Как работают секвентальные коробки передач

Эта коробка передач имеет изготовленный на заказ механизм последовательного переключения передач с пневматическим приводом и компьютерным управлением. Это 5-ступенчатый синхронизатор, модель трансмиссии ZF 5DS-25-2. Фото предоставлено Дереком Смитом, Gruppe/5 Automotive

Если вы читали статью HowStuffWorks «Как работают механические коробки передач», то вы понимаете внутреннюю работу типичной механической коробки передач и знаете, почему в механических коробках передач используется стандартная буква «Н» в переключателе передач.

Если вы когда-нибудь ездили на мотоцикле, то знаете, что механическая коробка передач в мотоцикле не имеет ничего общего с этим. На мотоцикле вы переключаете передачи, нажимая рычаг вверх или вниз носком ноги. Это гораздо более быстрый способ переключения. Этот тип трансмиссии называется секвентальной коробкой передач. или секвентальная механическая коробка передач .

Оказывается, в большинстве гоночных автомобилей также используются секвентальные коробки передач. Секвентальная коробка передач дает водителю несколько важных преимуществ, которые очень полезны в гоночном автомобиле. Мы обсудим эти преимущества позже в этой статье.

В этой статье вы узнаете, как работает секвентальная механическая коробка передач и почему этот тип трансмиссии теперь используется во многих высокопроизводительных автомобилях.

>В коробке передач

Как это работает

Книга «Как работают механические коробки передач» дает общее представление о механизмах механической коробки передач. 5-ступенчатая механическая коробка передач является довольно стандартным для автомобилей сегодня. Внутренне это выглядит примерно так:

Есть три вилки, управляемые тремя тягами, зацепляемыми рычагом переключения передач. Глядя на тяги переключения передач сверху они выглядят так на нейтральной передаче, задней передаче, первой и второй передаче:

Как это работает

Схема "H" позволяет перемещать тягу переключения между тягами управления для трех вилок и перемещать тяги вперед и назад.

Точно так же работает секвентальная механическая коробка передач. Еще есть набор вилок переключения передач которые двигают ошейники, которые включают шестерни. Единственная разница заключается в способе манипулирования управляющими стержнями. Паттерн "H" удален и заменен другим движением.

В гоночном автомобиле движение рычага переключения передач либо «нажимает вперед» для повышения передачи, либо «тянет назад» для переключения на пониженную передачу. Если вы находитесь на передаче и хотите перейти на более высокую передачу (например, со 2-й на 3-ю), вы толкаете рычаг переключения передач вперед. Чтобы перейти с 3-й на 4-ю, вы снова толкаете рычаг вперед. Чтобы перейти с 4-й на 5-ю, вы снова нажимаете ее вперед. Каждый раз одно и то же движение. Чтобы понизить передачу, скажем, с 5-й на 4-ю, нужно потянуть рычаг назад. В европейских автомобилях массового производства рычаг переключения передач перемещается вперед и назад для переключения на более высокую и более низкую передачи соответственно. В автомобилях Формулы-1 вместо рычага переключения передач по бокам руля есть два лепестка. Левый подрулевой переключатель переключает передачи вверх, а правый — вниз. На мотоцикле вы делаете то же самое, но вместо того, чтобы двигать рычаг вперед и назад рукой, вы перемещаете рычаг вверх и вниз ногой.

Эти движения вращают барабан с храповым механизмом. . Барабан выглядит так:

Изображение предоставлено Quaife Engineering Ltd. Авторское право Quaife.

Вы можете видеть, что в барабане прорезаны канавки. Эти канавки могут выполнять одно из двух действий:

• Если барабан расположен вдали от шестерен трансмиссии, канавки управляют стандартными тягами управления.
• Если барабан расположен рядом с шестернями, канавки непосредственно перемещают вилку переключения передач, и тяги управления не нужны. Этот метод кажется более распространенным, поскольку он состоит из меньшего количества деталей и более компактен.

Так, когда вы перемещаете рычаг, он поворачивает барабан на один шаг (например, на 50 градусов). Это вращение заставляет стержни или вилки двигаться в соответствии с канавками в барабане, меняя шестерни.

Анимация шестиступенчатой ​​секвентальной коробки передач. Фото предоставлено Майком Челленджером, Haydndesign Ltd.

Из-за барабана приходится переключаться последовательно . Нет перескока, например, с первой передачи на третью. Вы всегда должны переключаться со второй передачи, чтобы перейти на третью. То же самое и при понижении передачи. Преимущество этой системы в том, что ошибки переключения исключены. Вы всегда переходите на следующую передачу.

>Преимущества секвентальных коробок передач

У этого автомобиля секвентальная шестиступенчатая коробка передач, поэтому вместо Н-образной схемы, характерной для обычной механической коробки передач, рычаг переключения передач движется по прямой.

Почти каждый гоночный автомобиль с механической коробкой передач использует последовательный подход, а не схему «H». Есть четыре основные причины для этого предпочтения:

1. Последовательный сдвиг выполняется быстрее. Например, чтобы перейти со 2-й на 3-ю передачу по схеме «Н», вам нужно снова и снова нажимать рычаг вверх. Это требует времени. На секвентальной коробке передач вы просто нажимаете рычаг вверх при каждом переключении передач.
2. Последовательный сдвиг согласован. Вам не нужно думать:«Давайте посмотрим, я на второй передаче, поэтому мне нужно двигаться вверх-вниз, чтобы перейти на третью». Вы просто толкаете рычаг вперед — это одно и то же движение для каждой передачи.
3. Руки расположены одинаково. При схеме «Н» положение рычага переключения передач меняется, поэтому приходится думать, куда деть руку, в зависимости от того, на какой передаче вы находитесь. В секвентальной коробке передач рычаг переключения всегда находится в одном и том же месте для переключения передач. следующая смена.
4. Последовательный сдвиг не преподнес сюрпризов. Если вы неправильно переключитесь в гонке по образцу «H» (например, понизите передачу до 2-й, когда вы хотели перейти на 4-ю), можно взорвать двигатель. Этого никогда не произойдет с секвентальной коробкой передач.

Другое преимущество заключается в том, что рычаг последовательного переключения передач занимает меньше места в кабине гоночного автомобиля. Вам нужно место только для движения рычага вперед/назад, а не влево/вправо.

Почти во всех гоночных трансмиссиях используется метод последовательного переключения передач. Барабан вращается вручную с помощью рычага в кабине, либо соленоидами, пневматикой или гидравликой, активируемой электроникой. В электронном случае у водителя есть пара подрулевых переключателей на рулевом колесе для управления механизмом, и ему никогда не приходится убирать руки с рулевого колеса.

Из-за преимуществ последовательного подхода этот тип трансмиссии начинает появляться на автомобилях на рынке тюнинга высокого класса. Последовательную механическую коробку передач не следует путать с автоматической коробкой передач типа «типтроник». Система типтроник может дублировать движение рычага переключения передач секвентальной коробки передач. Однако, поскольку трансмиссия типтроник по своей сути является автоматической коробкой передач, она по-прежнему имеет гидротрансформатор и обычно не переключается так быстро.

Для получения дополнительной информации о последовательной передаче и смежных темах перейдите по следующим ссылкам.

Часто задаваемые вопросы о секвентальной коробке передач

Что делает секвентальная коробка передач?

Последовательная коробка передач используется вместе с механической коробкой передач (в частности, последовательной механической коробкой передач), чтобы обеспечить более быстрое переключение передач. Однако с секвентальной коробкой передач водители могут переключаться только вверх или вниз до следующей последовательности — или следующей в последовательности — передачи.

Нужно ли сцепление для секвентальной коробки передач?

Вам нужно сцепление для первой передачи с секвентальной коробкой передач, но вам не нужно для остальных передач.

Почему в автомобилях нет секвентальных коробок передач?

Секвентальные коробки передач действительно предназначены для мотоциклов и гоночных автомобилей. Однако некоторые автомобили более высокого класса начинают появляться с секвентальными коробками передач.

Как переключать секвентальную передачу?

Секвентальные коробки передач просты. Вы просто нажимаете вверх, чтобы переключиться на следующую передачу, или вниз, чтобы переключиться на предыдущую передачу.

Коробки передач и трансмиссии — это одно и то же?

Коробка передач технически является компонентом трансмиссии. Коробка передач представляет собой закрытую зубчатую передачу, а трансмиссия — всю систему силовой передачи (включая коробку передач).

>Дополнительная информация

Статьи по теме

• Как работает механическая коробка передач
• Как работает сцепление
• Как работает автоматическая коробка передач
• Как работают Gears
• Как работают передаточные числа
• Как работают автомобильные двигатели

Больше отличных ссылок

• Близнецы/QED Lotus Elise
• Quaife:Трансмиссии:6-ступенчатая секвентальная гоночная коробка передач Dodge Viper HD
• Индикатор секвентальной коробки передач Geartronics
• indiacar.com:Трансмиссия
• Информационный документ о проекте Slinky — PDF
• Основы трансмиссии мотоцикла 101
• TotalMotorSport.com:трансмиссия в разрезе