Секвентальная коробка передач: принцип работы, плюсы и минусы

Из этого материала вы узнаете:

Распространенные типы коробок передач

Трансмиссия необходима для передачи энергии от двигателя к ведущим колесам. В зависимости от конструкции выделяют следующие типы коробок передач:

• Механические КПП. Различаются по числу ведущих, ведомых и промежуточных валов, а также по количеству передач вперед и назад.
• Автоматические КПП. Отличаются друг от друга по конструкции коробки передач.
• Гидротрансформатор. В основе конструкции – планетарный ряд Фурье (планетарная передача).
• Вариатор. Содержит два шкива, изменяющих свой диаметр под воздействием центробежной силы, что приводит к изменению передаточных чисел. Между шкивами есть цепная или ременная передача, а связь между двигателем и КПП осуществляется через гидротрансформатор.
• Роботизированные КПП. Речь идет о механических КПП с электронным управлением процессом переключения скоростей.

Современные механические трансмиссии включают два или три вала (в зависимости от типа привода: два – для переднего или заднего, три – для заднего и полного), оснащенные косозубыми шестернями. Косозубое зацепление обеспечивает передачу крутящего момента.

Сепараторы, в которые входят вилки включения передач, устанавливаются между шестернями. На внутренней стороне сепараторов и косозубых шестеренок имеется большее количество зубцов. Именно они обеспечивают надежное взаимодействие деталей.

Распространенные типы коробок передач

В механических коробках передач валы создаются из цельных металлических заготовок и не подлежат разборке. В этой трансмиссии можно переключить передачу с первой на третью, и авто продолжит движение. Например, на скользком покрытии без межосевых и межколесных блокировок можно начать движение сразу с четвертой передачи. При этом двигатель будет функционировать нормально.

Что собой представляет секвентальная коробка передач

Многие люди не понимают, что такое секвентальная коробка передач. Каждый год появляются инновационные изменения в области автомобильных трансмиссий. Эти нововведения направлены на упрощение управления автомобилем и улучшение его технических характеристик. Яркий пример – внедрение секвентальных коробок передач. Основной особенностью этой технологии является последовательное переключение передач.

Принцип работы секвентальной коробки передач

Теперь разберемся, как работает секвентальная коробка передач. Не всегда у водителя есть возможность выбрать оптимальную передачу, особенно при переходе с более высокой на более низкую, не прибегая к использованию тормозов. Эта проблема особенно актуальна в сельском хозяйстве, где техника, такая как тракторы и грузовики, может иметь большое количество скоростей (6 и более).

Интересной особенностью секвентальной коробки передач является отсутствие педали сцепления, что упрощает управление автомобилем. Когда нет необходимости в синхронизации движений левой и правой ноги при переключении скоростей, процесс становится более интуитивным.

Для управления сцеплением используется бортовой компьютер, который получает данные от сенсоров и датчиков, следящих за уровнем нажатия педали акселератора и попытками включения той или иной передачи. Электронный блок управления, оценивая эти сведения, отправляет сигнал на прогрессивный блок секвентальной коробки передач, который отвечает за контроль скорости движения транспортного средства.

Принцип работы секвентальной коробки передач

Для более полного понимания принципов работы секвентальной коробки передач важно учесть отличия от механических вариантов. Вместо конусных шестерён, характерных для механических коробок, здесь используются прямозубые шестерёнки. Этот подход обеспечивает более высокий КПД благодаря снижению потерь на трении, но имеет один недостаток – уменьшение крутящего момента. Для устранения проблемы устанавливаются шестерни большего диаметра. Следует учитывать, что уровень шума при функционировании трансмиссии с прямозубыми шестернями значительно выше.

Кроме того, в секвентальной коробке используются гидравлические сервоприводы. Основная задача этих устройств – облегчить и ускорить процесс переключения передач. Стоит отметить, что в секвентальных коробках привод осуществляется гидравлическим путем, в отличие от электрического привода, применяемого в роботизированных вариантах.

Преимущества и недостатки секвентальной коробки передач

У трансмиссий с секвентальной конфигурацией есть свои позитивные и отрицательные стороны. Для начала рассмотрим преимущества:

• Отсутствие педали сцепления. Это удобно как для водителей-новичков, для которых бывает проблематично освоить управление тремя педалями одновременно, так и для опытных.
• Высокая скорость переключения. Секвентальные коробки передач существенно опережают по скорости механические варианты, которые, в свою очередь, заметно превосходят в скорости реакции более медлительные «автоматы».
• Простота переключения. Независимо от текущей передачи, вам просто нужно сдвинуть рычаг в определенную сторону или нажать соответствующую кнопку. Это упрощает процесс управления и делает его более интуитивным.
• Различные режимы работы. Есть секвентальные коробки, которые имеют различные режимы работы, включая аналоги МКПП, спортивный режим для более высокой скорости и точности переключения, а также автоматический режим, в котором электроника берет на себя управление. При этом сохраняется высокая скорость функционирования трансмиссии.

Уменьшенные размеры корпуса коробки, возможность передачи более значительного крутящего момента и способность выдерживать переменные нагрузки – это не менее важные плюсы секвентальной КПП. При смене передач не наблюдается снижение оборотов двигателя, а трансмиссия не теряет мощность из-за нагрева деталей. Снижена нагрузка на подшипники валов, что способствует долговечности и стабильности работы. Кроме того, устройство отличается простотой обслуживания.

Несмотря на эти преимущества, секвентальные трансмиссии имеют свои недостатки, которые в некоторых случаях могут оказаться более существенными. Основные минусы включают:

• Сниженный срок службы. Устройство секвентальной коробки не так долговечно, особенно при высоких нагрузках, что делает такие КПП менее надежными по сравнению с традиционными типами коробок передач. Чаще всего в СКПП ломаются гидравлические сервоприводы.
• Сложность обслуживания и ремонта. Обслуживание и ремонт СКПП требует значительных затрат из-за сложной конструкции. Собственноручно устранить неисправность вряд ли получится. Даже на специализированных СТО может быть сложно найти мастера с опытом работы с такими коробками ввиду редкости данных устройств на российском рынке.

Частые заблуждения о работе секвентальной коробки передач

Роботизированные и секвентальные трансмиссии – это одно и то же

Несмотря на схожий принцип работы, существует несколько существенных различий. Например, сервопривод в роботизированных коробках передач работает на электричестве, а не на гидравлике, как в случае с секвентальными трансмиссиями. Кроме того, коробка-робот использует двойное сцепление для плавного переключения скоростей, чего не требуется СКПП.

АКПП и СКПП всегда используются в связке

На самом деле это не так. У секвентальных коробок далеко не всегда есть автоматический режим.

АКПП и СКПП всегда используются в связке

Секвентальные коробки передач устанавливаются исключительно в гоночных автомобилях

И в сочетании с кулачковым механизмом. Хотя такая комбинация действительно распространена в автоспорте, существуют серийные автомобили, на которых успешно используется секвентальная коробка передач. Более того, СКПП может быть применена и без кулачкового механизма, который чаще всего встречается в гоночных авто. Например, многие модели большегрузных грузовиков и другой тяжёлой спецтехники оснащены секвентальными коробками.

Часто задаваемые вопросы о секвентальной коробке передач

Какие есть ограничения при использовании секвентальных коробок передач?

Во-первых, для управления кулачковыми КПП нужно иметь определенный опыт. Во-вторых, существует несколько важных кинематических аспектов, ограничивающих эксплуатацию таких устройств.

Последовательное переключение заметно снижает маневренность машины. Особенно это заметно при выполнении сложных перестроений на общественных дорогах. Таким образом, даже опытному гоночному пилоту придется столкнуться с затруднениями при переключении вилки из-за необходимости резких переходов от нижних к верхним передачам. На прямых участках дороги, где поддержание постоянной высокой скорости является критически важным моментом, кулачковая КПП проявляет себя наилучшим образом.

Какая КПП считается наиболее надежной?

Первое место, без сомнений, принадлежит классической механической трансмиссии. На втором месте располагается гидротрансформатор. Вариаторы и роботы делят между собой последние позиции.

Специалисты считают, что доля автоматических коробок на рынке будет постепенно увеличиваться, в то время как механические трансмиссии останутся, но их популярность может заметно снизиться.

На каких машинах впервые была установлена секвентальная коробка передач?

Секвентальные коробки передач представляют собой относительно новую технологию, впервые появившуюся в начале 90-х годов XX века. Первоначально эти трансмиссии были внедрены в гоночные авто (спорткары BMW 3 серии от подразделения «motorsport»).

Теперь вы знаете, что такое секвентальная коробка передач. Очевидно, что создание и интеграция таких КПП в серийное производство ознаменовало технический прогресс в области автомобилестроения. Однако большой популярности эти трансмиссии все еще не имеют, что объясняется большим количеством технических ограничений и недостатков.