Секвентальная коробка передач реферат

Обновлено: 05.07.2024

Инженерный ум не стоит на месте и за последние годы миру показали множество новых конфигураций трансмиссий. С каждым новым образцом, конструкторы стараются упростить процесс управления автомобилем и повысить его технические характеристики.

Примером такого развития является секвентальная коробка передач . Главной ее особенностью является то, что переключение передач в ней осуществляется последовательно. Если сравнивать механическую и секвентальную коробку передач, то в механической можно "перепрыгнуть" через передачу, например с первой на третью, минуя вторую, чего не сделаешь в секвентальной коробке передач. Здесь передачи переключаются последовательным путем, как вверх, так и вниз.

На сегодняшний день, таким видом оснащаются в основном спортивные автомобили, суперкары, а так же и мотоциклы

Для лучшего понимания устройства и принципа работы такого вида коробки передач, давайте сначала изучим самые распространенные виды - это механическая коробка передач и автоматическая.

Механическая коробка переключения передач (МКПП)

Так получилось, что большинство отечественных автомобилей комплектовались механической коробкой переключения передач (МКПП) , в связи с этим, большинство водителей встречались с ней хотя бы во время обучения в автошколе. Данный вид КПП работает по следующем принципу:

Когда автомобиль работает на холостых оборотах - рычаг переключения передач находится в нейтральном положении. А для того, чтобы начать движение - следует выжать педаль сцепления и включить первую передачу. В процессе движения, при наборе скорости, водитель таким же путем переключает передачи от меньшей к большей и наоборот, если требуется снизить скорость движения.

Но, если покрытие дороги позволяется автомобилю плавно тронуться, то водитель может начать движение и со второй передачи. Если же автомобиль не запускается по каким либо причинам, то мы может запустить его с "толкача", использовав при этом 3 и 4 передачу, главное во время выжать педаль сцепления, чтобы автомобиль не заглох на скорости. Главным преимуществом на механической коробке передач - является то, что не обязательно последовательно переключать передачи.

Автоматическая коробка переключения передач (АКПП)

В одно время, перед инженерами стояла задача - облегчить управление автомобилем. Именно тогда и была изобретена автоматическая коробка передач (АКПП). Появление данного типа коробки значительно упростило процесс управления автомобилем. Водителю больше не требовалось подбирать определенную скорость. Водителю требовалось только выбрать режим езды и контролировать скорость при помощи педали газа, и тормоза, а автомат в свое время сам выбирает передачу. Управление автомобилем с АКПП не требовало от водителя каких-то дополнительных усилий или наличия особой квалификации.

Но процесс модификации КПП не стоял на месте, поэтому и появилась более идеальная кулачковая секвентальная коробка переключения передач. Для ее работы, так же как и для автоматической, не требовалась педаль сцепления, но ее работа осуществлялась совершенно по-другому.

Что же такое секвентальная коробка передач (СКПП)

Данный тип КПП включает в себя особенности и преимущества механических, а так же автоматических КПП, именно благодаря этому, секвентальная коробка имеет высокую четкость работы и обладает простотой использования. Переключение передач здесь осуществляется за рекордное время, на это требуется около 120 миллисекунд. Высокую скорость переключения обусловило нахождение в конструкции гидравлических сервоприводов.

Одной из важных особенностей секвентальной коробки, является отсутствие педали сцепления, как и на автомате. Но педали нету здесь только как органа управления, поскольку само сцепление имеется, но его работа осуществляется при помощи автоматики.

Многие говорят, что секвентальная коробка упрощает новичкам управление автомобилем. Но если исходить из того, что на данный момент, такой вид КПП устанавливается лишь на спортивных автомобилях, то я категорически не рекомендую покупать спортивный болид в качестве первого автомобиля!)

Возможно, в дальнейшем, ее и начнут устанавливать на обычные автомобили, но пока это лишь "возможно".

Передача вращения в секвентальной КПП осуществляется при помощи шестерни с прямыми зубьями. В сравнении с косозубыми элементами, как на механической коробке передач, прямозубые обладают гораздо более высоким коэффициентом полезного действия (КПД) благодаря минимальным силам трения.

Принцип работы секвентальной коробки передач

Исходя из принципа работы механической коробки передач можно сказать, что секвентальная коробка во многом похожа на нее. Но у нее есть ряд индивидуальных особенностей:

Педаль сцепления здесь отсутствует. За сцепление отвечает электроника, которая отслеживает с помощью специальных датчиков силу нажатия на педаль подачи топлива;
В качестве механизма для переключения передач используется привычный всем рычаг или же кнопки, расположенные на руле, либо клавиши-лепестки, которые находятся за рулем;
Используемые в конструкции гидравлические сервоприводы компенсируют возможные неточности корректировки режима езды.

Практически моментальное переключение передач достигается благодаря модернизации использования тяг, входящих в конструкцию.

Если сравнивать механическую коробку, то когда водитель переключает скорость (изменяет положение рычага), тяга подтягивается, поворачивается и только после этого нажимается для включения новой передачи. На все эти действия требуется около 1 секунды времени, против 120 миллисекунд на секвентальной коробке;
В секвентальной коробке все намного проще. Тяга предыдущей передачи подтягивается и в этот же момент выжимается тяга новой скорости, что и позволяет практически моментально переключать передачи.

Если использовать автомобиль при обычной езде, то вы можете и не почувствовать разницу во времени переключения, но это огромный разрыв для мира автогонок, где на счету каждая миллисекунда.

На сегодняшний день, секвентальная коробка используется на болидах Формулы-1 и других соревнованиях, где от двигателя требуется полная выкладка.

Где же используют такой вид КПП

С момента изобретения, такой вид трансмиссии использовался исключительно для нужд автоспорта, поскольку именно там требовалось иметь возможность как можно быстрее переключать передачи. Но уже с середины 90-х годов, такие коробки начали использовать на серийных автомобилях крупной баварской компании BMW.

Для многих не секрет, что на большинстве мотоциклов, устанавливают именно секвентальную коробку передач. Переключение осуществляется при помощи педали. Нажатие на переднюю часть повышает передачу, а на заднюю-наоборот, уменьшает.

Так же, данного вида трансмиссию устанавливают и на различную тяжелую технику:

Сельскохозяйственную технику;
Большегрузы, которые нередко имеют около десятка скоростей.

Для водителей большегрузов секвентальная коробка является очень актуальным выбором, поскольку не приходится тратить время на выбор момента для переключения передачи.

Плюсы и минусы СКПП

Все механизмы имеют свои плюсы и минусы. И секвентальная коробка в этом не исключение, она как и все имеет ряд положительных сторон, и ряд отрицательных. Но начнем мы ,пожалуй, с плюсов :

Отсутствие педали сцепления;
Скорость переключения. По этому показателю она превосходит механическую коробку, которая в свою очередь работает быстрее автомата. В следствии чего, у секвентальной коробки по скорости срабатывания нет конкурентов;
Простота переключения. Все как в играх про гонки - либо повышаете передачу, либо понижаете и не надо думать о том, какая передача включена;
Режим работы. Вы можете ездить на спортивном режиме , который обеспечивает более высокую скорость и точность переключения, можете включить автоматический режим , при котором автоматика будет делать все сама, а так же, можете использовать аналог "механики" - решать вам.

На этом ряд плюсов заканчивается, так давайте же приступим к изучению ее слабых сторон , которые могут оказаться более серьезными, чем плюсы.

Недолговечность. Такой вид КПП служит в несколько раз меньше, чем традиционные виды. Связано это с тем, что они плохо выносят высокие нагрузки. Самый чувствительный элемент-это сервоприводы;
Сложность обслуживания и ремонта. Исходя из того, что конструкция такой коробки является особенной, стоимость обслуживания обходится в крупные суммы. Найти станцию обслуживания, где вам помогут решит проблему так же сложно, как и произвести ремонт самостоятельно. Это обусловлено тем, что в России такой вид КПП встречается относительно редко и найти мастера, который имеет опыт работы с такой конструкцией сложно.

Заключение

В заключение хочу сказать, что секвентальная коробка передач, однозначно, является наиболее перспективным видом трансмиссии для мощных и скоростных автомобилей. Но если инженеры продолжат работу над ее улучшением, устранением слабых мест, то она получит более широкое применение на серийных автомобилях. Если сравнить самые первые разработки, которые вышли в серийное производство на автомобилях BMW и аналоги, которые выпускают на данный момент, то разница будет огромная, что говорит о действительном прогрессе!

Благодарю всех за прочтение статьи! Не забывайте ставить лайки, подписываться на канал и оставлять комментарии!

Коробки передач автомобилей постоянно эволюционируют, упрощая процесс переключения передач. В этой статье мы расскажем вам о секвентальной трансмиссии, ее преимуществах и особенностях, а также развеем мифы о ней.

08.11.2019
/
Полезное , Как это устроено
/
Яков Фрудгарт

История

Sequence — последовательность

обычный механический
механический спортивный
полностью автоматический

И как с этим жить?

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:

Не отпугнуло?

Коробка передач

Здесь получается так, что одна тяга в момент переключения подтягивается, а другая – нажимается. То есть, в момент подтягивания тяги переключения первой передачи тяга второй передачи нажимается. Это дало возможность значительно сократить временной интервал переключения в сравнении с обычной коробкой передач.

В переводе с английского языка секвентальная переводится как последовательность. Стало быть, секвентальная коробка передач означает только последовательное переключение скоростей. Этот принцип работы заключается в воздействии на управление ногой (примером может служить мотоцикл), для быстрого переключения — спортивный автомобиль; в случае большого количества передач, выбор которых с помощью переключения рычага не очень удобен — это трактор, грузовые автомобили. Чаще всего происходит переключение за счет смещения органа управления от нейтрального положения. В то время как принцип работы классической КПП заключается в самостоятельном выборе передачи.

Секвентальная коробка передач

Развитие секвентальной коробки

Каких только коробок трансмиссии не было создано за всю историю автомобилестроения. Вот и создание секвентальной трансмиссии не прошло мимо. Чаще всего мы слышим, механическая коробка передач или автоматическая, но стоит понять, что этим дело не ограничивается, так как существует еще много вариантов для переключения скоростей.

Между этими КПП есть разница, которую стоит понять. Взять, к примеру, обычную машину с механической коробкой. В этом случае водитель самостоятельно делает выбор передачи скорости. То есть, разогнавшись, у него есть возможность переключиться с третьей скорости на пятую или же, наоборот — при торможении, перейти с пятой на третью. Этот механизм еще можно назвать поисковым, так как включение передачи скоростей полностью зависит от водителя. Еще раз хочется отметить, что передача может быть любой, самое главное, чтобы было соответствие режиму движения и нагрузкам на автомобиль.

Но то, что касается обладателей секвентальной коробки передач — они такой возможности свободного переключения лишены. Это действие может осуществляться только на одно значение либо вверх, либо вниз. То есть, переключение будет выглядеть следующим образом: два-три-четыре или семь-шесть-пять, что характерно для мотоциклов BMW и для мотоциклов М1-М. Другого переключения на такой коробке добиться невозможно.

Спортивный тип М

Сравнительно недавно была разработана семиступенчатая секвентальная коробка передач. Это первая модель 7-ступенчатой КПП SMG в мировом автомобилестроении. За счет своего сверхмалого времени для переключения скоростей в сочетании с мощностью силового агрегата она позволяет своему владельцу делать собственный выбор спортивного или комфортного стиля езды.

Исторические сведения

Такая коробка уже сумела стать традиционной для автомобилей BMW. Уже в 1996 году SMG 1 начала устанавливаться на модели Е36 М3. В 2001 году оснащение моделей Е46 М3 осуществлялось SMG 2. А уже в 2005 на модели Е60 М5 прошла установка коробки передач SMG 3. Что стало отличать эту коробку передач от предыдущих моделей, так это заметное сокращение временной затраты на переключение передачи.

Семиступенчатая секвентальная коробка передач для BMW

Эта модель трансмиссии третьего поколения оборудована индивидуальными тягами привода переключения, что позволило добиться ощутимого ослабления тяги в момент переключения. Как это могло получиться?

Как происходит процесс переключения

Сравнивая обычную коробку передач с секвентальной SMG 3, обращаешь внимание, что в обычной КПП в момент переключения тяга привода переключения передач подтягивается, после чего поворачивается и нажимается. В сравниваемом устройстве все происходит по-другому. Здесь получается так, что одна тяга в момент переключения подтягивается, а другая — нажимается. То есть, в момент подтягивания тяги переключения первой передачи тяга второй передачи нажимается. Это дало возможность значительно сократить временной интервал переключения в сравнении с обычной коробкой передач.

Работа секвентальной коробки передач

Итак, знакомая всем механическая коробка передач эволюционировала и позволила прийти к новому типу трансмиссии, которые должны упрощать управление водителем автомобилем. И таким важным изобретением стала автоматическая коробка передач, которая модернизировалась и совершенствовалась. И сегодня, она дает возможность водителю, вообще не задумываться о том какую и когда переключать скорость. Но и механическое оборудование никто не отбросил в сторону. Она также продолжала развиваться и вот результатом этих изысканий стала секвентальная коробка передач. Результатом такой трансмиссии стало включение скорости в строгой последовательности.

Принцип работы

Этот тип КПП разрабатывался на базе механики. Основное отличие этой трансмиссии заключается в том, что вместо косозубых здесь установлены шестерни с прямыми зубами, а также отсутствует педаль сцепления (эту роль на себя принял электронный блок управления). Переключение передач в коробке осуществляется с помощью гидравлического механизма, что и приводит к значительному сокращению переключения скоростей.

Гоночный болид с секвентальной коробкой передач

Достоинства и недостатки

Такая секвентальная трансмиссия имеет свои характерные особенности. Достоинствами этого агрегата можно выделить отсутствие педали сцепления, что особенно удобно для начинающих водителей. Следующее положительное качество, характеризующее эту модель устройства — скорость переключения скоростей, которая превышает классические автоматические и механические трансмиссии. Другое достоинство — экономичность, которая происходит за счет сокращенного переключения скоростей. Также предлагается возможность выбора режима — механика или автомат.

Недостатком этого устройства можно назвать его конструкцию. То есть, этот механизм не является устойчивым к износу и при большой нагрузке быстро выходит из строя. В качестве примера можно привести гоночные автокары. После каждого заезда, секвентальная коробка передач чаще всего подвергается обязательной переборке. В принципе если не соблюдать эксплуатационные правила, то и на серийных авто секветнальная КПП может выйти из строя, а это значит, повлечет за собой дорогостоящий ремонт.

Большинство людей, интересующихся автомобильной промышленностью, привыкли к тому, что автомобиль может передвигаться либо с помощью механической трансмиссии, где все переключения осуществляются напрямую водителем из салона авто, либо при помощи её более комфортабельного аналога – автоматической коробки передач, которая самостоятельно отвечает за переключение скоростей. Однако на автомобильном рынке существует предложение и для тех, кто хочет при управлении машиной совмещать динамичность механической КПП и удобство автомата – такое решение называется секвентальная коробка передач.

Секвентальная коробка передач

ПОНЯТИЕ И ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

Продажи экземпляров, снабжённых секвентальной коробкой, показали, что многим водителям такая альтернатива более привычным аналогам пришлась по вкусу, однако от некоторых покупателей можно было услышать отзывы об относительно большом интервале переключения скоростей. Ситуацию исправил выход второго поколения секвентальной коробки передач и интеграция в новую спортивную модель компании с индексом М3 Е46.

КПП с двойным сцеплением

ПРИНЦИП РАБОТЫ СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

Главная задача секвентальной коробки передач, принцип её работы при разгоне автомобиля – уменьшение интервала между переключением скоростей. Использование секвентальной коробки передач в качестве трансмиссии позволяет достичь этого не только с помощью максимального упрощения процесса переключения, но и благодаря отсутствию необходимости для водителя управлять сцеплением самостоятельно. Отсутствие сцепления в качестве дополнительной педали даёт преимущество как начинающим водителям, для которых привыкание ко всем тонкостям процесса вождения представляет некоторые сложности, так и профи, которые эксплуатируют автомобиль на пределе его возможностей и каждая доля секунда для которых – это уйма потерянного при разгоне времени. На самом деле сцепление у секвентальной КПП также присутствует, но управление им осуществляется с помощью отдельного электронного блока, который самостоятельно рассчитывает, исходя из текущей скорости автомобиля и силы воздействия водителя на педаль акселератора, какая передача является в текущий момент самой оптимальной.

коробки передач, принципа её работы

От этого блока подаётся сигнал на трансмиссию, в место расположения датчиков определения скоростей. Следующим и конечным пунктом отправки сигнала после обработки датчиками выступает прогрессивный блок – агрегат, отвечающий за коррекцию данных о работе ДВС. Кроме данных о скорости автомобиля, прогрессивный блок обрабатывает также информацию о работе всех элементов блока комфорта и на основе совокупности получаемых данных производит вычисления по оптимизации движения.

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

От своих конкурентов секвентальная коробка передач отличается следующими уникальными особенностями:

в основе строения секвентальной КПП лежат шестерни с прямыми зубцами, и это является её главным отличительным признаком от механической коробки, где за основу берутся косозубые шестерёнки. В этом отличии кроется преимущество секвентальной коробки передач, поскольку прямозубые шестерни, в отличие от аналогов, во время функционирования коробки почти не создают трения;
также диаметр каждого шестерня несколько увеличен в сравнении с теми, что используются для МКПП, что позволяет передавать большее количество крутящего момента на колёса;

Преимуществами секвентальной коробки передач

ещё одна характерная особенность секвентальной коробки передач – это использование гидравлического сервопривода. Неосведомлённые водители иногда путают сервоприводы на гидравлической основе с автоматическими КПП, тем самым допуская ошибку, поскольку конструкция, рабочий принцип и коэффициент полезного действия в результате у них существенно различаются.

ПРЕИМУЩЕСТВА СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

Несомненно, трансмиссия, используемая в спортивных автомобилях самых именитых мировых производителей, не может не обладать рядом сильных сторон, выгодно выделяющих её на фоне других предложений. Преимуществами секвентальной коробки передач являются:

высокая скорость переключения скоростей – главный плюс КПП на секвентальной основе. Смена передачи действительно происходит мгновенно – всего за 150 м/с. Причиной такого высокого показателя стали уже перечисленные ранее конструктивные особенности трансмиссии: прямозубые шестерёнки с увеличенным диаметром и сервопривод на основе гидравлики;
полное отсутствие потери скорости при переключениях – передачи не просто переключаются с молниеносной скоростью, их смена друг другом никак не влияет на динамику движения автомобиля;
быстрое достижение максимального количества оборотов – секвентальная коробка передач лучше взаимодействует с двигателем автомобиля, за счёт чего переключение скоростей происходит в оптимальном для быстроты разгона диапазоне оборотов ДВС;

секвентальная коробка передач – это не другое название роботизированной коробки.

быстрое достижение максимального количества оборотов – секвентальная коробка передач лучше взаимодействует с двигателем автомобиля, за счёт чего переключение скоростей происходит в оптимальном для быстроты разгона диапазоне оборотов ДВС;
отсутствие отдачи в руку водителя в виде колебаний и вибраций – опять же благодаря налаженному механизму КПП на секвентальной основе подобного рода дискомфорт не побеспокоит хозяина авто с такой коробкой передач;
пониженный расход топлива, обусловленный конструктивными особенностями КПП.

ВАЖНО: в автомобилях с секвентальной коробкой передач даже переключения с помощью подрулевых лепестков происходит значительно быстрее, нежели у моделей с конкурирующими трансмиссиями. Это преимущество может стать решающим, к примеру, при соревнованиях на лучший результат по прямой линии.

НЕДОСТАТКИ СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

Как и у других типов трансмиссий, у секвентальной КПП имеются и негативные моменты в эксплуатации:

относительно быстрый износ – поскольку на автомобилях с установленными секвентальными коробками ездят, как правило, очень быстро, причём такой режим езды и агрессивный стиль вождения сохраняются постоянно, это приводит к частым поломкам и последующим обращениям на станции сервисного обслуживания. Электронный блок распределения нагрузки в секвентальной коробке передач выступает преимуществом при разгоне, но может послужить и причиной неисправности, поскольку любое несвоевременное переключение скорости полностью нарушает необходимый алгоритм и приводит к дестабилизации всей системы;

стереотипы секвентальных КПП

стоимость расходных материалов и работ по их замене/установке – так же, как и в случае с электронным блоком, составные элементы секвентальной коробки являются преимуществом, когда речь идёт о скоростных характеристиках, но вот стоимость ремонта этих механизмов к плюсам данного типа трансмиссии отнести никак нельзя. Починить в ней что-либо самостоятельно также является сомнительной перспективой для владельца авто с коробкой на секвентальной основе.

ВАЖНО: при ремонте коробки передач на секвентальной основе необходимо использовать только оригинальные запасные части. Поскольку по конструкции такая коробка существенно отличается от механики и автомата, заменить большинство расходных материалов на подобные, используемые в других коробках, не получится.

ЗАБЛУЖДЕНИЯ ПО ПОВОДУ СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

секвентальная коробка передач – это уже тем более не автомат

Для обывателей наиболее распространёнными являются два неверных стереотипа о секвентальных КПП. Поясняем:

секвентальная коробка передач – это не другое название роботизированной коробки. В своей основе первая использует гидравлический сервопривод, а вторая – электрический;
секвентальная коробка передач – это уже тем более не автомат. Не следует путать автоматическую КПП с возможностью перехода в ручной режим с секвентальным аналогом.

ВЫВОДЫ О СЕКВЕНТАЛЬНОЙ КОРОБКЕ ПЕРЕДАЧ
Трансмиссия на секвентальной основе станет отличным решением для любителей динамичной езды и быстрого разгона, которые не хотят полностью отдавать управление автомобилем на поруки современных электронных помощников, но при этом желают получить не только максимум драйва и адреналина, но и сочетать это с комфортной эксплуатацией, без необходимости лишних движений и операций.

Читайте также: