Такое мудреное и труднопроизносимое слово для простого русского человека, как секвентальный, образовано от английского sequence, что в переводе значит: последовательность. И английское название sequential manual gearbox по-русски звучит как секвентальная коробка передач. Это устройство на автомобилях определенного класса, допускающее только последовательные переключения скоростей с первой на повышенную и наоборот, без перескакиваний.
Традиционная коробка
На традиционных КПП , устанавливаемых на большинстве отечественных автомобилей, нейтральное положение рычага включения скоростей установлено посредине. Для того чтобы тронуться с места, мы выжимаем сцепление и включаем первую передачу. В дальнейшем с набором скорости рекомендуется их последовательное переключение.
Однако ничто не мешает нам начать движение сразу на второй скорости, если состояние дороги нормальное и двигатель рассчитан на такое действие. Пытаясь запустить двигатель с севшим аккумулятором , мы, толкая автомобиль, для облегчения можем включить сразу и третью, и даже четвертую. Ничто этому не препятствует. Снижая скорость для совершения маневра, мы, притормозив, с четвертой передачи переходим сразу на вторую или на первую. Перепутав, можно и на ходу включить не ту скорость, что для авто далеко не безобидно.
Коробка-автомат
Чтобы упростить управление автомобилем, была изобретена автоматическая коробка передач , которая освободила водителя от необходимости выбирать режим движения на том или ином участке пути. Автомат сам переключается, водитель же, работая одной ногой, или прибавляет скорость, или притормаживает. Управление автомобилем с АКПП требует меньшей квалификации, и не зря разрешение на эксплуатацию подобного транспортного средства выделено теперь в отдельную категорию.
Но и работа над совершенствованием механической трансмиссии не останавливалась. В результате появилась секвентальная трансмиссия, которая также не предусматривает наличие педали сцепления, но работающая на иных принципах. И главная её особенность – строго последовательное переключение скоростей.
Принцип секвентальности
Последовательное переключение передач можно отметить, например, на мотоциклах, где они включаются ногой. Нейтральное положение там располагается чаще всего между первой и второй передачей. Та же механика применяется на тракторах, на больших грузовиках. Наибольшее же распространение последовательное включение получило в коробках спортивных автомобилей, где дорога каждая миллисекунда и недопустимо снижение скорости при переключении. Использование гидравлики позволяет ещё больше ускорить этот процесс и сократить его до минимума.
В основе секвентального механизма лежит обычная механическая коробка передач , несколько усложненная в процессе модернизации.
Главной особенностью является то, что с её помощью можно осуществлять переключение с пониженной на повышенную передачу без снижения скорости движения автомобиля, что неизменно происходит при работе традиционной КПП.
Кулачковая или секвентальная
Надо сказать, что на ряде гоночных автомобилей установлена кулачковая коробка передач. Хотя если кулачковую трансмиссию сделать ещё и секвентальной, уже и так очень большая скорость переключения режимов будет ещё выше. И это применяется уже на болидах «Формулы 1».
В отличие от косозубых шестерен на традиционной коробке обычного автомобиля, в кулачковой шестерни прямозубые и длинные. Это роднит её с трансмиссией секвентальной коробки. И именно эта особенность позволяет и той, и другой системе переключаться, не снижая скорости. При этом устройство самой коробки проще – здесь нет синхронизаторов, а вместо множества мелких зубьев на шестерне и муфте торцевые выступы. Те самые кулачки, которые и входят напрямую в зацепление с зазором.
Особенности
На автомобилях с секвентальной коробкой рычаг переключения располагается на руле. Как вариант, на рулевом колесе могут устанавливаться кнопки. Нужная кнопка маркирована литерой «S». Предусмотрено как автоматическое, так и ручное переключение. При этом коробка может работать в трех режимах:
- Стандартном механическом.
- Механическом спортивном.
- С автоматическим переключением без участия водителя.
Достоинствами этого автомобиля будущего являются следующие моменты:
- У авто с секвентальной КПП, как и с АКПП, нет педали сцепления – это хорошо для начинающих водителей.
- Эта коробка предусматривает выбор между автоматическим и ручным переключением.
- Высокая скорость переключения передач, что отражается на экономичности двигателя.
Недостатком пока является низкая устойчивость к износу механизма коробки.
На стандартных автомобилях применяется синхронизированная КПП поискового типа. Выбор переключения передач осуществляется по Н-образной форме с выжимом сцепления. Синхронизаторы представляют из себя небольшие зубчатые кольца, которые несут на себе всю нагрузку от двигателя, и передают её колёсам.
При использовании двигателя большой мощности стандартные синхронизаторы не выдерживают возросшей мощности, и передачи начинают "вылетать" или просто перестают включаться. В автоспорте на смену синхронизированным КПП приходят кулачковые.
Кулачковая коробка передач.
Отличие кулачковых коробках переключения передач от обычных заключается прежде всего в небольших количествах крупных зубъев (5-7) муфты включения передач и шестерней, вместо мелких зубчиков на синхронизированных КПП. Зубья имеют прямую форму, вместо косозубых, для того что бы снять осевые перемещения валов. Передачи переключаются чётко и безотказно, что очень важно в автогонках, особенно драг рейсинге.
Механизм переключения передач бывает поисковый и секвентальный.
Поисковый
работает как на стандартных КПП, только более чётко, без выжима сцепления, достаточно лишь ослабить педаль газа, и можно переключать передачу. Сцепление нужно только при трогании с места на первой передаче.
Cеквентальный механизм
(на фото) позволяет переключать передачи на одну ступень вверх или вниз, как на мотоцикле. Рычаг переключения двигается только вперёд-назад, на дисплей выводится номер включённой передачи.
Вилками переключения передач управляет специальный вал, который имеет борозды волнообразной формы. С каждым толчком рычага он крутится на определённый градус, а форма борозд способствует продвижению вилки в нейтральное положение, или на включение какой либо передачи.
Для переключения передач в секвентальных КПП можно использовать пневмо, или электро-привод рычага, расположив кнопку привода для удобства - на руле, или использовать подрулевой переключатель.
Почему такие КПП не применяются в обычных автомобилях?
Резкость включения передач экономит время но создаёт большие ударные нагрузки на шестерни КПП, что приводит их к преждевременному износу. Для примера переключение передачи на обычном автомобиле происходит за 0,6 с. в то время как на кулачковых коробках переключение занимает 0,2 с. При переключении 5-ти передач выигрыш составляет 2 с. и даже более, так как обороты двигателя не успевают упасть, и находятся в зоне максимальной мощности. Две секунды это очень большой выигрыш на драг рейсинге, когда результат определяют сотые доли секунды.
Передаточные числа КПП.
В тюнингованных автомобилях применяются различные передаточные числа (ряды) КПП. Основной недостаток стандартной коробки передач - слишком короткая первая передача. Она расчитана на сверхмедленную езду в пробках, буксованию в грязи но ни как не на динамичный разгон автомобиля на гоночном треке.
Если попробовать быстро разгонятся на первой передаче до максимальных оборотов на стандарном автомобиле, скорость едва ли превысит 40 км/ч и затем с хрустом переключение на длинную вторую передачу, на которой разгон почти вдвое больше.
Для более эффективного разгона применяют более сближенные передаточные числа КПП и более длинную первую передачу, на которой набирается скорость не намного меньше, чем на второй.
Секвентальная коробка
допускает только возможность поочередного их переключения. От коробки
обычного вида отличается методом работы механизма переключения передач.
Наличие поочередного переключения передач является комфортным тогда, когда
действие на орган управления исполняется ногой (например, на байке), когда
будет нужно быстрое переключение передач (например, на спортивном автомобиле) или
при наличии огромного числа передач, выбор которых традиционным способом движения
рычага не так комфортен (на грузовых автомашинах). Заурядно переключение производится при помощи смещения органа
управления от нейтрального положения.
Механизм переключения передач
может представлять собой прямое
действие, например как на байках, так и с сервоприводом (автоматическим или
не автоматическим).
На байках принята следующая
схема управления коробкой:
- движение
рычага ввысь - передача Ввысь - движение
рычага вниз - передача ВНИЗ - нейтраль
заурядно размещается меж 1 и 2-ой передачами (иногда не считая того и меж
третьей-четвёртой), не считая того врубается неполным ходом рычага.
На автомашинах заурядно
управляется рычагом, в одно и тоже время исполняющим роль селектора режимов и
переключения передач, хотя имеет возможность управляться кнопками,
расположенными на управляющем колесе.
На автомашинах заурядно
устанавливается рычаг, он же играет роль селектора режимов и переключений.
Аналогично употребляются и кнопки на управляющем колесе.
Секвентальный режим
классифицируется латинской «S». Метод работы данной коробки основывается на обычной
механической коробке, хотя она при таком варианте несколько модернизирована.
Переключаются передачи с внедрением гидравлики, и это считается главным ее
различием от механизированной коробки. Переключения производятся попеременно в
отсутствии проскакивания скоростей. Переключения случаются как автоматические,
так и ручные. Заурядно встречаются 3 режима:
- Механический обыденный.
- Механический спортивный.
- Переключение автоматическое, в отсутствии
действий водителя.
В обычных коробках при
переключении скоростей подтягивают тягу привода, поворачивают и жмут,
как следует, «выбирается» нужная передача. В секвентальной коробке за ранее
увеличивает давление в гидравлическом узле и начинает наполняться
гидроаккумулятор, а после чего случается переключение передачи при помощи
работы гидравлики.
Отличительные черты гоночной
механики
Немаленький поперечник колеса
разъясняется 2 факторами. Сначала, коробка раллийной машины передает
от мотора на колеса большой крутящий момент. А во-вторвх, колесо прямозубое.
Достоинство обыденных косозубых шестерен, которые употребляются в коробках
«гражданских» машин, содержится в том, что при помощи более длинного зуба
и, в согласовании с этим, с большей плоскостью рассредотачивания нагрузок, им
предоставляется возможность передавать таковой же крутящий момент при меньших
объемах. Кроме всего этого, они работают существенно тише. Но прямозубые колеса употребляются в
гоночных машинках не случаем: они не делают осевых нагрузок на валах и
наращивают КПД коробки.
Как ни удивительно, гоночная коробка не труднее, а даже легче
обычной штатской. Здесь нет фактически никаких синхронизаторов, а взамен
огромного числа маленьких зубцов,
входящих в зацепление при подключении передачи на обычной коробке,
употребляются огромные кулачки – торцевые выступы на шестерне и муфте
(заурядно их 5–7 единиц на колесо). Чтобы передачи врубались как можно
быстрее, кулачки входят в зацепление с большим зазором по ширине. Вследствие
этого, при подключении передач на раллийной автомашине можно слышать
отличительное железное клацанье.
Кулачковой коробке нужно от
пилота наличие определенной ловкости – в особенности во время переключения вниз: для
того, чтоб синхронизировать обороты мотора и коробки необходимо филигранно
действовать педалью акселератора и отлично чувствовать автомобиль. Во время
бережного вождения пилот в момент перехода вниз употребляет сцепление, в
процессе гонки – а именно на машинах, имеющих секвентальную кулачковую
коробку, ему педаль сцепления практически не нужна. Даже в следствие этого раллисты по другому, ежели простые водители, жмут на педали.
Правая нога у их заурядно
лежит на педали газа, а левая управляет сцеплением и тормозной системой.
Верно работать акселератором достаточно значительно, потому что в отсутствии
правильно изготовленной перегазовки переход на понижающую передачу либо вообщем не
случится, либо станет сопровождаться жестким ударом. Вот поэтому
пилоты раллийных автомашин хитро усмехаются, когда интересуются, как
нужна кулачковая коробка посреди сторонников тюнинга. Еще бы, ведь появлются
фанаты уличных гонок, которые сменяют серийные коробки кулачковыми. Эта
смена доводит до совершенства динамику разгона, но нужно водителю
придерживаться постоянной сосредоточенности внимания при переключении вниз, а еще
заполнен салон рокотом от работы прямозубых шестерен.
Данная коробка вопит
примерно так же громко, как обычная
косозубая, если в картере отсутствует масло. Также нужно учесть
значительную стоимость кулачковых коробок (до 000 за аппарат) и маленький срок
эксплуатации, в итоге, мы придем к выводу, что установка кулачковой коробки на
обычный автомобиль полностью не оправданна. Естественно, срок эксплуатации
автомобиля находится в зависимости и от необъективных моментов.
Вперед-назад: отлично и плохо
Еще есть одна причина, отчего
кулачковые коробки не подходят для обыденных дорог. Хотя данные аппараты
часто оснащают обычным поисковым приспособлением переключения, самые
резвые и именитые у гонщиков коробки – секвентальные. В раллийных машинах
пилота в значимой степени трясет, в следствие этого водить рычаг
переключения вперед-назад куда комфортнее, ежели подбирать передачи, как в ординарном
каре. Не считая всего остального, эта кинематика рычага позволяет сберечь незначительно
миллисекунд на каждом переключении.
Но, езда с секвентальной
коробкой кулачкового вида по дорогам совместного использования – страшная пытка.
Оказывается когда мы стоим в пробке или
под прямым углом поворачиваем с основной дороги на второстепенную, то
заурядно перескакиваем слету на несколько передач вниз. Например, с 5 на 2.
Во время секвентальной коробки схожий трюк не получится:
пригодится с перегазовкой методично перейти на 4, 3 и только позже на вторую
передачу. Когда пилот раллийной машины подталкивает рычаг данной секвентальной
коробки вперед либо же вспять, на определенный угол, поворачивается особенная ось с
множественными кулачками. При всем этом один из кулачков отдаёт вилку переключения
передач в нейтральное положение, а другой надавливает на еще одну вилку, и она
вводит в зацепление муфту с шестерней нужной передачи. Чтобы включить,
скажем, 5 передачу, нужно попеременно несколько раз повернуть ось, которая управляется
вилками переключения.
Спортивная коробка переключения передач очень сложный механизм. При ее сборке необходимо тщательно контролировать осевой люфт , качество синхронизаторов, а также самих шестерен передач . Мы предлагаем вам спортивные кпп в сборе под ваши задачи. Коробки передач на автомобили ВАЗ готовые к установке на ваш тюнинговый (спортивный автомобиль).
При сборке спортивных коробок передач приходится использовать восстановленные запасные части. Это связано с тем, что завод изготовитель перестал поставлять на рынок запасные части в восьмого контструктива. Восстановленные запчасти не уступают по качеству новым. Данная практика используется по всему миру. (Пример: компания Bosch)
Обратите внимание, что использование тюнинг комплектующих при сборке КПП Спорт увеличивает шум работы трансмиссии в целом. При установке коробки передач необходимо проверить работоспособность сцепления и выжимного подшипника.
На автомобилях ВАЗ 2110 выставления кулисы (рычага) стоит доверить специализированному автосервису, т.к. неправильное подключение рычага может вызвать выход из строя передач.
Уважаемые клиенты! Xотим обратить Ваше внимание на то, что крупные агрегаты, такие как спорт КПП, турбо киты, редуктора, блок цилиндров турбо и тп мы собираем под заказ. Сроки исполнения заказа при этом могут быть больше 3 рабочих дней и обговариваются отдельно.
Так же хотим обратить ваше внимание на то, что все спорт КПП обладают повышенным уровнем шума.
Основная задача современных автомобильных конструкторов – усовершенствовать конструкцию привычных механизмов и систем, чтобы сделать их работу более эффективной и экономной. И особенный интерес в этом аспекте вызывает коробка передач автомобиля, которая не перестает совершенствоваться. Таким путем была создана кулачковая КПП, которая является упрощенным вариантом обычной механической коробки. Сегодня мы обсудим, что такое кулачковая коробка передач, как она функционирует, и в чем заключаются преимущества ее использования.
Кулачковая КПП – особенности и сфера применения
Автомобилем, на который впервые была установлена такая коробка передач, являлся «отечественный» ВАЗ-2108. Понятно, что в те времена подобное новшество на автомобиле вызвало много внимания, так как кулачковая КПП имеет одно очень важное преимущество – она позволяет намного быстрее осуществлять переключение с одной передачи на другую, чему способствует ее упрощенная конструкция. В целом же она остается привычной механической коробкой передач, которые использовались и до сих пор используются на многих авто.
Что же касается сферы применения кулачковых коробок передач, то вопрос их использования является не совсем однозначным. Такие КПП очень удобны для гонщиков, так как позволяют маневрировать и переходить с одной передачи на другую без лишнего торможения и потери времени. Но вот что касается обычных легковых авто, то кулачковые коробки передач сложно назвать практичными.
Такие коробки передач требуют от водителя другого подхода к езде и привыкания к новому авто. В частности, при переключении передач на кулачковой коробке очень важно каждый раз выжимать сцепление и перегазовывать. Если этого не делать, коробка передач очень быстро износится и скоро потребует ремонта, а то и полной замены. Да и в условиях езды по загруженным городским дорогам наличие кулачковой КПП все равно не позволяет экономить время поездки.
Конструкция и принцип работы кулачковой коробки передач
Как устроена кулачковая коробка передач? Если вы хорошо знакомы с конструкцией привычной механической КПП, то кулачковая – это ее упрощенный вариант, изготовленный для гоночного варианта автомобилей. На кулачковых коробках нет синхронизаторов, функция которых заключается в облегчении процесса переключения передач.
Но на практике синхронизаторы значительно увеличивают время этого процесса, поэтому, благодаря отказу от их использования, скорость работы с КПП увеличилась. Не стоит также забывать, что синхронизаторы по своей конструкции являются очень хрупкими, поэтому водителям приходилось их часто менять.
Отказавшись от синхронизаторов, конструкторы разместили на механизме КПП «кулачки» – выступы, которые располагаются на торцах шестерен и муфт, которые и обеспечивают их сцепление друг с другом.
При этом максимальное количество кулачков на шестерне может достигать всего 7, благодаря чему все эти элементы входят в сцепление друг с другом, оставляя большой запас пространства.
Характерной особенностью работы кулачковой коробки передач является клацанье, которое происходит во время соприкосновения кулачков. К слову, именно на них и передается вся нагрузка, которая возникает во время переключения передач. Благодаря этому зубья шестерен меньше изнашиваются.
Стоит также отметить, что шестерни в такой КПП используются прямозубые, к тому же они имеют более крупные размеры, нежели те, которые применяются в классическом варианте коробки передач. Использование именно прямозубых шестерен стало актуальным по той причине, что они теряют меньше полезной энергии во время трения, а валы трансмиссии не ощущают во время их работы дополнительной нагрузки. К тому же прямозубые шестерни намного проще изготавливать. С чем же связан увеличенный диаметр таких шестерен? Это нужно для того, чтобы данные элементы передавали нужный крутящий момент, так как из-за потери «косозубости» он уменьшается.
Если говорить о спортивных автомобилях с кулачковой КПП, то на них делают более длинную первую передачу и используют сближенные передаточные числа. Все это позволяет автомобилю осуществлять динамичные разгоны, необходимости в чем обычные легковые авто не имеют. Поэтому на серийных автомобилях и стандартных КПП первая передача наоборот является самой короткой.
Кулачковые коробки передач могут иметь один из двух механизмов переключения:
1. Поисковый. Переключение в таком случае осуществляется так же, как и на классической КПП – водитель рычагом «ищет» каждую передачу.
2. Секвентальный , то есть последовательный. Передачи в таком случае переключаются только последовательно одна за одной, для чего водителю требуется лишь постепенно двигаться либо вверх, либо вниз. Именно такой вариант зачастую используется на гоночных автомобилях, поскольку является более удобным и быстрым в использовании, хотя технически он сложнее и поэтому часто приводит к износу элементов трансмиссии.
Что же касается непосредственно принципа работы кулачковой коробки передач, то во время переключения каждой передачи вилка передач передает усилие на покрытый волнообразными бороздами вал. Именно этот вал прокручивается каждый раз, когда вы передвигаете рычаг КПП. В зависимости от того, на какую борозду попадает вилка передач, включается либо конкретная передача, либо нейтральное положение КПП.
Но есть и еще один вариант КПП, когда при переключении рычага ось с кулачками проворачивается под определенный угол. В таком случае перемещение вилки обеспечивается благодаря работе кулачков. При этом, чтобы не включалась другая передача, еще один кулачок цепляет еще одну вилку, посредством перемещения которой шестерня зацепляется за муфту.
Отличается и конструкция рычага кулачковой КПП. Он делается длинным и располагается максимально близко к рулевому колесу. Это необходимо для того, чтобы еще сильнее упростить для водителя процесс переключения передач. При этом на рычаге также есть блокировки, которая позволяет предотвратить случайную активацию нейтральной передачи. Отключается блокировка либо специальной кнопкой, либо скобой. Для скорости переключения передач рычаги могут также размещаться под рулем, а на автомобиль может устанавливаться гидравлическая трансмиссия.
Многие также интересует вопрос, а есть ли кулачковая АКПП, то есть коробка-автомат. На самом деле есть только полуавтоматическая КПП с кулачковым принципом действия. В управлении автомобилем с такой коробкой от водителя требуется только предварительное внесение в блок управления информации о моменте перехода с одной передачи на другую, и блок сам будет переключать передачи во время движения. Благодаря автоматике будет включаться/выключаться даже сцепление, и будет регулироваться педаль газа.
Принцип работы кулачковой коробки передач знаком также всем мотоциклистам, поскольку двухколесные транспортные средства имеют практически аналогичные кулачковым коробки передач.
Важные аспекты управления транспортных средств с кулачковой КПП
Что значит кулачковая коробка передач, мы уже уяснили, осталось только разобраться, как приводить в движение транспортные средства, на которых она установлена. Рассмотрим использование такой коробки на современном автомобиле:
1. Чтобы переключить передачу достаточно передвинуть рычаг КПП вперед, повышая значения передач, или назад, чтобы их понизить. При этом на дисплее коробки передач покажется номер той передачи, которая была активирована.
2. Педаль сцепление используется только для того, чтобы дать старт. Во время езды сцепление не требуется выжимать полностью, достаточно неполного выжима.
3. При выжимании сцепление педаль газа необходимо отпускать лишь на чуть-чуть.
Важно! Управление гоночным автомобилем с кулачковой КПП немного отличается от привычного использования педалей. Гонщики постоянно держат свою правую ногу на акселераторе, тогда как левую попеременно заносят то над тормозом, то над сцеплением.
4. Педаль сцепления вообще отсутствует на автомобилях с секвентальной КПП и гидравлической трансмиссией. В таком случае зачастую используется полуавтоматическая КПП. Чтобы автоматика сама переключила передачу, водитель должен решить, какая передача ему нужна, толкнуть рычаг вверх или вниз, и выжать или отпустить педаль «газа». Автоматическое включение без перемещения рычага предполагается только для первой передачи.
Достоинства и недостатки кулачковой КПП
Если сравнивать кулачковую коробку передач с классической механической КПП, то ее важным преимуществом является ускоренный процесс переключения передач. Согласно данным специалистов, скорость этого процесса вырастает втрое. Вслед за этим обеспечивается и еще одно очень важное преимущество – во время перехода с одной на другую передачу не падают обороты двигателя.
Как результат, разгон автомобиля с кулачковой КПП отличается очень хорошей динамичностью без рывков и нежелательных торможений. Если двигатель обладает крайне узким диапазоном работы – такая коробка является для него незаменимой.
Стоит обратить внимание и на другие достоинства такой КПП:
повышенные нагрузки никак не отражаются на ее целостности и не приводят к износу деталей;
Кулачковая коробка меньше весит;
Передает большой крутящий момент, увеличивая мощность двигателя.
Но взирая на то, как устроена кулачковая коробка передач, у нее можно найти и несколько недостатков. В частности, она очень шумна в работе, так как при каждом столкновении кулачков раздается характерный стук. Также при большой нагрузке рано или поздно изнашиваются кулачки, что особенно актуально для гоночных автомобилей. Износ кулачков в свою очередь является причиной загрязнения моторного масла, в которое попадают стертые частички металла. Ко всему этому также добавляется высокая стоимость такой КПП, в связи с чем позволить ее себе могут далеко не все.
Резюмируем, что кулачковая КПП является отличным вариантом для тех, кто любит профессиональные гонки и хочет получать от своего автомобиля максимально динамичный разгон без замедления во время каждого переключения передачи. Но если скорость для вас не столь важна – можно остановиться и на обычной МКПП или АКПП.
