коробки начали появляться и на серийных автомобилях общего пользования – пионером в этом направлении стал баварский концерн BMW.
Однако впервые секвентальные КПП появились вовсе не на автотранспорте – уже более 50 лет они используются на мототехнике. У большинства байков переключение передач происходит именно последовательно: нажатие рычага вперед повышает передачу, а назад – понижает. Причем такой принцип используется на мотоциклах самого разного класса – как на чопперах и турерах, так и на спортбайках и эндуро.
Также сегодня трансмиссии секвентального типа устанавливаются и на различные тяжелые машины:
- сельскохозяйственную и строительную технику;
- грузовики, коробки которых нередко имеют более десятка скоростей.
Во всех этих случаях принцип последовательного переключения передач существенно облегчает управление техникой – водителю не требуется тратить время на выбор момента для переключения и поиска нужной скорости, что особенно актуально для грузовиков.
Читайте также: Что такое коробка передач DSG , ее устройство и принцип работы.
Плюсы и минусы секвентальной коробки передач
Разумеется у агрегатов, имеющих столь серьезные отличия от привычных типов трансмиссий, есть свои плюсы и минусы. В частности, к плюсам секвентальных коробок можно отнести следующие особенности:
- Отсутствует педаль сцепления. Это полезно не только водителям-новичкам, которым зачастую сложно освоить нюансы управления сразу тремя педалями, но и опытным водителям.
- Скорость переключения. По этому показателю СКПП существенно превосходит «механику», а она, в свою очередь, работает значительно быстрее задумчивого «автомата». Таким образом, у секвентальных коробок по скорости срабатывания нет конкурентов.
- Простота переключения. Не важно, какая передача включена в данный момент – вам следует только перевести рычаг в нужную сторону или нажать соответствующую кнопку.
- Режимы работы. Многие коробки этого типа поддерживают несколько режимов работы. Это может быть аналог обычной «механики», спортивный режим, обеспечивающий еще более высокую скорость и точность переключения, а также автоматический режим, при котором электроника будет делать все сама. Причем в данном случае сохраняется все та же оперативность работы.
Однако секвентальные трансмиссии нельзя назвать идеальными – наряду с весомыми преимуществами у них есть и определенные недостатки. Причем в отдельных ситуациях они могут оказываться более весомыми, чем плюсы. Вот основные замечания к таким коробкам:
- Недолговечность. Они плохо выносят высокие нагрузки, неизбежно возникающие в процессе езды. Особенно чувствительным элементом такой коробки являются гидравлические сервоприводы. В среднем, СКПП служат в несколько раз меньше в сравнении с традиционными типами КПП.
- Сложность обслуживания и ремонта. Обслуживание и тем более ремонт секвентальной трансмиссии обходится в крупные суммы, что обусловлено особенностями конструкции. Самостоятельно же устранить любую возникшую здесь неполадку практически невозможно. Но даже обращение на СТО не всегда может решить вашу проблему – секвентальные коробки встречаются в России еще достаточно редко, поэтому найти мастера, который имеет опыт работы с ними, может быть очень сложно.
В целом же секвентальная коробка передач, безусловно, является одним из наиболее перспективных видов трансмиссий, использование которых актуально для мощных и скоростных автомобилей. А улучшение их конструкции, устранение слабых мест в работе обеспечат таким КПП возможность получить более широкое распространение на серийных автомобилях.
Читайте также: Что такое коробка передач АМТ и где она используется.
Секвентальная коробка передач: что это и где используется?
Большинство автолюбителей привыкло, что в автомобилях устанавливается либо "автомат", либо "механика". Однако, в последние годы на регулярной основе создаются и другие трансмиссии, основной целью которых становится упрощение управления транспортным средством с одновременным увеличением технических возможностей.
Секвентальная коробка передач: что это и где используется?
Большинство автолюбителей привыкло, что в автомобилях устанавливается либо «автомат», либо «механика». Однако, в последние годы на регулярной основе создаются и другие трансмиссии, основной целью которых становится упрощение управления транспортным средством с одновременным увеличением технических возможностей.
К числу таковых изобретений относится секвентальная коробка передач, устанавливаемая на спортивные автомобили. Основной её особенностью стало переключение скоростей исключительно последовательно, и водитель не сможет переключиться с 3-ей на 5-ю передачу, минуя при этом четвертую скорость. Если выполняется понижение передачи, то это правило не потеряет актуальности.
Этот вариант КПП объединяет в себя особенности и достоинства «автомата» и «механики», ввиду чего характеризуется как простой в использовании при максимальной чёткости работы. Переключение передач выполняется в последовательности, и происходит это в минимально сжатые сроки.
К числу основных особенностей представленных КПП относят и факт отсутствия сцепления. При этом, нет только педали, а сам механизм имеется, и его стабильная работа обеспечивается в автоматическом режиме. Это в значительной степени обучает жизнь новичкам, лишь недавно севшим за руль.
Принцип работы секвентальной КПП
По принципу работы такие коробки передач сильно схожи с «механикой», но. Несмотря на данный факт можно выделить и ряд отличий.
1. Отсутствие педали сцепления в автомобилях с СКПП. Здесь этим механизмом управляет электроника, следящая за силой нажатия на педаль газа при помощи специальных датчиков.
2. Переключать скорости можно как при помощи стандартного рычага, так и при использовании специальных кнопок.
3. Наличие гидравлических сервоприводов компенсирует вероятные неточности корректировки режима передвижения.
Незначительное время для переключения было достигнуто ввиду усовершенствованной схемы применения тяг, находящихся в конструкции КПП:
- на классической МКПП, когда автолюбитель изменяет положение селектора, происходит подтягивание тяги, поворот, и после этого лишь происходит переключение скорости;
- в СКПП тяга предыдущей скорости подтягивается одновременно с выжимкой тяги следующей передачи.
Ввиду сказанного, время на переключение скорости сокращается до 120 миллисекунд, в сравнении с 1 секундой для «механики». При обычном передвижении такое расхождение практически незаметно, но на гоночных трассах эта разница может привести к победе. Именно поэтому, секвентальные коробки передач устанавливают на гоночных автомобилях.
Плюсы и минусы СКПП
Конечно, представленные агрегаты обладают как безоговорочными преимуществами, так и серьезными недостатками.
Достоинства
1. Нет педали сцепления.
Это порадует как новичков, так и опытных автолюбителей, уставших от регулярной необходимости нажимать на эту педаль.
2. Скорость переключения.
По этому критерию СКПП в значительной степени обгоняют «механику», а также задумчивый «автомат». В результате можно сказать, что секвентальные коробки в настоящее время не имеют конкурентов по скорости переключения.
3. Простой переход при повышении или понижении скорости.
Чтобы переключить передачу, нужно лишь передвинуть рычаг в нужном направлении, либо нажать по соответствующей кнопке на панели.
4. Рабочий режим.
Коробки такого типа поддерживают несколько рабочих режимов. Например, классика, спорт, автомат и т.д. Но вне зависимости от выбранного режима, коробка не лишится оперативности в процессе работы.
Недостатки
1. Незначительный срок службы.
В настоящий момент секвентальные коробки передач плохо справляются с высокими нагрузками в процессе передвижения. В особенности чувствителен к ним гидравлический сервопривод. Поэтому, срок службы таких КПП в 2-3 раза ниже, чем у «механики», что относится к числу главных минусов.
2. Непростое обслуживание и дорогой ремонт.
На обслуживание приходится тратить «кругленькие» суммы, а на ремонт и подавно, в несколько раз больше. А иногда устранить поломку и вовсе не возможно ввиду того, что нужная деталь отсутствует в России и не получается выполнить её заказ, либо невозможно найти мастера, специализирующегося на устранении данного типа неисправностей в КПП.
Заключение
В целом, секвентальные коробки переключения передач являются достаточно неплохим вариантом ввиду того, что имеют много перспектив. Наверняка в скором времени они будут устанавливаться на большинстве автомобилей, после того, как производители устранят их слабые места. А пока все. Не забывайте делать репост статьи в социальные сети и делиться собственным мнением о секвентальных КПП!
Секвентальная коробка передач: устройство, мифы и преимущества
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.
- обычный механический
- механический спортивный
- полностью автоматический
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.