Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Содержание

Секвентальная коробка передач что это такое, принцип работы

Кулачковая или секвентальная

Создавая секвентальную КПП, разработчики ставили цель снизить интервал между сменами скоростей. Благодаря конструктивным особенностям такой трансмиссии это достигается путем упрощения переключения и отсутствию операций с педалью сцепления

Особенно важно это для новичков и неопытных водителей, у которых возникают сложности с правильным выполнением процедур переключения. Но и профессионалы оценят КПП по достоинству, благодаря ее удобству и возможности тонко чувствовать и контролировать поведения автомобиля, используя максимум его возможностей

Принцип работы КПП, как уже упоминалось ранее – последовательное переключение, то есть водитель не может «перепрыгнуть» с 5 на 2 передачи, ему нужно пройти каждую по очереди. Конструктивносеквентальная коробка передач представляет собой несколько модернизированную «механику», снабженную электронным блоком и гидравлическим механизмом (или электрическими сервоприводами).

Секвентальная КПП в разрезе:

Следует упомянуть, что инженерами разработана и так называемая кулачковая КПП, конструктивно схожая с механической. Отличия от обычной «механики» – в устройстве муфты КПП: вместо венца с небольшими зубцами на ней расположено несколько больших кулачков (до 7 штук), зацепляющихся с аналогичными кулачками на шестерне. Такие коробки оснащаются двумя механизмами переключения:

  • поисковый – обычный вариант, когда можно произвольно включить любую передачу;
  • секвентальная система управления.

Коробку кулачкового типа используют по большей части в спорткарах и подготавливаемых для гонок машинах, благодаря высокой скорости и точности переключения. Для повседневной езды ее преимущества нивелируются высокой стоимостью, требовательностью к расходникам и быстрым износом. Кроме того, отсутствие синхронизаторов требует от водителя весьма точных действий, и для «городской» езды на такой КПП нужен хороший навык.

Что такое- Секвентальная коробка

Секвентальная КПП на автомобиле подразумевает, что водитель выбирает передачи не произвольно, а в четкой последовательности, перемещая селектор КПП в одном из направлений. В этом отличие данной коробки от «механики», где после выжимания сцепления рычаг допускается перевести в любое из положений.

Такая КПП – изобретение относительно новое, появившееся в начале 90-х годов XX века. Изначально этими агрегатами оснащались гоночные автомобили: например, спорткары BMW 3 серии от подразделения «motorsport» автоконцерна. Выбор секвентальной коробки для оснащения спортивных автомобилей продиктован результатами испытаний: исследования показали, что водитель с помощью такой коробки может лучше контролировать машину, в сравнении с классической АКПП, при этом у него остается возможность влиять на процесс смены передач столь же эффективно, как и на «механике». Особенно это преимущество секвентального агрегата проявляется там, где нужно менять скорость езды последовательно.

Новая коробка обрела любовь автовладельцев, хотя некоторые и жаловались на некоторую «медлительность» переключения ступеней КПП. Но второе поколение секвентальных коробок решило и эту проблему.

Внешний вид рычага переключения:

Смещение «вверх» повышает передачу, «вниз» – понижает. Некоторые автомобили могут также оснащаться переключателями на руле, для удобства водителя. Роль педали сцепления выполняет гидравлический механизм под контролем , последний также берет на себя переключение, если коробка работает в режиме «полной» АКПП.

Как это работает

Все мы знаем, что такое автоматическая или адаптивная и механическая коробка. В первом случае система все делает сама, опираясь на текущие нагрузки и скорость движения машины. То есть адаптируется под машину. В случае с механикой нужно самостоятельно переключать передачи.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

В случае с секвентальной КПП важно заметить, что она отличается способностью переключать скорости последовательно. Грубо говоря, если на механике можно «перепрыгнуть» с 5 на 3 скорость, то секвенталка этого сделать не позволит

Есть последовательность переключений, нарушать которую СКПП не может.

Изначально СКПП создавались для гоночных авто, болидов Формулы 1 и машин, которые принимают участие в профессиональных гонках. Но идея понравилась автопроизводителям, из-за чего многие внедряют такие коробки в гражданские машины. И это радует.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Ошибка многих в том, что они считают СКПП аналогом АКПП. На деле источником вдохновения для создания секвенталки служила механика. Строили ее на базе МКПП.

Рассмотрим принцип работы этого устройства и ключевые особенности СКПП. Так вы поймете, что это и как работает вся система секвенталки.

  1. У СКПП нет педали сцепления. Это приятно радует тех, кто не имеет большого опыта вождения. Управление упрощается, не нужно постоянно выжимать сцепление. За него отвечает электроника, получающая сигналы от сенсоров при считывании нажатий на педаль газа и включении передачи. Коробка, получив от блока управления команду, датчиками передает сигнал о скорости, на которой движется сейчас машина. Прогрессивный блок — это последний этап, где происходит корректировка параметров движения. Он изучает буквально все, от оборотов мотора до включенного или выключенного кондиционера.
  2. В конструкции секвенталки используют шестерни прямозубного типа. Их КПД выше по сравнению с косозубыми конструкциями, стоящими на механике. Последние обладают внушительными потерями при трении. Хотя прямозубки передают меньший крутящий момент. Чтобы компенсировать это, шестерни ставят большого размера.
  3. Сервопривод гидравлического типа. Последняя отличительная черта. Такое устройство осуществляет переключение между скоростями. Сейчас многие уверены, что гидросервопривод — это достояние роботизированных коробок. Распространенная ошибка, ведь там используют электрические девайсы.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Работает секвенталка предельно просто. Вы можете использовать непосредственно рычаг КПП или подрулевые лепестки. Это заимствованная из гоночных болидов технология, которая очень хорошо прижилась в народе. Особенно в компании БМВ и Тойота.

Если взглянуть на коробку, на ней вы увидите рычаг, который перемещается вверх и вниз. Плюс есть дополнительные режимы, в зависимости от автопроизводителя.

Нажатие вверх (там где стоит +) поднимает на одну передачу вверх, а движение в сторону с «минусом» позволяет опустить коробку на 1 передачу.

Вот что значит комфортно и удобно. Не удивительно, что многие стремятся поставить СКПП себе на машину. Некоторые умельцы умудряются впихнуть коробку на ВАЗ 2108 и 2107. Есть и заводские модели, идущие в паре с секвентальной.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Но скажу честно. Это актуально для спортивных машин, от которых ждешь скорости и минимальных потерь при разгоне. Для автомобиля, под капотом которого менее 150-200 лошадиных сил, и которые служат для семейных поездок, в СКПП нет никакой потребности.

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.

Эти редукторы гораздо реже отказываются в неожиданных ситуациях перегрузки. При использовании смазки для смазки вместо смазки масла уменьшается вероятность потери смазки через уплотнения вала. Уменьшенная вероятность потери смазки особенно важна для вертикально смонтированных редукторов, как и для мешалок.

На рисунке выше центральный серый цветный вал — входной вал. Тот же самый вал показан на рисунке ниже. Он выполнен с эксцентриковым кулачком на конце вала. Кулачок находится внутри центра циклоидного диска. Когда он вращается, кулачок перемещает циклоидный диск по круговой орбите. Внешние фиксированные штифты и ролики удерживают диск и заставляют его катиться внутри кольца фиксированных штифтов. Когда дисковые рулоны перемещают внутренний набор штифтов и роликов, прикрепленных к выходному валу.

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.

Один поворот кулачка перемещает циклоидный диск поверх одного внешнего штифта. Когда диск вращается, внутренние штифты вынуждаются вместе с ним со скоростью диска. Это означает, что происходит снижение передачи, а выход вращается при более низких оборотах, чем входной вал.

Характер конструкции делает их размер намного меньшим, чем обычный зубчатый редуктор для такого же коэффициента передачи. Это означает, что вам нужно меньше места для их монтирования. Они весят меньше и легче укомплектованы персоналом по монтажу и ремонту. Меньшие внутренние элементы и скользящее действие вращающихся компонентов делают редуктор более тихим, чем обычные редукторы.

Секвентальная коробка передач

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы
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.

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.

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

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.

Они идеальны там, где ожидаются ударные нагрузки, потому что все детали находятся в сжатии, а не в растяжении, как в случае с традиционными зубьями редуктора. Их надежность и долговечность являются выдающимися! Отказ от ответственности: поскольку авторы, издатели и реселлеры не знают контекста, в котором должна использоваться информация, представленная в этой статье, они не несут ответственности за последствия использования информации, содержащейся или подразумеваемой в каких-либо статьях.

Если у вас есть рекомендации по техническому обслуживанию по техническому обслуживанию оборудования, в частности устранение дефектов и предотвращение отказа оборудования и оборудования, или были сделаны успешные улучшения надежности оборудования, пожалуйста, не стесняйтесь присылать мне свои статьи для публикации на этом веб-сайте.

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.

Получите максимальную надежность своей компании на мировом уровне

Вы можете связаться со мной по электронной почте. Теперь дайте вашей компании надежную систему для обеспечения надежности эксплуатационных активов мирового класса, минимальных затрат на обслуживание и максимальной операционной прибыли. Большинство этих блоков могут быть легко заменены с учетом правильных интерфейсных частей. Основные вариации в заднем корпусе, задней муфте и третьем валу управления соответствуют друг другу, а также некоторые изменения внешней конфигурации колокольчика.

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.

Низкое начальное положение, 1-дюймовый 10-шлицевый входной вал, 1-дюймовый 10-шлицевый выходной вал, внешнее заднее уплотнение. На правой стороне основного корпуса на нижней стороне расположены два резьбовых отверстия, которые закрыты резьбовыми заглушками. В других применениях в этих отверстиях могут храниться жирные колпачки, которые несут поперечные валы для механизма боковой перемотки.

Также обратите внимание на небольшое усиливающее ребро, добавленное на нижней части заднего корпуса в задней точке крепления. Внутренне главный вал немного больше в корме основного корпуса, используя другую «прокладку», приводное устройство спидометра и стопорную гайку

Это незначительное изменение не часто отражается в текущих каталогах деталей. Для взаимозаменяемости задний корпус может быть заменен только с соответствующим изменением главного вала.

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.

Чтобы использовать положение старшего стартера в более ранних автомобилях , вам необходимо установить более позднюю секцию переднего туннеля и панель перегородки каркаса. Здесь есть дополнительные укрепляющие ребра на внешней стороне колокольчика, чтобы уменьшить вибрацию и шум, а также более толстый передний фланец на колошнике для крепежных болтов. Также имеется уплотнение резинового вала на крышке корпуса коробки передач, которое является взаимозаменяемым и часто модифицируется с более ранними блоками.

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.

Также некоторые признаки того, что крышка переднего уплотнения могла быть выпущена на заводе раньше. Низкое положение положило стартер очень близко к нижнему фланцу на блоке двигателя. Высокое положение положило стартер очень близко к корпусу распределителя.

Пожалуйста, обратитесь к техническому оборудованию карданного вала для вариаций трех различных карданных валов , используемых для размещения этих различных редукторов. Сочетая способ движения между более удобной ручной системой и более управляемым автоматическим, просто поднимая или опуская рычаг, или, в более современных моделях , нажмите кулачки.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Особенности конструкции

Секвентальная трансмиссия по своей сути является средним звеном между механическими и автоматическими коробками. Это действительно так, ведь, по сути, с одной стороны, водитель не думает о том, какая передача сейчас включена. С другой, момент переключения все же выбирается вручную, поэтому назвать такой механизм полностью автоматическим все же нельзя.

Валы имеют на себе набор шестерен разного размера, и эти шестерни можно соединять друг с другом в различных комбинациях, меняя передаточное число. Пружинный механизм коробки при переключении передачи срабатывает, и валы перескакивают на следующее положение и наоборот. Таким образом и функционирует секвентальный механизм, который, по сути, не включает в себя никакой автоматики и электроники.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Преимущества и недостатки секвентальной коробки

Особенности секвентальной коробки и ее конструкция приводят к очевидным преимуществам:

Удобство переключения и высокая скорость смены передач.

ЭБУ и гидравлика позволяют снизить время переключения до 150 мс, что критически важно для профессиональных гонщиков. Такого результата не может добиться ни одна, даже самая продвинутая, классическая МКПП или АКПП

Помимо скорости, секвентальная коробка исключает «промах» мимо нужной передачи, ведь переход между ними осуществляется строго последовательно.

Не теряется скорость машины при переключении.

При работе с «механикой» при смене передач скорость несколько снижается. Актуально это для турбированных моторов, успевающих за то время, пока водитель производит манипуляции с трансмиссией, свалиться в турбояму.

  • Экономичность авто.
  • Удобство управления благодаря возможности использования подрулевых лепестков.
  • Возможность выбора режима – ручное и полностью автоматическое переключение.

Это актуально для секвентальных коробок, умеющих работать в режиме АКПП. Но такой вариант конструкции используется не везде, секвентальная трансмиссия не обязательно комбинируется с автоматической.

Есть и недостатки секвентальной КПП:

  • Повышенная подверженность износу и нагрузкам.
  • Агрегаты весьма чувствительны к условиям эксплуатации.
  • Дороговизна коробки и ее обслуживания.
  • Детали КПП довольно дороги, и ремонт ее также обойдется во внушительную сумму.

Сильные и слабые стороны кулачковых КПП

На ряде скоростных автомобилей присутствует кулачковая КПП. Преимущество данного типа коробки в том, что она позволяет машине достичь высоких скоростных показателей. Составляющие части данной КПП позволяют выдержать высокие нагрузки. Благодаря тому, что здесь имеются прямозубые шестерни, отмечается повышенный КПД, в меньшей степени создаются осевые нагрузки на валы кулачковой коробки передач. Механизм переключения у данной КПП бывает последовательный (секвентальный). Смена скоростей происходит в результате осуществления сдвига рычага вперед или назад. Как правило, у кулачковых КПП нет синхронизаторов, что увеличило скорость работы коробки.

Во время передвижения переключение передач осуществляется без выжима сцепления, достаточно немного отпустить педаль акселератора. При смене передач обороты силовой установки не падают, в результате, разгон быстрее происходит.

Однако кулачковая коробка имеет ряд недостатков:

  • относительно малый рабочий ресурс;
  • высокая цена;
  • с экономической точки зрения непосредственная установка коробки на авто на место имеющейся (АКПП или МКПП) не является выгодным решением.

Таким образом, секвентальные автоматические КПП можно встретить на гоночных машинах, мотоциклах. Данная КПП характерна не только для легковых, но и большегрузных авто. Скорости возможно переключать посредством подрулевых лепестков, что является преимуществом КПП. Простота в управлении – это дополнительный аспект, почему можно сделать выбор в пользу автомобиля с данной коробкой.

Плюсы и минусы

Теперь вы знаете, что такое СКПП и что значит секвентальность. Нет? Да это же последовательность в переводе. Тут вообще все становится на свои места.

Посмотрев видео и изучив особенности такой коробки, возникает вопрос — стоит ли брать машину с этой КПП. Немного вам помогу, рассказав про сильные и слабые стороны секвенталок.

Начнем с преимуществ.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Высокая скорость переключения. Автомат живет своей жизнью, потому иногда он откровенно тупит и не делает то, чего ждешь. Механику переключать сложнее. Оптимальную скорость выдает СКПП. Электронный блок и гидравлика обеспечивают минимальные затраты по времени на переход с передачи на передачу

Для профессионального автоспорта это крайне важно.
Удобство. Выжимать педаль сцепления, попадать в передачу, да еще и на скорости при плохой дороге — удовольствие сомнительное

СКПП гарантирует точность и комфорт при переключениях. Это бесспорный факт.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

  • Отсутствие потери скорости. Да, секвентальная коробка переключает быстро, провалов между переходами нет, отсюда и размеренная езда, быстрый набор скорости.
  • Расход топлива. Все предыдущие пункты влияют на появление этого преимущества. СКПП бережно расходует топливо и помогает экономить.
  • Подрулевые лепестки. Дополнительная опция, позволяющая почувствовать себя гонщиком. Удобно и необычно.
  • Два режима. Но тут внесу поправку. Это у АКПП есть функция перехода на ручной режим с помощью секвентальной системы. Так что это скорее плюс автоматов.

Но не все так идеально. У СКПП есть два существенных недостатка.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

  • Низкая устойчивость к нагрузкам и износам. Система сложная, состоит из множества элементов и требует аккуратного обращения. Нельзя просто наобум щелкать лепестками или рычагом. Следует правильно выбирать момент для переключения. Если этого не делать, механизмы быстро выйдут из строя. Не зря СКПП стоят на машинах профессиональных гонщиков.
  • Цена. Она высока на саму машину с СКПП и на обслуживание такой коробки. Хотя если у вас есть деньги на авто с секвенталкой, стоимость ее ремонта не должна быть проблемой.

Минусы

Но данная коробка имеет и свои минусы. Гидравлический механизм подвержен значительному износу из-за большой нагрузки во время работы. На автомобилях, участвующих в гонках, механики производят ремонт коробки уже после второй гонки. В серийных автомобилях заложен гораздо больший ресурс прочности.

При использовании они не испытывают такой нагрузки, как спортивные автомобили. Поэтому при правильной эксплуатации срок службы секвентальной коробки не меньше чем механической или автоматической коробки. Но если эксплуатировать такую коробку не задумываясь о последствиях, то преждевременный выход из строя вам гарантирован

Будет это гидравлический привод сцепления, другой узел или агрегат, это не столь важно. Главное, помнить, что ремонт секвентальной коробки стоит очень дорого

В настоящее время секвентальная коробка передач привлекает все больше и больше автовладельцев. Она устанавливается на многие новые модели автомобилей и даже мотоциклов. Технологии данной трансмиссии усовершенствуются и доводятся до идеалов. Не за горами то время, когда не только спортивные машины, которые оснащены секвентальной КПП, да еще и кулачковой, будут пользоваться удобной трансмиссией, но и многие автовладельцы смогут оценить преимущество последовательного переключения передач.

Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

В обзоре на самый динамичный дорожный автомобиль от Lotus, представленный в конце июня 2015 года в Гудвуде, вы могли обратить внимание на наличие секвентальной коробки переключения передач, которая уже давно стала неотъемлемым атрибутом спорт- и суперкаров. Поскольку некоторые каракумники заинтересовались устройством и особенностями данного типа КПП, я расскажу вам о ней. Секвентальная КПП отличается возможностью только последовательного переключения между передачами. Иными словами, водитель может перейти только на одну передачу выше либо ниже используемой, не перескакивая через остальные, как это можно сделать в классической механической КПП с поисковым принципом переключения. Предлагаю более подробно ознакомится с этим типом коробок переключения и развеять пару заблуждений, связанных с секвентальными КПП.

Принцип работы секвентальной КПП
Как мы уже выяснили, передачи этого типа трансмиссии переключаются только поочерёдно, в строго заданной последовательности. И поскольку секвентальная КПП построена на базе механической, мы будем делать отсылки по принципу работы именно к МКПП.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Во-первых, для секвентальной КПП характерно отсутствие педали сцепления, что в первую очередь обрадует не умудренных опытом водителей. Это сильно облегчает управление автомобилем, ведь постоянные танцы левой ногой на педали сцепления, прямо скажем - дело на любителя. Сцеплением управляет не водитель, а электронный блок, который получает сигнал от сенсоров, считывающих нажатие на педаль газа и непосредственно включение конкретной передачи. Как говорится, дело техники. Когда коробка получает команду от электронного блока, с помощью специальных датчиков в прогрессивный блок передаётся новый сигнал об используемой скорости автомобиля. Прогрессивный блок является последней инстанцией, где корректируется скоростной режим на основе различных показателей: начиная от оборотов двигателя и заканчивая работой кондиционера.
Видео, демонстрирующее работу секвентальной коробки передач. Как стремительно переключаются скорости!

Во-вторых, в секвентальной КПП используются прямозубые шестерни. Они выдают больший коэффициент полезного действия, если сравнивать с косозубыми из МКПП. Это вызвано тем, что косозубые шестерни имеют больше потерь на трение. Но и крутящий момент прямозубые шестерни способны передавать меньший, поэтому в секвентальных КПП часто используют шестерни бОльшего размера для компенсации этого недостатка.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

И наконец, третьей отличительной чертой секвентальной трансмиссии является наличие гидравлических сервоприводов, с помощью которых происходит переключение между передачами. В настоящее время гидравлические сервоприводы часто ассоциируют с роботизированной КПП, но это не так. В последней используются электрические.
Об одном из вариантов исполнения секвентальной коробки рассказывает в своём видео Евгений Травников:

Преимущества и недостатки секвентальной КПП
Теперь, когда мы имеем представление о принципе работы упомянутой трансмиссии, давайте разберёмся, чего же стоит от неё ожидать.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Преимущества:
1. Высокая скорость и удобство переключения между передачами. Благодаря наличию электронного блока управления и гидравлического механизма, временные затраты на переключение сокращаются до 150 миллисекунд, что играет весомую роль в профессиональном автоспорте. Более шустрым переключением передач не могут похвастаться ни одна из классических трансмиссий, причём как механических, так и автоматических. Кроме того, с секвентальной КПП вы не будете судорожно пытаться попасть в нужную скорость, мчась из всех лошадиных сил по кольцу, когда удержать автомобиль на правильной траектории мешает высокая нагрузка и тряска с вибрацией.

2. Нет потери скорости при переключении.

3. Экономичный расход топлива.
Последние два пункта являются скорее последствием первого, однако мы не можем не учесть этого, отдавая должное секвентальной КПП.

4. Возможность переключения подрулевыми лепестками. Да, эта технология, так полюбившаяся настоящим гонщикам, открылась благодаря секвентальному механизму переключения.
Кстати, геймерам этот механизм тоже полюбился. Некоторые даже сами берутся разрабатывать такие коробки =)

Пятым преимуществом можно было бы назвать выбор между двумя режимами –автоматическим и ручным переключением передач (так называемый спорт-режим). Но эта особенность характерна для автоматических КПП. А так как секвентальная трансмиссия может существовать самостоятельно, оставим это преимущество отдельным видам автоматических КПП.

Недостатки:
1. Неустойчивость к высоким нагрузкам и износу. Здесь речь идёт не только о тех нагрузках, которые испытывает коробка болидов Формулы 1 на гоночной трассе, но и о нагрузках, которые может испытывать гидравлический механизм при неправильном переключении на гражданских автомобилях. Как бы ни было просто переключать передачи на секвентальной КПП, делать это нужно своевременно. Агрегаты этой трансмиссии довольно чувствительны и быстро изнашиваются из-за особенностей конструкции. Ведь чем сложнее механизм, тем больше вероятность его поломки.

2. Дороговизна в обслуживании. Собственно, здесь тоже можно сослаться на конструктивные особенности секвентальной КПП, и без лишних комментариев.

Заблуждения и мифы, связанные с секвентальной КПП
1. Секвентальная КПП и роботизированная КПП – одно и то же.
Отнюдь, это не так. Несмотря на схожий принцип работы, в роботизированной КПП как минимум используются электрические сервоприводы для переключения между передачами. А в секвентальной КПП – гидравлические.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

2. Секвентальная и автоматическая КПП неразлучны.
Ещё одно заблуждение, вызванное широким распространением автоматических КПП в паре со «спорт-режимом». Однако стоит вспомнить о КПП, используемых в автоспорте, и всё встаёт на свои места. Секвентальная КПП может существовать отдельно от автоматической трансмиссии.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

3. Секвентальный механизм устанавливается только на болиды и другие спорткары, вместе с кулачковой коробкой.
Несомненно, дуэт этих двух технологий даёт огромное преимущество на трассе, но уже не один десяток лет секвентальная КПП используется на серийных авто, предназначенных для общественных дорог.

Применение секвентальной КПП

В настоящее время секвентальный механизм широко используется и даже успел стать классикой для некоторых мотоциклов и автомобилей. Например, этот тип трансмиссии характерен для старенького мотоцикла Минск – М1М. Но более популярным применением этой технологии прославились модели КПП SMG, устанавливаемые на автомобили BMW с 1996 года.

SMG 1 и SMG 2 длительное время устанавливались на BMW 3 серии.
Минутка ностальгии или как это было:

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

1-Световой индикатор переключения на повышенную передачу; 2-Индикатор включения передачи и программы;

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

3-Рычаг управления; 4-Индикатор положения рычага управления (в центральной консоли); 5-Переключатель программ движения (в центральной консоли).

Основные компоненты первого поколения SMG изображены на рисунке:

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

1 ЭБУ системы SMG; 2 ЭБУ системы ABS; 3 Индикатор включенной передачи и программы (в тахометре); 4 ЭБУ индикатора включенной передачи и программы
5 Переключатель программы движения (в центральной консоли); 6 Индикатор положения рычага управления (в центральной консоли); 7 Шестиступенчатая коробка передач SMG с исполнительным узлом; 8 Кронштейн механизма переключения передач SMG; 9 Приводной насос; 10 Исполнительный цилиндр гидропривода сцепления; 11 Сцепление; 12 Гидравлический блок; 13 Бачок главного цилиндра; 14 ЭБУ системы DME*
Сейчас SMG выпускается уже в третьем поколении и с 2005 года устанавливается на BMW E60 M5.

Если вам понравилась статья и вы хотите еще больше узнать об устройстве автомобилей, присоединяйтесь к нашему сообществу TECH. У нас интересно и полезно!

Что такое секвентальная коробка передач и как она работает

Длительное время коробка передач была механической, но нетривиальный механизм переключения, присущий данному типу трансмиссии, заставил конструкторов заняться поисками альтернативных способов переключения передач.

КПП секвентального типа

И их усилия оказались не напрасными – семейство КПП пополнилось сначала коробками-автоматами, а затем и другими разновидностями – роботизированными, вариативными, секвентальными.

Но так уж получилось, что рядовой автолюбитель с уверенностью может говорить только о механике и автомате. Гораздо меньшее количество автомобилистов в курсе, что такое вариатор или роботизированная трансмиссия. И совсем мало тех, кто знает, как устроена и работает секвентальная коробка. Мы решили восполнить этот пробел автомобильного образования.

Что такое КПП секвентального типа

Классическая механическая коробка, несмотря на некоторые недостатки, по-прежнему занимает доминирующие позиции в сегменте автомобильных трансмиссий. Этому есть объективное объяснение – овладеть навыками переключения достаточно просто, нужна лишь небольшая практика. Но главное – такая КПП предоставляет водителю свободу действий: двигаясь с нужной скоростью, он может переключаться на любую передачу без ограничений. Например, разогнавшись, переключиться с третьей сразу на пятую, тронуться с места со второй и даже третьей, если есть достаточный уклон, резко затормозить и включить вторую передачу после четвёртой.

Разумеется, полной свободой это назвать нельзя – выбранная передача должна соответствовать нагрузке на авто и скорости движения.

Принцип работы СКПП

Секвентальная КПП этого не позволяет. Её основное отличие от механики – необходимость последовательного включения всех передач, независимо от направления.

Вы спросите, а какой смысл в такой трансмиссии? Ответ будет очень простым: в упрощении управления автомобилем. В этом нет никаких противоречий – машины с секвентальной коробкой не имеют сцепления, поэтому водителю вообще не нужно задумываться о том, какая передача в настоящее время задействована, и какую нужно включать при наборе скорости или, наоборот, при торможении. В результате процесс переключения передач заметно ускоряется, что можно назвать основным достоинством СКПП.

Строго говоря, коробки передач данного типа – неотъемлемая часть мототехники, особенно старых поколений, где переключение осуществляется ножной педалью. Но и сегодня, к примеру, мотоциклы BMW оснащаются именно этим типом трансмиссии, которая со временем тоже эволюционирует, становясь более совершенной, безотказной и удобной. Так, в настоящее время выпускаются семиступенчатые секвентальные коробки передач модели SMG. Первое поколение таких КПП устанавливалось на автомобили BMW Е36 М3 с 1996 года, с 2001 года SMG 2 стала основной трансмиссией Е46 М3, а третье поколение вошло в комплектацию Е60 М5.

Если при использовании МКПП у опытного и умелого водителя на переключение передач тратится порядка 0.6 секунды (среднестатистический показатель заметно выше), то использование современных секвентальных коробок позволяет уменьшить этот временной промежуток примерно втрое, до 0.2 секунд.

Безусловно, для рядового автомобилиста это некритично, а вот для спортсменов такой выигрыш во времени очень даже существенен, учитывая, что во время гонки переключаться приходится очень часто.

Следует считать заблуждением мнение о том, что СКПП устроена сложнее механики. Коробка-автомат – да, это действительно очень сложное устройство, а вот конструкция трансмиссии типа SMG проще, чем у МКПП. Хотя бы потому, что здесь отсутствуют синхронизатора, но об устройстве секвентальных коробок мы поговорим чуть позже.

Таким образом, правильный ответ на вопрос, что значит секвентальная КПП, заключается в следующем: это тип трансмиссии, в котором передачи переключаются исключительно последовательно (1-2-3-4 и т.д.), как вверх, так и вниз, но зато намного быстрее, при этом педаль сцепления отсутствует, а её роль выполняет электроника. По крайней мере, в легковых автомобилях.

Устройство, особенности, принцип работы СКПП

О главной особенности секвентальной трансмиссии вы уже знаете – это невозможность переключения передач в произвольном порядке (вернее, отсутствие возможности свободного выбора). Но в чём смысл такой коробки? Дело в том, что у водителя далеко не всегда имеется возможность включения нужной передачи посредством торможения (при переходе с высшей на низшую передачу) автомобиля. Особенно в случаях, когда количество передач большое (от шести и выше), что характерно для сельскохозяйственной техники, тракторов, большегрузных автомобилей.

Поскольку педаль сцепления (но не само сцепление) отсутствует, это теоретически упрощает управление транспортным средством – необходимость в синхронизации движений левой и правой ноги при переключении скоростей отсутствует. Управление сцеплением осуществляется бортовым компьютером, получающим все необходимые для этого сведения от сенсоров и датчиков, отслеживающих степень нажатия педали акселератора и попытки включения определённой передачи. ЭБУ, анализируя эти данные, посылает соответствующий сигнал на исполнительное устройство – прогрессивный блок СКПП, который и осуществляет корректировку скорости движения автомобиля.

Чтобы иметь представление, как работает секвентальная коробка передач, нужно также знать, что, в отличие от механического аналога, здесь вместо конусных шестерён используются прямозубые. Такой механизм имеет более высокий КПД за счёт снижения потерь на трении, однако при этом снижается крутящий момент. Этот недостаток компенсируют установкой шестерён большего диаметра. Отметим, что уровень шума при работе трансмиссии с прямозубыми шестернями намного выше.

Наконец, ещё одной особенностью секвентальной коробки является использование гидравлических сервоприводов, функция которых – облегчить и ускорить переключение между скоростями. Правда, сервоприводы используются и в роботизированных коробках, но там вместо гидравлики используется электрический привод.

Если на мотоциклах переключение передач осуществляется педалью, то в автомобилях – привычным рычагом или кнопками (которые даже более удобны в использовании, хотя это дело привычки). Место расположения рычага – либо стандартное, на центральной консоли, либо на руле, что характерно для «американцев» и «японцев». Обозначается такая коробка буквой «S» (от слова

Sequence, что с английского переводится как «последовательность», «последовательный»).

Особенности технического обслуживания

В некоторых вариациях секвентальной коробки переключение скоростей может происходить в автоматическом режиме. Обычно такие СКПП могут работать в трёх режимах:

  • стандартном механическом, с ручным переключением передач,
  • спортивном механическом, позволяющим ускорить процесс переключения,
  • автоматическом, избавляющим водителю от потребности переключать передачи (да, здесь присутствуют аналогии с коробкой-автоматом, но есть и множество отличий).

Принцип работы секвентальной коробки передач основан на использовании классической механической трансмиссии, которую модернизировали, оснастив шестернями с прямыми зубьями. Благодаря наличию гидравлического механизма сервоприводов от водителя не требуется высокой точности при изменении режима движения транспортного средства, что ещё больше упрощает управление автомобилем. Всё, о чём ему нужно заботиться – следить за нагрузкой на силовой агрегат, производя последовательное переключение при ускорении и торможении без участия педали сцепления.

Как же достигается заметное снижение времени, затрачиваемого на переключение скоростей? Дело в том. что на механической КПП при переводе рычага из одного положения в другое тяга приводного механизма вначале подтягивается, затем происходит её поворот, и только после этого она нажимается. В секвентальной коробке используется совершенно иной принцип – здесь в работу включаются одновременно две тяги, одна из которых подтягивается, другая – сразу же нажимается. Другими словами, при переходе с третьей скорости на вторую в момент переключения тяга третьей передачи подтягивается, а второй – нажимается. В результате общее время переключения снижается с одной секунды (усреднённый показатель) до 0.12 миллисекунд.

Многие автомобилисты путают секвентальные коробки с кулачковыми. Между ними действительно есть немало общего (прямозубые шестерни увеличенного диаметра и длины, а также наличие торцевых выступов, служащих основой для зацепления с кулачками), благодаря которым и удаётся существенно сократить время переключения. Автомобили с кулачковой трансмиссией более динамичны, но в этом случае от водителя требуется немалый опыт, чтобы осуществлять переключение в нужный момент. У секвентальных трансмиссий такой недостаток отсутствует. Именно по этой причине коробки передач кулачкового типа ставятся исключительно на спортивные авто, хотя никто не запрещает вам выполнить соответствующий тюнинг и на обычном серийном автомобиле. Конструкторы болидов некоторых команд «Формулы 1» совместили достоинства обеих типов трансмиссий в одном устройстве, но, разумеется, сравнивать мастерство вождения гонщиков этой суперсерии с обычными водителями по крайней мере неуместно.

Преимущества и недостатки СКПП

Мы уже рассмотрели на концептуальном уровне основные достоинства секвентальных коробок. Пришло время обсудить преимущества трансмиссии этого типа более детально. Итак, основные плюсы использования такой КПП заключаются в следующем:

  • отсутствие педали сцепления. Оказывается, это хорошо не только для новичков, которые могут испытывать трудности с работой двумя ногами при переключении скоростей (ситуации, когда вместо сцепления нажимается тормоз – обыденные, а это практически гарантированная остановка двигателя). Участники гоночных соревнований на автомобилях, оснащённых секвентальной трансмиссией, получают возможность сконцентрироваться на трассе, не отвлекаясь на необходимость координировать движения рук и ног при изменении скоростного режима машины,
  • переключение скоростей происходит как минимум втрое быстрее. Если учесть, что коробка-автомат, у которой тоже отсутствует педаль сцепления, гораздо более задумчива, чем МКПП, то у секвентальных трансмиссий в этом отношении нет конкурентов. Само переключение здесь требует от водителя перемещения рычага вверх при разгоне и вниз при уменьшении скорости движения. Крайне просто: дёргаем рукоятку вверх, пока не разгонимся до 4-5 передачи, или вниз до полной остановки. Не нужно задумываться о том, какая передача включена сейчас, и на какую следует переключиться,
  • отсутствие временной задержки при переключении скоростей в некоторой мере способствует экономии топлива. И хотя этот эффект незначительный, но он имеет аккумулятивное действие – это всегда нужно учитывать,
  • современные трансмиссии секвентального типа и так упростили управление транспортным средством практически до минимума, перенеся клавиши управления на руль. Но оказывается, они предлагают ещё более эффективный вариант – автоматический режим работы, когда водитель и вовсе не должен задумываться о переключении передач – всю работу сделает за него электроника и набор датчиков.

У искушённого читателя наверняка возникнет вполне резонный вопрос: если секвентальные коробки столь хороши, почему они до сих пор не получили массового распространения?

Ответ тривиален: наряду с несомненными достоинствами у этого типа трансмиссии присутствуют и столь же очевидные недостатки, в большинстве случаев перевешивающие преимущества. Опишем их:

  • низкая устойчивость к высоким нагрузкам, без которых представить себе работу трансмиссии невозможно. Как бы просто не происходило переключение, даже при наличии СКПП делать это нужно, учитывая подходящий скоростной режим – если переключаться на третью со скорости 60-70 км/час, это будет явным издевательством над коробкой. Независимо от типа. Особенности конструкции секвентального механизма переключения передач (в частности, наличие гидравлического сервопривода) существенно снижают способность деталей КПП противостоять износу. Достаточно сказать, что на гоночных болидах такие трансмиссии приходят в негодность буквально после каждого этапа. А это – дорогое удовольствие: стоимость СКПП намного выше, чем у механики. Но ради выигрыша в скорости команды, участвующие в гонках, вынуждены идти на подобные траты. Для серийного автомобиля это недопустимо. И хотя здесь речь идёт не только о прощении управления автомобилем, но и об увеличении мощности и снижении расхода горючего, даётся всё это не даром. Водитель, как уже упоминалось выше, доложен переключаться правильно, чувствовать свой автомобиль, выбирать нужную скорость для переходя с низшей передачи на высшую и наоборот. Если у вас опыт небольшой – ошибки в использовании секвентальной трансмиссии неизбежно приведут к её преждевременной поломке, а ремонт такой коробки обойдётся вам в значительную сумму. Так что не стоит приобретать автомобиль, оснащённый СКПП, если у вас отсутствует многолетний опыт управления транспортным средством с коробкой-автоматом и МКПП. Стоит учесть и тот фактор, что отечественным автомобилистам будет непросто перестроиться на работу по переключению передач, рычаг коробки которой расположен не на центральном тоннеле, а на подрулевых лепестках. Но это – мелочи по сравнению с тем, что даже при аккуратном использовании срок службы секвентальных коробок в разы меньше, чем механических и даже автоматических,
  • такая трансмиссия отличается и дороговизной в обслуживании, что тоже обусловлено конструктивными особенностями. Если говорить о стоимости запчастей/расходных материалов, то здесь ситуация обстоит совсем не радужно. И если вы думаете, что сможете самостоятельно её отремонтировать, то и здесь глубоко заблуждаетесь. Более того, если вы живёте не в мегаполисе, то вам еще придётся поискать автосервис, на котором возьмутся за восстановление СКПП.

Расскажем также об основных заблуждениях, связанных с упоминанием коробки передач секвентального типа:

  • многие полагают, что роботизированная и секвентальная трансмиссии – это синонимические понятия. На самом деле это, конечно же, далеко от действительности. Хотя принцип работы коробок обеих типов действительно схож, отличий тоже более чем достаточно. В качестве примера можно привести тип сервопривода: у роботизированной КПП он электрический, а не основанный на использовании гидравлики. Коробка-робот оснащается двойным сцеплением для исключения рывков при переключении скоростей, секвентальный аналог в этом не нуждается,
  • существует мнение, что АКПП и СКПП всегда работают в связке. Оно тоже неверно, хотя объяснить такой стереотип можно ростом популярности коробок-автоматов, оснащённых спортивным режимом. В действительности далеко не всегда секвентальная коробка имеет автоматический режим работы и уж тем более ошибочно утверждать о тождественности этих типов трансмиссии. Наиболее яркий пример – гоночные автомобили,
  • бытует также мнение, что СКПП является атрибутом только гоночных болидов, причём непременно в сочетании с кулачковым механизмом. Да, такая связка характерна для автоспорта, но уже достаточно давно выпускаются серийные авто, на которых успешно эксплуатируется коробка секвентального типа. И без кулачкового механизма – он действительно является прерогативой гоночных автомобилей.

Сфера применения секвентальной АКПП

Изначально такие коробки и в самом деле устанавливались только на автомобили, используемые в разных дисциплинах автоспорта. Впрочем, и сегодня этот тип трансмиссии в автогонках не имеет конкурентов, позволяя осуществлять переключение передач максимально быстро и без промежуточного падения оборотов. Несколько десятых долей секунды (строго говоря – минимум полсекунды) – это очень много там, где победителя от призёра зачастую отделяют сотые доли секунды. Добавьте к этому гидравлический механизм переключения – и получите действительно высокоскоростную трансмиссию, пускай и достаточно дорогую.

Но уже более двух десятилетий СКПП устанавливаются и на серийные авто. Пионером здесь оказался автоконцерн BMW, в настоящее время такой коробкой оснащаются, к примеру, модели M3/M5 от BMW или Mercedes-Benz С-класс. Некоторые путают такую трансмиссию с автоматом, именуя её «ручным» вариантом АКПП, что в принципе неверно, и мы об этом уже говорили. Обладатели авто, оснащённых секвентальной КПП, утверждают, что управление транспортным средством стало намного проще, а точного попадания в передачу в зависимости от режима движения не требуется.

На многие мотоциклы устанавливаются коробки, работающие по принципу последовательного переключения передач, причём такой технологии уже более 50 лет. Обычно это рычаг, переключаемый ногой, имеющий два положения: вперёд и назад. Нейтраль расположена между ними.

Секвентальная коробка передач устанавливается и на машины сельскохозяйственного назначения (трактора, гусеничная техника). Здесь рычаг переключения располагается также под ногами, как у мотоциклов, но может устанавливаться и на руль.

Наконец, СКПП оснащаются многие модели большегрузных грузовиков и другой тяжёлой спецтехники, у которых количество передач может превышать десяток – управлять такой механической коробкой было бы очень сложно.

Преимущества и недостатки СКПП Загрузка...

Секвентальная коробка передач SMG: устройство и принцип работы

Сегодня существует большое количество различных типов КПП: механическая, автоматическая и роботизированная коробка передач. При этом «автоматы» и «роботы» также могут иметь разное устройство.

Например, автоматические коробки представлены АКПП и вариаторами CVT, РКПП может быть как простым роботом с одним сцеплением, так и преселективной коробкой с двумя сцеплениями типа DSG. В этой статье мы поговорим о том, что такое секвентальная коробка передач.

Содержание статьи

Коробка SMG: секвентальная трансмиссия

Как известно, на начальном этапе в автомобилестроении использовалась исключительно механическая коробка МКПП.

Однако в дальнейшем инженеры разработали другие типы трансмиссий, при этом главной задачей стало максимальное упрощение управления автомобилем.

Настоящим прорывом стало появление автоматической коробки передач АКПП, которая позволила реализовать возможность выбора и переключения передачи автоматически, то есть без участия водителя.

При этом гидромеханический «автомат» не вытеснил традиционную механику по целому ряду причин, МКПП продолжили дорабатывать, конструкция постоянно совершенствовалась. В результате одной из разновидностей МКПП стала секвентальная коробка передач.

В двух словах, такая трансмиссия отличается от аналогов тем, что повышенные и пониженные передачи включаются только в определенной последовательности. Если просто, водитель авто с так называемой секвенталкой переключается строго по порядку «вверх», чтобы включить повышенную, или «вниз» для включения пониженной передачи.

При этом на обычной механике водитель может переключать передачи по принципу «поиска», то есть произвольно. Главное, чтобы передача соответствовала скорости движения и т.д. На практике, например, можно тронуться со второй и сразу переключиться на четвертую. Секвентальная КПП сделать этого не позволит.

Устройство и принцип работы секвентальной коробки передач

Как уже было сказано, секвентальная КПП (иногда называется селективной коробкой передач) в основе имеет простую механическую трансмиссию. Однако есть и отличия от МКПП.

Прежде всего, нет педали сцепления, то есть секвентальная коробка похожа на классический автомат. Также в конструкции применены прямозубые шестерни вместо косозубых. За «выжим» сцепления вместо водителя отвечает отдельный ЭБУ, переключение передачи реализовано посредством специального гидромеханизма.

Такие особенности позволяют добиться высокой скорости переключений, что незаменимо для спорткаров, гоночных болидов и т.д. Кстати, именно на таких машинах зачастую и устанавливается секвентальная коробка, хотя данный тип КПП можно встретить и на гражданских версиях.

  • Дело в том, что на высокой скорости машина сильно вибрирует, в результате чего достаточно сложно включить нужную передачу на обычной механике, причем сделать это нужно очень быстро.

Как видно, секвентальная КПП фактически является более привычным сегодня «роботом». Также обычный автомат с ГДТ, который имеет возможность ручного управления (Типтроник), напоминает в этом режиме работу секвентальной КПП.

Преимущества и недостатки секвентальной коробки

Начнем с плюсов секвентальной трансмиссии. Прежде всего, это возможность как ручного, так и полностью автоматического переключения передач, что значительно упрощает езду на гражданских версиях автомобилей с коробкой SMG.

Также селективная КПП отличается высокой скоростью переключения передач. Под управлением электроники переключение происходит быстрее, чем у водителя-профессионала, а в автоматическом режиме скорости переключаются быстрее, чем в АКПП.

В результате крутящий момент от ДВС практически постоянно передается на колеса, в момент переключения нет заметного разрыва мощности, повышается топливная экономичность.

Также управление SMG коробкой реализовано удобнее, чем вариатором, АКПП или даже преселективной DSG на многих моделях авто. Речь идет о подрулевых «лепестках», при помощи которых можно быстро переключать передачи в ручном режиме, причем водитель не убирает руку с руля.

Например, в случае с АКПП Типтроник для переключения передач вверх и вниз водитель должен толкать селектор, на коробке DSG потребуется нажимать специальную кнопку на селекторе и т.д. Именно по этой причине секвентальные коробки, как правило, устанавливаются на гоночные машины и  спортивные «заряженные» версии гражданских авто.

  • Если же говорить о минусах, хотя коробка SMG рассчитана на высокие нагрузки и передачу внушительного крутящего момента, данный тип КПП не отличается надежностью. Прежде всего, гидравлический механизм подвержен ускоренному износу, с этим механизмом часто возникают проблемы.

Что касается спортивных автомобилей, участвующих в гонках, по понятным причинам надежность отодвинута на второй план, так как важнее всего добиться скорости переключений. Простыми словами, после одного или двух заездов КПП попросту меняют или ремонтируют.

На гражданских авто и серийных спорткарах ресурс секвентальной коробки несколько увеличен, так как нагрузки обычно меньше по сравнению с гоночными болидами. Однако ошибки во время эксплуатации, несвоевременный переход на повышенную или пониженную передачу в ручном режиме также сокращает срок службы трансмиссии.

В результате из строя быстро выходит гидропривод сцепления и другие элементы. При этом важно понимать, что ремонт секвентальной коробки передач обойдется владельцу достаточно дорого.

Подведем итоги

Как видно, секвентальная КПП SMG имеет как свои преимущества, так и недостатки. Прежде всего, покупка автомобиля с такой коробкой для езды в черте города зачастую нецелесообразна. Трансмиссия плохо адаптирована для города и езды в пробках по сравнению с аналогами, сильно изнашивается при езде по снегу с пробуксовками, а также отличается дороговизной ремонта и обслуживания.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое коробка AMT. Из этой статьи вы узнаете об устройстве, принципах работы, особенностях, а также преимуществах и недостатках коробок передач AMT по сравнению с аналогами.

При этом если нужна очень высокая скорость переключения передач и максимальное удобство при переключениях, тогда именно данный тип КПП можно считать оптимальным решением.

Напоследок отметим, что сегодня в продаже можно встретить модели авто, которые имеют надежный гидромеханический автомат, однако также присутствуют и подрулевые лепестки для ручного режима.

Читайте также

Секвентальная коробка передач: что это такое и как работает

Как показывает ситуация на автомобильных форумах, многих автолюбителей очень интересует вопрос, что такое секвентальная коробка передач. Сразу ответим, что зачастую это механическая коробка (хотя сегодня все чаще встречаются и автоматические варианты), основной особенностью которой является возможность переключать передачи только со строгой поочередностью вверх или вниз. 

Благодаря этому водителю не приходится думать о том, какую именно передачу активировать – он просто ее повышает или понижает. Но есть у такого типа КПП и другие особенности, поэтому ниже мы более подробно разберемся, что значит секвентальная коробка передач.

Разбираемся, что такое секвентальная КПП и в чем ее особенности

Итак, главная особенность секвентальной КПП – это отсутствие возможности свободного выбора передач и перепрыгивания сразу через несколько. Необходимость в такой коробке передач возникла в связи с тем, что у водителя не всегда есть время для того, чтобы выбрать нужную передачу и затормозить для ее переключения. К слову, такие усовершенствованные механические КПП используются не только на автомобилях, но и на мототранспорте, где переключение между передачами зачастую осуществляется ногой.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Если же речь идет о секвентальных коробках, установленных на легковые автомобили, то здесь их будет отличать месторасположение центра управления. Рычаг (а иногда даже более удобные и отзывчивые кнопки) для удобства располагается на руле транспортного средства, при этом он будет обязательно обозначен специальной маркировкой «S», которая указывает на наличие на автомобиле секвентальной коробки передач.

Важно! На некоторых автомобилях с секвентальной КПП переключение между передачами может осуществляться не только вручную, но и автоматически.

Такая коробка передач имеет три основных режима работы, которые можно активировать параллельно с основными передачами:

Стандартный механический.

Механический спортивный.

Автоматический, когда водителю вообще не требуется переключать передачи.

Последняя особенность секвентальной КПП заключается в том, что при ее установке на автомобиль полностью отпадает необходимость в установке педали сцепления. Это не только облегчает вождение, но и позволяет эксплуатировать двигатель в стандартных условиях, не зависящих от стиля вождения и опыта водителя.

Где применяются секвентальные АКПП

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Секвентальные автоматические коробки передач сегодня можно встретить преимущественно на гоночных автомобилях, так как они являются достаточно дорогим удовольствием, да и по своему предназначению полностью приспособлены под такие типы авто. Благодаря такой КПП водитель получает возможность увеличивать скорость и переключаться с передачи на передачу без малейшего замедления, что особенно важно для соревнований. Если же в дополнение такая коробка будет работать на основе гидравлики – это еще больше повысит отзывчивость автомобиля.

Что же касается обычных легковых авто, то устанавливаемые на них секвентальные КПП в народе именуются как «ручной» режим работы автоматической коробки передач. Тем не менее, даже в таком варианте управление автомобилем считается облегченным и не требует от водителя точного попадания в конкретную передачу. Среди серийных автомобилей, на которых были установлены такие коробки, стоит назвать:

• BMW M3.

• BMW M5.

• Mercedes Benz C-Class.

Но на самом деле секвентальная КПП является более распространенной, нежели это может показаться на первый взгляд. Как уже говорилось выше, такие коробки устанавливаются на мотоциклы, где обычно есть только две передачи. Что же касается нейтрального положения КПП, то на мотоциклах оно обычно фиксируется между первой и второй передачами.Еще больше распространения секвентальная коробка получила при конструировании и создании сельскохозяйственных тракторов, на которых кнопка или рычаг переключения передач могут располагаться как под ногами водителя, так и на рулевом колесе. Встречаются секвентальные коробки передач и на большегрузных автомобилях.

Устройство и принцип работы секвентальной коробки передач

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Основа такой коробки передач – привычная механическая трансмиссия, которая была усовершенствована и оснащена прямозубыми шестернями вместо косозубых. Существенным конструктивным отличием секвентальной КПП является и отсутствие педали сцепления, что компенсируется благодаря установке электронного блока управления (он же в автоматическом режиме работы КПП и отвечает за переключение передач).

Переключение передач благодаря гидравлическому механизму получается максимально быстрым и не требует точности, как на обычных КПП. Все, что требуется от водителя во время управления автомобилем с такой коробкой, это оценка сложности дороги и нагрузки, которая передается на автомобильный двигатель. Чтобы облегчить ему работу, стоит постепенно повышать передачи. Если же требуется маневрирование на низкой скорости, передачи понижаются с учетом поведения автомобиля и отзыва двигателя.

Секвентальные или кулачковые КПП?

Стоит также упомянуть о существовании кулачковых коробок передач, которые в своих конструкционных особенностях имеют много общего с секвентальными. В частности, их объединяет наличие прямозубых и длинных шестерен с торцевыми выступами (за которые и цепляются кулачки), благодаря которым такие коробки передач позволяют максимально быстро переключаться с одной передачи на другую, не снижая скорости движения.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Однако определить, какая КПП лучше, практически невозможно. По этой причине конструкторы попросту объединили их в один механизм, который уже сегодня используется на гоночных болидах, которые принимают участие в «Формуле 1». Так что кулачковую коробку передач правильнее называть неплохой альтернативой секвентальной КПП.

Преимущества использования такой коробки на авто и других видах транспорта

Мы уже разобрались с тем, что такое секвентальная КПП. Однако давайте же подведем итог касательно всех достоинств использования такой коробки передач на разных видах транспорта:

1. Нет педали сцепления. Данная особенность больше всего актуальна для тех, кто только осваивает вождение и может путать педали. Помимо этого, отсутствие сцепления облегчает управление автомобилем в сложных условиях гонок, когда водителю важно концентрироваться не на силе натиска на педаль, а на трассе.

2. Передачи переключаются максимально быстро. В этом с секвентальными КПП не сможет сравниться ни один другой тип коробок передач. К этому достоинству также стоит отнести то, что при нажатии рычага передач вверх или вниз водителю не приходится задумываться над тем, в какую передачу перевести рычаг. Он просто повышает их или понижает.

3. Автомобильные конструкторы также отмечают, что отсутствие замедления во время перехода с одной передачи на другую также положительно отражается на экономии топлива.

4. Работа на двух режимах – автоматике и механике. Несмотря на то, что конструкторы и так упростили процесс управления автомобилем с механической секвентальной коробкой передач, перенеся кнопки на руль, в некоторых ситуациях водитель вообще может отказаться от управления трансмиссией и доверить эту задачу исключительно электронному блоку управления.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Недостатки секвентальной КПП

Секвентальная коробка передач не лишена и целого ряда недостатков, и связаны они в основном с конструкцией такой КПП. Первое, о чем необходимо подумать при покупке автомобиля с такой коробкой передач, – это ускоренный износ трансмиссии. Не стоит забывать, что в экстремальных и слишком суровых условиях эксплуатации гидравлический механизм быстро изнашивается и может выйти из строя в очень неподходящий момент. По этой причине гоночные болиды приходится полностью перебирать и менять запчасти буквально после каждой гонки.

Выше также упоминалось, что, благодаря установке секвентальных КПП на серийные автомобили, существенно увеличивается их мощность. Но есть здесь и свой подводный камень: добиться подобного можно только в том случае, если правильно и вовремя переключаться с низших на высшие передачи и обратно. Если же водитель плохо чувствует своей автомобиль и его потребности, это опять же может привести к выходу из строя всех элементов гидравлической трансмиссии. При этом восстановление такой системы обойдется автовладельцу очень дорого.

В связи с этим садиться за руль автомобиль с секвентальной КПП рекомендуется только водителям со стажем, которые отъездили свое и на механической коробке, и на автомате. Отсутствие опыта в вождении автомобиля может негативно отразиться на его состоянии.

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.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

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.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

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.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Гоночный болид с секвентальной коробкой передач

Особое распространение установка коробки передач с секвентальным механизмом нашла в гоночных болидах. Поняв, что такая секвентальная коробка передач будет особенно удобна водителям-гонщикам, значит, необходимо было выполнить такую установку на гоночные автокары. Это объясняется тем, что высокая скорость способствует сильной вибрации авто и в этом случае водителю сложно попасть в требуемую передачу, в то время как секвентальная КПП в состоянии справиться с такой задачей.

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.

Как это работает

Все мы знаем, что такое автоматическая или адаптивная и механическая коробка. В первом случае система все делает сама, опираясь на текущие нагрузки и скорость движения машины. То есть адаптируется под машину. В случае с механикой нужно самостоятельно переключать передачи.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

В случае с секвентальной КПП важно заметить, что она отличается способностью переключать скорости последовательно. Грубо говоря, если на механике можно «перепрыгнуть» с 5 на 3 скорость, то секвенталка этого сделать не позволит. Есть последовательность переключений, нарушать которую СКПП не может.

Изначально СКПП создавались для гоночных авто, болидов Формулы 1 и машин, которые принимают участие в профессиональных гонках. Но идея понравилась автопроизводителям, из-за чего многие внедряют такие коробки в гражданские машины. И это радует.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Ошибка многих в том, что они считают СКПП аналогом АКПП. На деле источником вдохновения для создания секвенталки служила механика. Строили ее на базе МКПП.

Рассмотрим принцип работы этого устройства и ключевые особенности СКПП. Так вы поймете, что это и как работает вся система секвенталки.

  1. У СКПП нет педали сцепления. Это приятно радует тех, кто не имеет большого опыта вождения. Управление упрощается, не нужно постоянно выжимать сцепление. За него отвечает электроника, получающая сигналы от сенсоров при считывании нажатий на педаль газа и включении передачи. Коробка, получив от блока управления команду, датчиками передает сигнал о скорости, на которой движется сейчас машина. Прогрессивный блок — это последний этап, где происходит корректировка параметров движения. Он изучает буквально все, от оборотов мотора до включенного или выключенного кондиционера.
  2. В конструкции секвенталки используют шестерни прямозубного типа. Их КПД выше по сравнению с косозубыми конструкциями, стоящими на механике. Последние обладают внушительными потерями при трении. Хотя прямозубки передают меньший крутящий момент. Чтобы компенсировать это, шестерни ставят большого размера.
  3. Сервопривод гидравлического типа. Последняя отличительная черта. Такое устройство осуществляет переключение между скоростями. Сейчас многие уверены, что гидросервопривод — это достояние роботизированных коробок. Распространенная ошибка, ведь там используют электрические девайсы.
Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Работает секвенталка предельно просто. Вы можете использовать непосредственно рычаг КПП или подрулевые лепестки. Это заимствованная из гоночных болидов технология, которая очень хорошо прижилась в народе. Особенно в компании БМВ и Тойота.

Если взглянуть на коробку, на ней вы увидите рычаг, который перемещается вверх и вниз. Плюс есть дополнительные режимы, в зависимости от автопроизводителя.

Нажатие вверх (там где стоит +) поднимает на одну передачу вверх, а движение в сторону с «минусом» позволяет опустить коробку на 1 передачу.

Вот что значит комфортно и удобно. Не удивительно, что многие стремятся поставить СКПП себе на машину. Некоторые умельцы умудряются впихнуть коробку на ВАЗ 2108 и 2107. Есть и заводские модели, идущие в паре с секвентальной.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Но скажу честно. Это актуально для спортивных машин, от которых ждешь скорости и минимальных потерь при разгоне. Для автомобиля, под капотом которого менее 150-200 лошадиных сил, и которые служат для семейных поездок, в СКПП нет никакой потребности.

Принцип и устройство

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Проще всего сравнить секвентальную коробку с механикой. Мало того, база у них практически одинаковая. Главное отличие заключается в шестернях. Здесь вместо косых зубьев идут прямые. В самой же конструкции отсутствует сцепление за ненадобностью.

Внимание! За переключение передач отвечает блок управления.

Само переключение происходит посредством гидравлики. Благодаря всем этим особенностям секвентальная коробка часто устанавливается на гоночные автомобили. Общим знаменателем всех этих модернизаций стало то, что КПП перестала зависеть от вибраций. Точнее, гонщику не нужно тратить время на поиск нужной передачи.

При сравнении обычной КПП и секвентальной коробки необходимо особое внимание уделить моменту переключения тяги. Как только это происходит, тяга привода подтягивается, поворачивается и нажимается. Так происходит в стандартной системе, но не в последовательной.

Это интересно:  Топливный фильтр Mazda 3

В секвентальной коробке при переключении одна тяга подтягивается, а другая отвечает за нажатие. Благодаря этому сокращается временной интервал. Это техническое новшество позволило выйти на новый уровень производительности.

Что такое секвентальная коробка передач:

Особенности функционирования

Рычаг переключения в машинах, на которых установлена секвентальная коробка, располагается на руле. В некоторых модификациях можно увидеть кнопки. При этом система функционирует в таких режимах:

  • спортивном;
  • стандартном;
  • автоматическом.

В первых двух вариантах используется механика. Неудивительно, что многие начинающие водители предпочитают ездить именно на такой коробке передач. Как только, они достигнут нужного уровня водительского навыка – для них откроется весь спектр возможностей системы.

Секвентальная коробка передач

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Секвентальная коробка передач автомобиля

Отличие секвентальной КПП от стандартной механической заключается в том, что такие коробки бывают только двухвальными, все шестеренки в них только прямозубые и нет никаких синхронизаторов. Их роль выполняют подвижные муфты, которые и включают передачи. Помимо конструктивных различий существуют еще и эксплуатационные: в механической КПП передача включается после выключения сцепления (опытные водители переключают передачи подбирая необходимые обороты и без сцепления), а в секвентальной же коробке при езде по прямой или в гору передачи переключать можно без выключения сцепления, что позволяет делать их конструкция. Также к преимуществам секвентальной КПП можно отнести:

  • меньшие габаритные размеры корпуса коробки;
  • возможность передавать больший крутящий момент;
  • выдерживает переменные нагрузки;
  • скорость переключения составляет 0,1-0,2 сек;
  • при смене передач не падают обороты двигателя;
  • не теряется мощность в трансмиссии, которая вызвана нагревом деталей;
  • меньшая нагрузка на подшипники валов;
  • простота обслуживания.

В секвентальной коробке при езде по прямой или в гору передачи переключать можно без выключения сцепления.

Стоит отметить, что принцип работы секвентальной КПП основывается только на последовательной смене передач как в обратном, так и в прямом порядке. Таким образом повышение передач осуществляется ступенчато, т.е. нельзя перескочить, например со второй на четвертую, потому что этому будет препятствовать конструкция коробки. 

Также одной из особенностей устройства секвентальной коробки передач служит то, что первичный и вторичный вал в такой трансмиссии наборный, т.е. состоит из нескольких промежуточных взаимосвязанных между собой элементов. Такая особенность позволяет механикам оперативно менять шестеренки на спортивных автомобилях прямо во время гонок, чтобы подобрать оптимальные передаточные числовые соотношения зубчатых колес под текущие условия состязаний.

Плюсы и минусы

Теперь вы знаете, что такое СКПП и что значит секвентальность. Нет? Да это же последовательность в переводе. Тут вообще все становится на свои места.

Посмотрев видео и изучив особенности такой коробки, возникает вопрос — стоит ли брать машину с этой КПП. Немного вам помогу, рассказав про сильные и слабые стороны секвенталок.

Начнем с преимуществ.

  • Высокая скорость переключения. Автомат живет своей жизнью, потому иногда он откровенно тупит и не делает то, чего ждешь. Механику переключать сложнее. Оптимальную скорость выдает СКПП. Электронный блок и гидравлика обеспечивают минимальные затраты по времени на переход с передачи на передачу. Для профессионального автоспорта это крайне важно.
  • Удобство. Выжимать педаль сцепления, попадать в передачу, да еще и на скорости при плохой дороге — удовольствие сомнительное. СКПП гарантирует точность и комфорт при переключениях. Это бесспорный факт.
Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы
  • Отсутствие потери скорости. Да, секвентальная коробка переключает быстро, провалов между переходами нет, отсюда и размеренная езда, быстрый набор скорости.
  • Расход топлива. Все предыдущие пункты влияют на появление этого преимущества. СКПП бережно расходует топливо и помогает экономить.
  • Подрулевые лепестки. Дополнительная опция, позволяющая почувствовать себя гонщиком. Удобно и необычно.
  • Два режима. Но тут внесу поправку. Это у АКПП есть функция перехода на ручной режим с помощью секвентальной системы. Так что это скорее плюс автоматов.

Но не все так идеально. У СКПП есть два существенных недостатка.

  • Низкая устойчивость к нагрузкам и износам. Система сложная, состоит из множества элементов и требует аккуратного обращения. Нельзя просто наобум щелкать лепестками или рычагом. Следует правильно выбирать момент для переключения. Если этого не делать, механизмы быстро выйдут из строя. Не зря СКПП стоят на машинах профессиональных гонщиков.
  • Цена. Она высока на саму машину с СКПП и на обслуживание такой коробки. Хотя если у вас есть деньги на авто с секвенталкой, стоимость ее ремонта не должна быть проблемой.

Исторические сведения о секвентальной коробке

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы

Секвентальная коробка часто применяется конструкторами компании BMW в своих автомобилях. Первое внедрение произошло в 1996 году. Тогда модель Е36 М3 обзавелась подобной системой.

Внимание! Модификация секвентальной коробки называлась SMG 1.

За пять лет водители сумели оценить все преимущества секвентальной коробки. В результате в 2001 году линейка пополняется системой SMG 2. Ею оснащаются автомобили Е46 М3.

Концепт Е46 М3 стал настоящим хитом. Мало того, отзывы автомобилистов были о нём более чем позитивными. Наконец, в 2005 году появляется SMG 3. В ней временные затраты, необходимые на переключение, стали ещё меньше.

Что значит секвентальная коробка передач

Автомобильная индустрия развивается крайне быстро. Каждый день появляются новые технологии, которые переворачивают сознание простых автомобилистов. Наглядным примером выступает эволюция трансмиссии.

Первой была изобретена механическая КПП, потом появился автомат и секвентальная коробка передач. Эти три этапа развития заняли приблизительно сто лет. Естественно, что в процессе появлялись ответвления и специфические изделия, которые имели узкий круг применения.

Внимание! В ряде источников секвентальная коробка называется роботизированной.

Что значит секвентальная коробка передач

Секвентальные коробки устанавливаются на гоночных автомобилях, грузовиках и мотоциклах. Их главным отличием от стандартных МКПП является последовательное переключение скоростей. Проще говоря, водитель не тратит время на манипуляции с рычагом. К тому же система сама выбирает оптимальный момент для перехода. Благодаря этому производительность возрастает в несколько раз.

Внимание! Если в гонке будут принимать участие два автомобиля полностью одинаковые по техническим характеристикам, кроме коробки передач, то победит тот, у которого будет секвентальная система.

На видео показано на примере КПП на Хонде как работает коробка передач:

Содержание статьи

Распространённые типы коробок передач

За период эволюции трансмиссии было выпущено множество машин, работающих за счёт автомата и механики. Каждая из этих систем имеет свои особенности, которые в той или иной мере отразились на секвентальной коробке.

Механическая коробка установлена практически на всех отечественных автомобилях. К её преимуществам можно причислить высокую надёжность и простоту в обслуживании. К тому же сама масса конструкции намного меньше, чем у АКПП.

Из-за простоты конструкции в производстве механическая коробка намного дешевле, чем АКПП. Также нельзя не отметить высокий КПД. Главным недостатком является высокая сложность эксплуатации для новичка.

В свою очередь, автоматическая коробка проста в управлении и не требует долгих тренировок для быстрого переключения. Также благодаря ей двигатель работает в оптимальном режиме. Из-за этого отсутствуют перегрузки.

Исторические сведения о секвентальной коробке

Что значит секвентальная коробка передач

Секвентальная коробка часто применяется конструкторами компании BMW в своих автомобилях. Первое внедрение произошло в 1996 году. Тогда модель Е36 М3 обзавелась подобной системой.

Внимание! Модификация секвентальной коробки называлась SMG 1.

За пять лет водители сумели оценить все преимущества секвентальной коробки. В результате в 2001 году линейка пополняется системой SMG 2. Ею оснащаются автомобили Е46 М3.

Концепт Е46 М3 стал настоящим хитом. Мало того, отзывы автомобилистов были о нём более чем позитивными. Наконец, в 2005 году появляется SMG 3. В ней временные затраты, необходимые на переключение, стали ещё меньше.

Спортивный тип М

Последним инновационным решением считается именно эта секвентальная коробка. Она насчитывает 7 ступеней. До этого ни одному автомобильному концерну не удавалось достичь этой цифры.

Главным достоинством семиступенчатой секвентальной коробки SMG является то, что она позволяет водителю делать выбор между комфортным и спортивным режимом. Конечно же, такие устройства устанавливаются только на мощных автомобилях.

Принцип и устройство

Что значит секвентальная коробка передач

Проще всего сравнить секвентальную коробку с механикой. Мало того, база у них практически одинаковая. Главное отличие заключается в шестернях. Здесь вместо косых зубьев идут прямые. В самой же конструкции отсутствует сцепление за ненадобностью.

Внимание! За переключение передач отвечает блок управления.

Само переключение происходит посредством гидравлики. Благодаря всем этим особенностям секвентальная коробка часто устанавливается на гоночные автомобили. Общим знаменателем всех этих модернизаций стало то, что КПП перестала зависеть от вибраций. Точнее, гонщику не нужно тратить время на поиск нужной передачи.

При сравнении обычной КПП и секвентальной коробки необходимо особое внимание уделить моменту переключения тяги. Как только это происходит, тяга привода подтягивается, поворачивается и нажимается. Так происходит в стандартной системе, но не в последовательной.

В секвентальной коробке при переключении одна тяга подтягивается, а другая отвечает за нажатие. Благодаря этому сокращается временной интервал. Это техническое новшество позволило выйти на новый уровень производительности.

Что такое секвентальная коробка передач:

Особенности функционирования

Рычаг переключения в машинах, на которых установлена секвентальная коробка, располагается на руле. В некоторых модификациях можно увидеть кнопки. При этом система функционирует в таких режимах:

  • спортивном;
  • стандартном;
  • автоматическом.

В первых двух вариантах используется механика. Неудивительно, что многие начинающие водители предпочитают ездить именно на такой коробке передач. Как только, они достигнут нужного уровня водительского навыка – для них откроется весь спектр возможностей системы.

Достоинства и недостатки

Что значит секвентальная коробка передач

Каждая система имеет уникальные особенности, которые обуславливают её эксплуатацию. Не стала исключением и секвентальная коробка. К её главным достоинствам можно причислить:

  • простоту в управлении,
  • высокую скорость переключения передач,
  • экономичность,
  • несколько режимов работы.

Секвентальная коробка передач может быть как механической, так и автоматической. К сожалению, без недостатков обойтись не получилось, и к минусам устройства причисляют:

  • ненадёжную конструкцию;
  • быстрый износ всех деталей;
  • необходимость в постоянном обслуживании.

В качестве примера можно взять обычную гоночную машину с секвентальной коробкой передач. После каждого заезда её перебирают мастера. Это является обязательным условиям для допуска автомобиля к следующей гонке.

Секвентальную коробку можно назвать результатом долгой эволюции трансмиссии. Она сочетает в себе преимущества МКПП и АКПП. Как результат подобная система обеспечивает великолепный разгонный потенциал и минимизирует затраты топлива. Также нельзя не отметить простоту в эксплуатации.

Секвентальная коробка передач — принцип работы, плюсы и минусы

Постоянные эксперименты по улучшению механической коробки передач привели к изобретению различных видов трансмиссий. Все разработки были направлены на упрощение действий водителя в момент управления автомобилем.

секвентальная коробка передач

Одним из важных шагов по модернизации механической коробки стало изобретение коробки с автоматическим переключением передач. Производители автомобилей сделали упор на внедрение именно этих коробок. В настоящее время на большинстве машин устанавливается именно автоматическая коробка. Водитель, совершая поездку на автомобиле с установленной АКПП, не задумывается о переключении скоростей на повышенную или пониженную передачу. Автоматика производит этот процесс без участия человека.

Но конструктора не забыли о механической коробке. Постоянно проводились различные эксперименты по модернизации и усовершенствованию. После многочисленных экспериментов была решена задача создания секвентальной коробки переключения передач. Главным отличием от обыкновенной механической коробки является последовательность переключения скоростей.

Секвентальный — это слово не знакомо многим русским водителям и произносить его для русского человека довольно сложно. Причиной этому является английское происхождение слова. В переводе с английского оно означает «последовательный». Секвентальная коробка передач представляет собой чаще всего автоматизированную КПП. Она может переключать передачи последовательно, например, с первой на вторую и выше, а также в обратном порядке.

Принцип работы

Данная коробка разрабатывалась на базе механической коробки. Основным отличием является использование прямозубых шестерен. Поэтому присутствие педали сцепления потеряло свою необходимость. В конструкции существует электронный блок управления, который выполняет эту функцию. Переключение скоростей за счет гидравлического механизма. Само переключение происходит во временном интервале до 150 миллисекунд.

Это обстоятельство особенно актуально для спортивных машин. Автомобили, участвующие в различных гонках, в том числе в Формуле-1, оснащены секвентальными коробками. При разработке гоночных болидов, конструкторы пришли к выводу, что эта коробка наиболее удобна для пилотов. При значительных вибрациях и перегрузках пилотам будет проще попадать в передачу используя именно такую коробку передач.

Стоит заметить, что секвентальные коробки передач уже в течение нескольких лет присутствуют на обыкновенных машинах. На автомобилях с автоматической коробкой присутствует секвентальный механизм, получивший среди водителей название «ручной» режим.

Особенности

Рычаг переключения на автомобилях с секвентальной КПП располагается на рулевом колесе в виде кнопки с маркировкой S. В таких автомобилях предусмотрено как автоматическое, так и ручное переключение передач. Секвентальная коробка передач может работать в трех режимах:

  • Стандартном механическом.
  • Механическом спортивном.
  • С автоматическим переключением без участия водителя.

Плюсы

Секвентальная коробка передач, как и любой другой механизм, обладает своими преимуществами и недостатками. Среди плюсов можно отметить отсутствие педали сцепления, что очень радует водителей новичков. Следующим плюсом можно считать скорость переключения передач. Ну и, конечно, несомненный плюс — это экономичность. За счет быстроты переключения присутствует значительное сокращение расхода топлива.

Еще одним плюсом можно считать возможность выбора между автоматической или механической коробкой передач. В некоторых автомобилях присутствуют «лепестки», находящиеся под рулем, благодаря которым водитель может переключить скорость, не отрывая рук от рулевого колеса.

Минусы

Но данная коробка имеет и свои минусы. Гидравлический механизм подвержен значительному износу из-за большой нагрузки во время работы. На автомобилях, участвующих в гонках, механики производят ремонт коробки уже после второй гонки. В серийных автомобилях заложен гораздо больший ресурс прочности.

При использовании они не испытывают такой нагрузки, как спортивные автомобили. Поэтому при правильной эксплуатации срок службы секвентальной коробки не меньше чем механической или автоматической коробки. Но если эксплуатировать такую коробку не задумываясь о последствиях, то преждевременный выход из строя вам гарантирован. Будет это гидравлический привод сцепления, другой узел или агрегат, это не столь важно. Главное, помнить, что ремонт секвентальной коробки стоит очень дорого.

В настоящее время секвентальная коробка передач привлекает все больше и больше автовладельцев. Она устанавливается на многие новые модели автомобилей и даже мотоциклов. Технологии данной трансмиссии усовершенствуются и доводятся до идеалов. Не за горами то время, когда не только спортивные машины, которые оснащены секвентальной КПП, да еще и кулачковой, будут пользоваться удобной трансмиссией, но и многие автовладельцы смогут оценить преимущество последовательного переключения передач.

Различные типы последовательных схем

Последовательная схема - это логическая схема, в которой выход зависит от текущего значения входного сигнала, а также от последовательности прошлых входов. В то время как комбинационная схема является функцией только текущего входа. Последовательная схема - это комбинация комбинационной схемы и запоминающего элемента. последовательные схемы используют текущие входные переменные и предыдущие входные переменные, которые сохраняются и предоставляют данные в схему в следующем тактовом цикле.

Sequential Circuit Block Diagram Sequential Circuit Block Diagram Блок-схема последовательных цепей

Типы последовательных цепей

Последовательные цепи подразделяются на два типа


  • Синхронная цепь
  • Асинхронная цепь

В синхронных последовательных цепях состояние устройства изменяется в дискретное время в ответ к тактовому сигналу. В асинхронных схемах состояние устройства изменяется в ответ на изменение входов.

Синхронные схемы

В синхронных схемах входы представляют собой импульсы с определенными ограничениями по ширине импульса и задержке распространения.Таким образом, синхронные схемы можно разделить на синхронизированные и несинхронизированные или импульсные последовательные схемы.

Synchronous Circuit Synchronous Circuit Синхронная схема
Синхронизированная последовательная схема

Синхронизированная последовательная схема имеет триггеры или стробируемые защелки для элементов памяти. К тактовым входам всех элементов памяти схемы подключены периодические часы, чтобы синхронизировать все внутренние изменения состояния. Следовательно, работа схемы контролируется и синхронизируется периодическим импульсом часов.

Cocked Sequential Cocked Sequential Взведенный последовательный
Разблокированный последовательный контур

В незамкнутой последовательной схеме требуется два последовательных перехода между 0 и 1 для изменения состояния схемы. Схема в несинхронизированном режиме предназначена для реакции на импульсы определенной длительности, которые не влияют на поведение схемы.

PCBWay PCBWay
UnClocked Sequential UnClocked Sequential UnClocked Sequential

Синхронная логическая схема очень проста. Логическим элементам, выполняющим операции с данными, требуется конечное количество времени, чтобы отреагировать на изменения во входных данных.

Асинхронные схемы

Асинхронная схема не имеет тактового сигнала для синхронизации внутренних изменений состояния. Следовательно, изменение состояния происходит в прямом ответе на изменения, происходящие в первичных входных линиях. Асинхронная схема не требует точного управления синхронизацией от триггеров.

Asynchronous Circuit Asynchronous Circuit Асинхронная схема

Асинхронную логику сложнее спроектировать, и у нее есть некоторые проблемы по сравнению с синхронной логикой. Основная проблема заключается в том, что цифровая память чувствительна к порядку поступления их входных сигналов, например, если два сигнала поступают на триггер одновременно, то состояние, в которое переходит схема, может зависеть от того, какой сигнал попадает в сначала логический вентиль.

Асинхронные схемы используются в критических частях синхронных систем, где скорость системы является приоритетом, например, в микропроцессорах и схемах цифровой обработки сигналов.

Цепь триггера

Триггер - это последовательная схема, которая производит выборку входного сигнала и изменяет выходной сигнал в определенный момент времени. Он имеет два стабильных состояния и может использоваться для хранения информации о состоянии. Сигналы подаются на один или несколько управляющих входов для изменения состояния схемы и будут иметь один или два выхода.

Это основной элемент памяти в последовательной логике и фундаментальные строительные блоки цифровых электронных систем. Их можно использовать для записи значения переменной. Триггер также используется для управления функциональностью схемы.

RS Flip Flop

R-S триггер - это простейший триггер. Он имеет два выхода, один выход противоположен другому, и два входа. Двумя входами являются Set и Reset. Триггер в основном использует логические элементы NAND с дополнительным разрешающим контактом.Схема выдает выходной сигнал только тогда, когда на разрешающем выводе высокий уровень.

Блок-схема

SR Flip Flop Block Diagram SR Flip Flop Block Diagram Блок-схема SR-триггера

Принципиальная схема

SR Flip Flop Circuit Diagram SR Flip Flop Circuit Diagram Цепная схема SR-триггера
Таблица истинности SR-триггера
SR Flip Flop Truth Table SR Flip Flop Truth Table SR Flip Flop Truth Table
JK Flip Flop

шлепанцы - одно из важнейших шлепанцев. Если входы J и K равны одному, и когда применяется тактовый сигнал, выход изменяется независимо от прошлых условий.Если входы J и K равны 0 и при подаче тактового сигнала, на выходе не будет никаких изменений. В триггере JK нет неопределенного условия.

Принципиальная схема

JK Flip Flop Circuit JK Flip Flop Circuit JK Flip Flop Circuit
JK Flip Flop Truth Table
JK Flip Flop Truth Table JK Flip Flop Truth Table JK Flip Flop Truth Table
D Flip Flop

D flip-flop имеет одну линию данных и вход часов. D-триггер - это упрощение SR-триггера. Вход триггера D идет прямо на вход S, а дополнение - на вход R.Вход D дискретизируется на протяжении тактового импульса.

Принципиальная схема

D flip flop Circuit D flip flop Circuit Схема D-триггера
Таблица истинности D-триггера
D flip flop Truth Table D flip flop Truth Table D-триггер Таблица истинности
T-триггер

Это метод предотвращения неопределенного состояния, обнаруживаемого в процессе RS резкий поворот. Он должен предоставить только один вход, т.е. вход T. Этот триггер действует как тумблер. Переключить означает перейти в другое состояние. T-триггер разработан из синхронизируемого RS-триггера.

Принципиальная схема

T Flip Flop Circuit T Flip Flop Circuit Цепь триггера T
Таблица истинности триггера T
T Flip Flop Truth Table T Flip Flop Truth Table Таблица истинности триггера T
Электронный осциллятор

Электронный генератор - это электронная схема, которая генерирует периодические колебательные сигналы. Генератор преобразует постоянный ток из источника питания в сигнал переменного тока.

Electronic Oscillator Electronic Oscillator Электронный осциллятор

Осциллятор - это усилитель, обеспечивающий обратную связь с входным сигналом.Это невращающееся устройство для выработки переменного тока. Во входную цепь должно подаваться достаточно энергии, чтобы генератор мог управлять собой. Сигнал обратной связи в генераторе является регенеративным.

Электронные генераторы подразделяются на две категории

  • Синусоидальный или гармонический осциллятор
  • Несинусоидальный или релаксационный осциллятор
Синусоидальный или гармонический осциллятор

Генераторы, которые выдают выходной сигнал в виде синусоидальной волны, называются синусоидальными генераторами. ,Эти генераторы могут обеспечивать выходной сигнал на частотах от 20 Гц до ГГц. В зависимости от материала или компонентов, используемых в генераторе, синусоидальные генераторы далее подразделяются на четыре типа:

  • Генератор с настраиваемой схемой
  • RC-генератор
  • Кристаллический осциллятор
  • Генератор отрицательного сопротивления
Несинусоидальный или релаксационный осциллятор

Генераторы несинусоидальной формы обеспечивают выходной сигнал в форме волны квадратной, прямоугольной или пилообразной формы.Эти генераторы могут обеспечивать выходной сигнал на частотах от 0 до 20 МГц.

Приложения последовательных логических схем

Основными приложениями последовательных логических схем являются:

Это все о последовательных схемах. Последовательные схемы - это схемы, в которых непосредственное значение выходов зависит от непосредственных значений входов, а также от состояний, в которых они находились ранее. Они содержат блоки памяти для хранения предыдущего состояния схемы.

Кроме того, с любыми вопросами относительно этой статьи или любой помощью в реализации проектов в области электротехники и электроники, вы можете обратиться к нам, оставив комментарий в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос: Что подразумевается под последовательными цепями?

.

Последовательная модель

Автор: fchollet
Дата создания: 2020/04/12
Последнее изменение: 2020/04/12
Описание: Полное руководство по последовательной модели.

Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы Просмотреть в Colab Что такое секвентальная коробка: Секвентальная коробка передач: устройство, преимущества и мифы Исходный код GitHub


Настройка

  импортировать тензорный поток как tf
из tenorflow import keras
из слоев импорта tensorflow.keras
  

Когда использовать последовательную модель

Модель Sequential подходит для простой стопки слоев где каждый слой имеет ровно один входной тензор и один выходной тензор .

Схематично следующая модель Sequential :

  # Определить последовательную модель с 3 слоями
model = keras.Sequential (
    [
        Layers.Dense (2, Activation = "relu", name = "layer1"),
        Layers.Dense (3, Activation = "relu", name = "layer2"),
        Layers.Dense (4, name = "layer3"),
    ]
)
# Вызов модели на тестовом входе
х = tf.ones ((3, 3))
y = модель (x)
  

эквивалентно этой функции:

  # Создать 3 слоя
layer1 = слои.Плотный (2, активация = "relu", name = "layer1")
Layer2 = Layers.Dense (3, Activation = "relu", name = "layer2")
Layer3 = Layers.Dense (4, name = "layer3")

# Вызов слоев на тестовом входе
х = tf.ones ((3, 3))
y = слой3 (слой2 (слой1 (x)))
  

Последовательная модель не подходит когда:

  • Ваша модель имеет несколько входов или несколько выходов
  • Любой из ваших слоев имеет несколько входов или несколько выходов
  • Вам нужно сделать общий доступ к слоям
  • Вам нужна нелинейная топология (например,грамм. остаточная связь, многоотводная модель)

Создание последовательной модели

Вы можете создать Последовательную модель, передав список слоев в Последовательную конструктор:

  модель = keras.Sequential (
    [
        Layers.Dense (2, Activation = "relu"),
        Layers.Dense (3, Activation = "relu"),
        layers.Dense (4),
    ]
)
  

Его слои доступны через слоев атрибут:

  [<тензорный поток.python.keras.layers.core.Dense по адресу 0x148873e90>,
 ,
 ]
  

Вы также можете создать последовательную модель постепенно с помощью метода add () :

  модель = keras.Sequential ()
model.add (Layers.Dense (2, Activation = "relu"))
model.add (Layers.Dense (3, Activation = "relu"))
model.add (layers.Dense (4))
  

Обратите внимание, что существует также соответствующий метод pop () для удаления слоев: Последовательная модель очень похожа на список слоев.

  model.pop ()
print (len (model.layers)) # 2
  

Также обратите внимание, что конструктор Sequential принимает аргумент name , как и любой слой или модель в Керасе. Это полезно для аннотирования графиков TensorBoard с семантически значимыми именами.

  модель = keras.Sequential (name = "my_sequential")
model.add (Layers.Dense (2, Activation = "relu", name = "layer1"))
model.add (Layers.Dense (3, Activation = "relu", name = "layer2"))
model.add (Layers.Dense (4, name = "layer3"))
  

Задание формы ввода заранее

Как правило, все слои в Keras должны знать форму входных данных. для того, чтобы иметь возможность создавать свои веса.Итак, когда вы создаете слой вроде это изначально не имеет веса:

  слой = слои плотный (3)
layer.weights # Пусто
  

Он создает свои веса при первом вызове на входе, поскольку фигура весов зависит от формы входов:

  # Вызов уровня на тестовом входе
х = tf.ones ((1, 4))
y = слой (x)
layer.weights # Теперь у него есть веса формы (4, 3) и (3,)
  
  [,
 ]
  

Естественно, это относится и к последовательным моделям. Когда вы создаете экземпляр Последовательная модель без формы ввода, она не «построена»: у нее нет весов. (и звонит модель.весов приводит к ошибке, указывающей именно это). Гири созданы когда модель впервые видит некоторые входные данные:

  модель = keras.Sequential (
    [
        Layers.Dense (2, Activation = "relu"),
        Layers.Dense (3, Activation = "relu"),
        layers.Dense (4),
    ]
) # На этом этапе весов нет!

# На данный момент вы не можете этого сделать:
# model.weights

# Вы также не можете этого сделать:
# model.summary ()

# Вызов модели на тестовом входе
х = tf.ones ((1, 4))
y = модель (x)
print ("Количество весов после вызова модели:", len (model.веса)) # 6
  
  Кол-во весов после вызова модели: 6
  

После того, как модель "построена", вы можете вызвать ее метод summary () , чтобы отобразить ее содержание:

  Модель: «Последовательный_3»
_________________________________________________________________
Слой (тип) Параметр формы вывода #
================================================== ===============
плотный_7 (плотный) (1, 2) 10
_________________________________________________________________
плотный_8 (плотный) (1, 3) 9
_________________________________________________________________
плотный_9 (плотный) (1, 4) 16
================================================== ===============
Всего параметров: 35
Обучаемые параметры: 35
Необучаемые параметры: 0
_________________________________________________________________
  

Однако это может быть очень полезно при построении последовательной модели постепенно. чтобы иметь возможность отображать сводку модели на данный момент, включая текущую форма вывода.В этом случае вы должны начать свою модель, передав Input объект вашей модели, чтобы он знал свою форму ввода с самого начала:

  модель = keras.Sequential ()
model.add (keras.Input (форма = (4,)))
model.add (Layers.Dense (2, Activation = "relu"))

model.summary ()
  
  Модель: «последовательный_4»
_________________________________________________________________
Слой (тип) Параметр формы вывода #
================================================== ===============
плотный_10 (плотный) (нет, 2) 10
================================================== ===============
Всего параметров: 10
Обучаемые параметры: 10
Необучаемые параметры: 0
_________________________________________________________________
  

Обратите внимание, что объект Input не отображается как часть модели .слоев , т.к. это не слой:

  []
  

Простая альтернатива - просто передать аргумент input_shape вашему первому слой:

  модель = keras.Sequential ()
model.add (Layers.Dense (2, Activation = "relu", input_shape = (4,)))

model.summary ()
  
  Модель: "sequence_5"
_________________________________________________________________
Слой (тип) Параметр формы вывода #
================================================== ===============
плотный_11 (плотный) (нет, 2) 10
================================================== ===============
Всего параметров: 10
Обучаемые параметры: 10
Необучаемые параметры: 0
_________________________________________________________________
  

Модели, построенные с заранее заданной формой ввода, подобной этой, всегда имеют веса (даже до просмотра каких-либо данных) и всегда иметь определенную форму вывода.

В общем, рекомендуется всегда указывать форму ввода Последовательной модели заранее, если вы знаете, что это такое.


Стандартный рабочий процесс отладки: add () + summary ()

При построении новой последовательной архитектуры полезно наращивать слои с add () и часто печатают сводки моделей. Например, это позволяет отслеживать, как работает стек из слоев Conv2D и MaxPooling2D . карты функций понижающей дискретизации изображения:

  модель = керас.Последовательное ()
model.add (keras.Input (shape = (250, 250, 3))) # 250x250 изображений RGB
model.add (Layers.Conv2D (32, 5, strides = 2, activation = "relu"))
model.add (Layers.Conv2D (32, 3, Activation = "relu"))
model.add (layers.MaxPooling2D (3))

# Можете ли вы угадать текущую форму вывода на данный момент? Возможно нет.
# Давайте просто напечатаем:
model.summary ()

# Ответ был: (40, 40, 32), поэтому мы можем продолжать понижать дискретизацию ...

model.add (Layers.Conv2D (32, 3, Activation = "relu"))
model.add (Layers.Conv2D (32, 3, Activation = "relu"))
модель.Добавить (layers.MaxPooling2D (3))
model.add (Layers.Conv2D (32, 3, Activation = "relu"))
model.add (Layers.Conv2D (32, 3, Activation = "relu"))
model.add (layers.MaxPooling2D (2))

# И сейчас?
model.summary ()

# Теперь, когда у нас есть карты функций 4x4, пора применить глобальный максимальный пул.
model.add (layers.GlobalMaxPooling2D ())

# Наконец, мы добавляем классификационный слой.
model.add (layers.Dense (10))
  
  Модель: «Последовательный_6»
_________________________________________________________________
Слой (тип) Параметр формы вывода #
================================================== ===============
conv2d (Conv2D) (Нет, 123, 123, 32) 2432
_________________________________________________________________
conv2d_1 (Conv2D) (Нет, 121, 121, 32) 9248
_________________________________________________________________
max_pooling2d (MaxPooling2D) (Нет, 40, 40, 32) 0
================================================== ===============
Всего параметров: 11,680
Обучаемые параметры: 11,680
Необучаемые параметры: 0
_________________________________________________________________
Модель: "sequence_6"
_________________________________________________________________
Слой (тип) Параметр формы вывода #
================================================== ===============
conv2d (Conv2D) (Нет, 123, 123, 32) 2432
_________________________________________________________________
conv2d_1 (Conv2D) (Нет, 121, 121, 32) 9248
_________________________________________________________________
max_pooling2d (MaxPooling2D) (Нет, 40, 40, 32) 0
_________________________________________________________________
conv2d_2 (Conv2D) (Нет, 38, 38, 32) 9248
_________________________________________________________________
conv2d_3 (Conv2D) (Нет, 36, 36, 32) 9248
_________________________________________________________________
max_pooling2d_1 (MaxPooling2 (Нет, 12, 12, 32) 0
_________________________________________________________________
conv2d_4 (Conv2D) (Нет, 10, 10, 32) 9248
_________________________________________________________________
conv2d_5 (Conv2D) (Нет, 8, 8, 32) 9248
_________________________________________________________________
max_pooling2d_2 (MaxPooling2 (Нет, 4, 4, 32) 0
================================================== ===============
Всего параметров: 48 672
Обучаемые параметры: 48 672
Необучаемые параметры: 0
_________________________________________________________________
  

Очень практично, правда?


Что делать, если у вас есть модель

Когда ваша модельная архитектура будет готова, вы захотите:


После построения последовательной модели она ведет себя как функциональный API. модель.Это означает, что каждый уровень имеет вход и выводит атрибут . Эти атрибуты можно использовать для интересных вещей, например быстро создание модели, которая извлекает выходы всех промежуточных слоев в Последовательная модель:

  initial_model = keras.Sequential (
    [
        keras.Input (shape = (250, 250, 3)),
        Layers.Conv2D (32, 5, strides = 2, activate = "relu"),
        Layers.Conv2D (32, 3, Activation = "relu"),
        Layers.Conv2D (32, 3, Activation = "relu"),
    ]
)
feature_extractor = керас.Модель(
    входов = initial_model.inputs,
    output = [layer.output для слоя в initial_model.layers],
)

# Вызов функции извлечения при тестовом входе.
x = tf.ones ((1, 250, 250, 3))
features = feature_extractor (x)
  

Вот аналогичный пример, который извлекает объекты только из одного слоя:

  initial_model = keras.Sequential (
    [
        keras.Input (shape = (250, 250, 3)),
        Layers.Conv2D (32, 5, strides = 2, activate = "relu"),
        Layers.Conv2D (32, 3, Activation = "relu", name = "my_intermediate_layer"),
        слои.Conv2D (32, 3, Activation = "relu"),
    ]
)
feature_extractor = keras.Model (
    входов = initial_model.inputs,
    Выходы = initial_model.get_layer (имя = "my_intermediate_layer"). Выход,
)
# Вызов функции извлечения при тестовом входе.
x = tf.ones ((1, 250, 250, 3))
features = feature_extractor (x)
  

Передача обучения с последовательной моделью

Трансферное обучение состоит из замораживания нижних слоев модели и только обучения верхние слои. Если вы не знакомы с ним, обязательно прочтите наше руководство передать обучение.

Вот две распространенные схемы трансферного обучения с использованием последовательных моделей.

Сначала предположим, что у вас есть последовательная модель, и вы хотите заморозить все слои кроме последнего. В этом случае вы просто перебираете model.layers и установите layer.trainable = False на каждом слое, кроме последний. Как это:

  модель = keras.Sequential ([
    keras.Input (форма = (784))
    Layers.Dense (32, активация = 'relu'),
    слои.Плотный (32, активация = 'relu'),
    Layers.Dense (32, активация = 'relu'),
    layers.Dense (10),
])

# Предположительно вы захотите сначала загрузить предварительно натренированные веса.
model.load_weights (...)

# Заморозить все слои, кроме последнего.
для слоя в model.layers [: - 1]:
  layer.trainable = Ложь

# Перекомпилируйте и тренируйте (это обновит вес только последнего слоя).
model.compile (...)
model.fit (...)
  

Другой распространенный план - использование последовательной модели для стекирования предварительно обученного модель и несколько недавно инициализированных слоев классификации.Как это:

  # Загрузить сверточную базу с предварительно натренированными весами
base_model = keras.applications.Xception (
    вес = 'imagenet',
    include_top = False,
    Пулы = «ср»)

# Заморозить базовую модель
base_model.trainable = Ложь

# Используйте последовательную модель, чтобы добавить обучаемый классификатор сверху
model = keras.Sequential ([
    base_model,
    layers.Dense (1000),
])

# Компиляция и обучение
model.compile (...)
model.fit (...)
  

Если вы занимаетесь переносным обучением, вы, вероятно, часто будете использовать эти два шаблона.

Это все, что вам нужно знать о последовательных моделях!

Чтобы узнать больше о строительных моделях в Керасе, см .:

,

Что такое последовательный доступ на примере

Мы храним любые данные на компьютере в файлах. Будь то изображение, презентация, Excel или любая другая форма данных, они хранятся в виде файлов. Есть два основных метода доступа к файлам с компьютера. Один метод известен как последовательный доступ, а другой - как произвольный доступ. Сегодня я собираюсь поговорить о последовательном доступе. Последовательный доступ также известен как последовательный доступ .

Sequential Access Meaning Последовательный доступ Значение

Последовательный доступ - это чтение любого файла путем поиска с запоминающего устройства с самого начала.Предположим, что на устройстве хранения хранятся четыре файла. Теперь, если вы хотите получить доступ к файлу 3 rd , тогда вы начинаете поиск файла 3 rd с начала устройства хранения, то есть 1, 2, 3, 4. Вам нужно пройти через 1 и 2 для доступа к 3. Аналогично, если вы открываете любой файл, тогда данные также сохраняются в файле последовательно, т.е. старые данные файла хранятся в старом индексе, а новые данные сохраняются в более высоком индексе. Теперь для доступа к данным в файле компьютер должен обращаться к данным от более низкого индекса к более высокому.

Давайте возьмем пример аудиокассеты, которую мы использовали в старые времена для прослушивания песен. Теперь в кассете последовательно записаны песни. Чтобы получить доступ к песне 4, мы должны перемотать кассету с песни 1 на песню 4, и аналогично, чтобы прослушать песню 1, мы должны перемотать кассету. То же самое происходит с магнитной лентой, используемой в компьютере. Файлы последовательно хранятся на магнитных лентах, и для доступа к любому файлу головка магнитной ленты должна последовательно перемещаться вперед или назад. Другой пример последовательного доступа - видеомагнитофон, использовавшийся в старые времена.В видеокассете происходит тот же процесс, что и в аудиокассете.

В настоящее время большинство устройств хранения используют произвольный доступ вместо последовательного доступа. Случайный доступ - это чтение любого файла напрямую, без поиска с самого начала. Для чтения больших объемов данных предпочтительным и быстрым методом является последовательный доступ.


.

Разница между комбинационными и последовательными схемами со сравнительной таблицей

Когда дело доходит до понимания основных концепций цифровой электроники, комбинационные и последовательные схемы - это две концепции, которые необходимо понимать целиком.

Комбинированные и последовательные схемы

Таблица сравнения

Основание разницы Комбинированные логические схемы Схемы последовательной логики
Выход Выход представляет собой функцию токовых входов или логику, не зависящую от времени. Выходные данные представлены в виде функций, связанных с часами, текущими входами, а также с предыдущими состояниями данной системы.
Хранение данных и распределение места в памяти Комбинационные схемы не могут хранить данные (состояние). Они не содержат никаких элементов памяти. Последовательные схемы имеют пространство памяти, необходимое для хранения текущих состояний, отправленных в качестве управляющих входов (разрешение) для следующего набора операций.Они содержат элементы памяти, которые хранят данные в цифровых схемах.
Требование обратной связи Они не нуждаются в вводе. Комбинационные схемы обычно выводят вход в соответствии с разработанной логикой. Этим схемам требуется обратная связь с выходом для сохранения входных данных в области памяти для следующего набора операций.
Основное использование В основном используется для логических и арифметических операций.Схемы представлены с помощью булевой алгебры; они дополнительно упрощаются за счет использования фундаментальных и универсальных логических вентилей. Используется для хранения данных и поэтому используется в оперативной памяти.
Элементарные строительные блоки Основными строительными блоками комбинационных схем являются логические вентили. Элементарными строительными единицами последовательных логических схем являются триггеры (двоичные запоминающие устройства).
Зависимость от часов Комбинационные схемы не зависят от часов; следовательно, запуск не важен для их работы. Цепи последовательной логики синхронизируются, поэтому они запускаются для работы с помощью электронных импульсов. Триггеры, если они срабатывают, называются синхронными последовательными цепями. Цепи, которые не запускаются, называются асинхронными последовательными цепями.
Пример схем Сумматор [1 + 0 = 1; зависимость только от текущих входов, т.е. 1 и 0]. Счетчик [Предыдущий O / P + 1 = Текущий O / P; зависимость зависит от текущих входных данных и предыдущего состояния информации.]
Приложение Эти схемы используются вместе с кодировщиками, сумматорами, декодерами, вычитателями, мультиплексорами и т. Д. Последовательные схемы используются в случае триггеров и защелок.В этих схемах защелки считаются простейшими элементами, используемыми для сохранения более раннего состояния. Защелки также известны как шлепки.
Определение Комбинационная логическая схема - это цифровая логическая схема, в которой выход может быть определен с помощью логических функций, связанных с входами текущего состояния. Последовательная логическая схема - это цифровая логическая схема, в которой выход может быть определен с использованием логической функции, относящейся к входам текущего состояния, а также входам предыдущего состояния.
Хранение состояния в цепи Комбинационные схемы не могут сохранять в себе какое-либо состояние. Последовательные цепи способны сохранять свое более раннее состояние на основе текущих входов, а также предыдущих состояний.

Комбинированная схема

Комбинационные логические схемы, называемые независимой от времени логикой, которые связаны с набором различных вентилей, которые генерируют выход текущих входов, принадлежащих этому моменту.Основными строительными единицами комбинационных схем являются И, ИЛИ, НЕ, а универсальными вентилями - И-И и И-И-И.

В большинстве случаев в схемах комбинационной логики выходные линии следуют за линиями тока. Эти схемы реализованы с помощью логических схем, в которых выход является чистой функцией только текущих входов. Декодер - типичный пример комбинационной схемы; он используется для преобразования данных двоичного кода в данные десятичного кода.

В случае схем комбинационной логики генерируемый выход в любой момент времени зависит от текущих входов в любой конкретный момент.Есть три типа комбинационных логических схем - передача данных, арифметические и логические функции и преобразователи кода. Примерами схем передачи данных являются мультиплексоры, кодеры, демультиплексоры, декодеры и т. Д. Сумматоры, компараторы, PLD, вычитатели и т. Д. Являются экземплярами арифметических и логических схем. Примерами схем преобразователя кода являются двоично-десятичный код, семь сегментов и т. Д. Как правило, комбинированные схемы содержат m двоичных выходов и n двоичных входов. Они полезны для реализации всех важнейших функций цифровых компьютеров.

Характеристики комбинационных схем

  • Графические символы: Они изображают связанную схему логических вентилей.
  • Логические уравнения: В этих уравнениях выходные сигналы изображаются как булевы функции различных входных сигналов.
  • Таблица истинности: Эта таблица дает «двоичные выходные сигналы, необходимые для набора 2-х входных сигналов.
  • Эти не зависящие от времени схемы легко спроектировать, они быстры и независимы от предыдущих входов ради генерации выходных данных.

Последовательный контур

Последовательные логические схемы - это особая категория схем, в которых выход зависит как от значения текущих входов, так и от последовательности прошлых выходов. В последовательных схемах выходной сигнал изменяется в соответствии с серией вставленных данных. Другими словами, последовательные логические схемы содержат пространство памяти для хранения немедленных результатов. Например, последовательные схемы ведут запись того, был ли логический уровень 0 или 1 подключен к данному входу; тот же факт применяется к полученным таким образом выходным данным.Устройства памяти обычно состоят из простых логических элементов ИЛИ.

Последовательные схемы реализуются с помощью различных устройств, таких как защелки, триггеры, регистры и т. Д. Входы, требуемые последовательными логическими схемами, при необходимости меняются из одного из двух состояний. Есть два типа последовательных схем - асинхронные и синхронные. Последовательная логическая схема помечается как одновременная, когда внутреннее состояние устройства изменяется в определенное время и управляется часами.Схемы последовательной логики спроектированы так, чтобы их было сложно обрабатывать по сравнению с комбинационными схемами. Эти зависящие от времени медленные схемы нуждаются в цепи обратной связи, которая существует между их входами и выходами. Последовательные схемы в основном используются для хранения данных и могут сохранять любое состояние или сохранять свое предыдущее состояние. Эти схемы требуют запуска, поскольку они зависят от часов.

Ключевые различия между последовательными и комбинационными схемами

  • Комбинационным схемам требуются новейшие входы для генерации выходных данных.С другой стороны, входы, относящиеся к последовательным схемам, принимают решение о производстве (предоставленных входов) после рассмотрения всех предыдущих выходных данных вместе с текущими входами.
  • Комбинационная схема неспособна хранить данные, тогда как последовательные схемы способны хранить заданный объем данных в областях памяти, выделенных для этой цели. Напротив, примеры комбинационных схем включают сумматоры, вычитатели, декодеры, кодеры и т. Д. Модели последовательных схем лучше всего определять как триггеры, защелки и регистры.
  • Часы не используются в случае комбинационных схем, в то время как последовательные схемы имеют часы для запуска их функций.
  • В то время как комбинационная схема не нуждается в какой-либо обратной связи для своего функционирования, последовательные схемы требуют того же всегда.

Заключение

Короче говоря, цифровые устройства, состоящие из комбинационных схем, не нуждаются в предварительном выводе для их успешной работы. В случае последовательных логических схем для получения точных результатов требуются как предыдущий выход, так и текущие входы.Мы хотели бы получить известие от вас, если у вас есть дополнительные входы для комбинационных схем по сравнению с последовательными схемами. Напишите нам, пожалуйста, в разделе комментариев ниже. Мы будем ждать ответа от вас.

,

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *