Секвентальная коробка передач
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
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
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
Рубрика: Последние новости, Советы специалистов
Рубрика: Последние новости, Советы специалистов
Ошибки на «автомате»
Классические автоматические коробки с гидромеханической системой переключения ступеней и планетарными рядами в конструкции более надежны, чем «роботы» и вариаторы. Однако, если ездить на них так же, как на «роботе», то они тоже быстро ломаются.
Выйти из полноэкранного режима
Развернуть на весь экран
Фото: Geely
Фото: Geely
К примеру, частые переключения «автомата» в нейтраль не снимают нагрузки с трансмиссии, а наоборот увеличивают их. Этот режим предназначен только для недалеких транспортировок машины на буксире. Коробка снижает давление масла и переходит в щадящий режим. Если часто переводить автомат из D в N, то колебания давления масла могут привести к ошибкам в работе фрикционов.
Но самое опасное для «автомата» — это перегрев. В погоне за экономией некоторые производители упрощают трансмиссии, ради снижения веса удаляются масляные радиаторы и дополнительные насосы. Ездить так можно, но небыстро и без прицепа.
В итоге длительные буксования и езда на больших скоростях могут привести к перегревам автомата и его последующему загрязнению. Продукты износа забивает клапаны гидроблока, снижают давление в системе, нарушают работу фрикционов.
В общем, чтобы продлить срок службы автоматической коробки лучше забыть про «нейтраль», не нагружать технику спортивным драйвом, не ездить на повышенных оборотах и не устанавливать на машину нештатный фаркоп для перевозки телег с грузом.
Что такое секвентальная коробка передач?
Секвентальная коробка передач (от англ. sequence — последовательность, англ. sequential manual gearbox) — коробка передач, допускающая только последовательное их переключение. От коробки передач классического типа отличается принципом работы механизма переключения передач. Последовательное переключение удобно в тех случаях, когда воздействие на орган управления осуществляется ногой (например, на мотоцикле), когда требуется быстрое переключение (например, на спортивном автомобиле) или при наличии большого количества передач, выбор которых традиционным способом перемещения рычага неудобен (на тракторах, грузовых автомобилях). Обычно переключение осуществляется смещением органа управления от нейтрального положения.
Механизм переключения может быть как прямого действия, например на мотоциклах, так и с сервоприводом (автоматизированным или неавтоматизированным).
На мотоциклах принята следующая схема управления коробкой передач:
- перемещение рычага вверх — переход на передачу вверх;
- перемещение рычага вниз — переход на передачу вниз;
- нейтраль (выключение передачи) обычно находится между первой и второй передачами, причём включается не полным ходом рычага.
На автомобилях обычно управляется рычагом, одновременно выполняющим роль селектора режимов и переключения передач, но может управляться кнопками, расположенными на рулевом колесе. На тракторах управление секвентальной КПП может быть дублированным: рычагом и педалью.
Обозначается секвентальный режим латинской буквой «S».
В основу секвентальной коробки передач положена обычная механическая трансмиссия, только чуть-чуть модернизирована и «усложнена». Процесс переключения передач происходит с использованием гидравлики, это главное отличие этой коробки от роботизированной. Также переключения происходят последовательно, то есть не проскакивая скорости.
Использование гидравлики позволяет сократить время переключения передач секвентальной коробки до 150 миллисекунд. Так же позволяет уберечь коробку от «грубого» обращения с ней.
Рычаги переключения скоростей расположены обычно на руле. Существует как автоматическое переключение, так и ручное. Обычно это три режима:
1) стандартный механический;
2) спортивная механическая;
3) автоматическое переключение передач секвентальной коробкой без вмешательства водителя.
Например в моделях M3 марки BMW скорость переключения передач снизилась до 80 миллисекунд. Это достигнуто благодаря использованию аэрокосмических технологий, технологий применяемых в «Формуле-1». Также секвентальные коробки имеют множество режимов, облегчающих жизнь водителю. Это режим подъёма в гору, снежная трасса и многие другие.
В обычных коробках в процессе переключения скоростей тяга привода подтягивается, поворачивается, нажимается, и «выбирается» нужная нам передача. В секвентальной же коробке создаётся давление в гидравлическом узле и наполняется гидроаккумулятор. Затем посредством работы гидравлической системы происходит процесс переключения передач.
К примеру, в BMW M6 имеется функция „Drivelogic“ секвентальной КПП. Переключать передачи можно двумя способами: с помощью рулевых переключателей, или используя рычаг переключения передач в центральной консоли, позволяющий мгновенно переходить с одной передачи на другую, не снижая скорость или мощность двигателя и не прибегая к помощи сцепления. Система Launch Control, использующая оптимальный диапазон оборотов для автоматического переключения передач, обеспечивает максимально быстрый разгон. При этом ногу с педали акселератора убирать не надо. Трогаться с места допустимо и на второй передаче (например, на льду).
Секвентальная коробка передач основана на обычной механической коробке передач. Среди важнейших инноваций — использование двух переключателей, расположенных на рулевом колесе, кроме обычного рычага селектора. Водитель может переключать передачи, не снимая руки с руля. Переключение передач строго последовательно – ни одну нельзя пропустить. Секвентальная коробка уменьшает риск неаккуратного переключения передач и перегрузку зубцов передачи.
Для составления публикации была использована информация с Википедии, bmw.ru, autoclub36.ru и cars-area.ru.
Чем плавнее, тем хуже
Китайские производители при разработке своих трансмиссий учитывали опыт предшественников. Поэтому в преселективных «роботах» было решено отказаться от сухих сцеплений и использовать более долговечные фрикционные системы в масляной ванне. Как итог, ресурс блока двойного сцепления вырос. Как заявляется, роботизированная китайская коробка может выходить свыше 300 тыс. км, если не будет перегрева. Однако перегреть ее несложно.
Выйти из полноэкранного режима
Развернуть на весь экран
Фото: Changan
Фото: Changan
Перегреть преселективную коробку можно в пробках, если ездить на ней, как на автомате, то есть полностью полагаясь на электронное управление. Дело в том, что плавное движение в пробке на «роботе» достигается за счет пробуксовки дисков сцепления в масляной ванне. Коробка на скорости в 5 км/ч переходит на вторую передачу и допускает проскальзывания дисков, чтобы обеспечить мягкое и плавное движение. Автомобиль катится вперед, мотор зависает на 1,5 тыс. оборотов, а диски сцепления трутся друг о друга. Таким образом коробка имитирует мягкую работу гидротрансформатора. Естественно при избыточном трении коробка греется, а диски изнашиваются.
Что такое роботизированная коробка передач
Роботизированная коробка переключения передач (сокращенно РКПП) – гибридная конструкция на основе механической и автоматической трансмиссии. Некоторые называют ее современным вариантом автоматической коробки. В качестве основы здесь используется механическая КПП, которой управляет электронный блок и система переключателей гидравлической или электрической модели (в зависимости от транспортного средства).
Конструктивные особенности новой модели трансмиссии накладывают свои особенности на управление автомобилем. Водитель машины с РКПП может вмешиваться в процесс управления коробкой и самостоятельно выбирать передачу. При этом переключение осуществляется не рычагом, а с помощью подрулевых лепестков, которые устанавливаются на спортивных авто. Еще одно отличие от машин с МКПП – отсутствие педали сцепления, функцию которой принимает на себя электронный блок управления.
Для многих автомобилистов появление роботизированной коробки переключения передач стало настоящим открытием, благодаря которому управлять машиной стало в разы удобнее. Однако перед тем как выбрать автомобиль с роботизированным управлением трансмиссией, стоит учесть его уязвимые места:
- Иногда умное управление дает сбой. Оно перестает различать положение селектора, не позволяет включать режимы Drive или Reverse, а иногда отказывается даже завести двигатель. Причина – значительный перегрев внутренних узлов или сбои в работе датчиков. Если не устранить эти нарушения, проблема напоминает о себе при каждой поездке.
- Конструкция РКПП имеет небольшой рабочий ресурс, что может показаться странным при сравнительно простой конструкции. Сама коробка служит достаточно долго, а вот сцепление может прийти в негодность уже через 20-30 тысяч километров.
- Еще одна распространенная проблема – отказ сервопривода РКПП из-за значительной нагрузки при размыкании дисков сцепления.
- Вследствие частого переключения режимов обычные диски сцепления быстро изнашиваются. Решением стала их замена на многодисковые модели, которые работают на специальном охлаждающем масле. Они имеют значительный рабочий ресурс, но в случае поломки их замена обойдется в значительную сумму. Симптомы вероятных нарушений – ощутимые вибрации при начале движения и заметные толчки при переключении режимов.
- Не менее уязвимой порой оказывается и мехатроника роботизированных коробок передач. Совмещение электрических и гидравлических деталей расширяет функциональность КПП и одновременно увеличивает нагрузку на узлы, особенно если водитель предпочитает агрессивный стиль вождения и иногда забывает о профессиональном сервисе. Загрязнения каналов подачи масла, сбои, перегревы, деформации и трещины – распространенные проблемы, к которым нужно быть готовым каждому водителю машины с РКПП.
В свою очередь, поломка деталей в составе механической части коробки случается достаточно редко. Нехарактерный шум или заминки при переключении режимов движения – подсказка, что какая-то из запчастей пришла в негодность вследствие износа.
Причина большинства перечисленных проблем – недостаточно тонкая настройка взаимной работы систем управления и смены передач. Несогласованность действий внутри роботизированной коробки быстро приводит ее в негодность. Однако есть и положительный момент: над усовершенствованием конструкций сегодня трудятся лучшие умы ведущих автомобильных брендов. И при условии грамотной эксплуатации автомобиля ресурса РКПП легко хватит на 150-200 тысяч пробега.
Рассказывая начинающим автовладельцам, что значит роботизированная коробка передач, инструкторы по вождению делают акцент на разнице между «роботом» и «автоматом»:
- Управление сцеплением в первом осуществляет электронный блок. В АКПП сцепление отсутствует, а его функции выполняет гидротрансформатор.
- В роботизированной коробке имеется фрикционное сцепление, а конструкция блока ближе к МКПП, а не к «автомату».
- Включение передач в РКПП осуществляет умная электроника на основании прописанных в памяти алгоритмов. В некоторых моделях предусмотрен переход на ручное управление, где выбор оптимального режима осуществляет водитель.
Также в АКПП имеется дополнительный режим селектора «Р» для парковки, а у РКПП – режим нейтрали «N».
Варианты с вариатором
Для вариаторов буксование не менее опасно. Но главные проблемы доставляет работа шкивов «на холодную» при дефиците масла. Когда коробка недостаточно прогрета она старается удерживать ремень посередине, избегая крайних положений шкивов, в особенности в первые две минуты после старта. Это фактический аналог «прямой» передачи на «механике».
Выйти из полноэкранного режима
Развернуть на весь экран
Фото: Chery
Фото: Chery
Если в этот момент загружать коробку дополнительными рывками тяги или начать буксовать на льду, пытаясь выжать из машины ускорение, то вариатор оказывается под угрозой. Буксующие колеса создают такие ударные нагрузки в непрогретой трансмиссии, что ремень не выдерживает и пробуксовывает, оставляя на шкивах задиры. Продукты износа и стружка попадают в масло и загрязняют его. А для вариатора грязь в масле — это смерть.
Как убить робота?
Сломать «робот» можно за полчаса, если начать раскачивать машину взад-вперед. Помните этот прием, помогающий выбраться из сугроба или грязи? На машинах с «механикой» частые переключения между первой и задней передачами позволяет растолкать автомобиль и придать ему необходимый импульс, чтобы ведущие колеса выкатились на твердую поверхность. Так вот, этот прием для относительно надежного китайского или немецкого «робота» означает верную смерть.
Выйти из полноэкранного режима
Развернуть на весь экран
Фото: Hongqi
Фото: Hongqi
Дело в том, что «робот» имеет принципиально иную систему переключения передач. Если на механической коробке включение «задней» невозможно без остановки и синхронизации валов, то в «роботе» задняя передача постоянно включена, и момент на нее подается мгновенно при смыкании сцепления. А это значит, что задняя передача может включиться даже при движении вперед.
Если водитель раскрутит мотор на первой передаче до 3 тыс. оборотов и тут же переключится в R, то гигантский момент бьет в механическую часть коробки, а именно в вилку переключения передач, в результате чего вилка рискует сломаться, а коробка переходит в аварийный режим. При этом, в ней могут продолжать работать нечетные ступени, а переключения сопровождаются сильными рывками.
В общем, на «роботах» нельзя раскачивать машину. Если надо выехать из сугроба, то лучше использовать лопату или трос, — так дешевле.
Еще для «робота» противопоказана буксировка прицепа, а во время длительных остановок рекомендуется переключать коробку в «нейтраль», чтобы снять нагрузку с хлипкой вилки сцепления.
Плюсы и минусы роботизированного переключения передач
Сочетая в себе характеристики «механики» и «автомата», роботизированная коробка имеет такие же достоинства и недостатки, как и каждый вид трансмиссии. В числе преимуществ можно выделить:
- хорошую динамику, уменьшающую время разгона с нуля до 100 км/ч;
- низкую скорость износа коробки за счет точной работы электронного блока управления;
- приемлемый расход топлива, сопоставимый с параметрами МКПП и меньший на 15-30%, чем у «автомата»;
- высокую ремонтопригодность, опережающую аналогичный показатель АКПП.
В списке недостатков роботизированной коробки – сравнительно высокая стоимость и ощутимые рывки в момент выбора скоростей, избавиться от которых позволит более мощный двигатель.