機(jī)械序列式變速箱(自齒變速箱)原理

1、序列式變速箱很多車友選擇手動(dòng)檔的主要原因是手動(dòng)檔操控性強(qiáng)，而且會(huì)說賽車手大部分都是手動(dòng)變速箱，可見手動(dòng)變速箱更適合精準(zhǔn)的操控?？蓪?shí)際上，賽車使用手動(dòng)變速箱都是老黃歷了，很多“發(fā)燒”的車隊(duì)，會(huì)為賽車裝備序列式直齒變速箱。那什么是序列式變速箱？有什么優(yōu)缺點(diǎn)？為什么主要用在賽車中？序列式變速箱(SEQUENTIAL Manual Gearbox ) 全稱序列式手動(dòng)變速箱 也稱直齒變速箱。它區(qū)別于H檔變速箱的只是操作方法，加檔和只需要前后推拉排擋桿就可以完成降檔和加檔。而不是自動(dòng)換檔。序列式變速箱的變速原理和直齒變速箱一樣，最大分別是序列式變速箱在換擋時(shí)只須簡(jiǎn)單地推上或拉下排擋桿，這設(shè)計(jì)不但加快了換擋

2、速度，更大大減低了換錯(cuò)擋的可能(在比賽中換錯(cuò)擋的后果往往是發(fā)動(dòng)機(jī)因轉(zhuǎn)速過高而爆缸)，因此直牙(齒)變速箱和序列式變速箱對(duì)分秒必爭(zhēng)的專業(yè)比賽是有一定幫助的。一般的H檔（就是各個(gè)檔位的排列像個(gè)字母H）：1-3-5 N2-4-R序列式變速箱區(qū)別于我們通常見到的“H”擋變速箱（就是我們俗稱的手動(dòng)變速箱），序列式直齒變速箱排擋桿只能前推后拉，拉一下加一擋推一下減一擋，有點(diǎn)類似很多手自一體的手動(dòng)部分。或者，如果你開過摩托車，也應(yīng)該熟悉很多摩托車的檔位，一踩五勾：向下踩一下是一檔，空檔位于1檔和2檔中間，過了空檔向上勾是2、3、4、5檔：65432N (一踩五勾)1在激烈的比賽中，車手操作傳統(tǒng)手動(dòng)檔變速箱很

3、容易在5擋減4擋時(shí)候減2擋，使發(fā)動(dòng)機(jī)超轉(zhuǎn)，然后隨著排氣的一陣白煙，發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)銷。一般的H檔（5到4很容易不小心拉到2）：1-3-5 N2-4-R而序列式變速箱就能從根本上避免換檔失誤。序列式變速箱的換檔方式簡(jiǎn)單的說就是一推五拉:RN123456離合器只在比賽開始起步的時(shí)候用一下，其余的賽程中，車手只需要左腳剎車，右腳油門就可以了，閃電般的換擋速度和簡(jiǎn)便的操作模式，在避免車手換錯(cuò)擋的同時(shí)，更可以免去右腳剎車同時(shí)要去點(diǎn)油門做“跟趾”動(dòng)作的麻煩，節(jié)省了很多體力的同時(shí)還可以讓車手把更多的注意力放到控制賽車的方向盤上，從而實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的車輛操控。序列式換檔的機(jī)械原理：順序式手動(dòng)變速器順序換檔的核心部件是旋轉(zhuǎn)

4、棘輪筒。 如下圖所示：可以看出筒上切了許多凹槽。 這些凹槽所起的作用是：如果筒遠(yuǎn)離變速器的擋位，這些凹槽將控制標(biāo)準(zhǔn)控制桿。如果筒靠近擋位，這些凹槽將直接移動(dòng)換擋撥叉，而不需要使用任何控制桿。因此，當(dāng)移動(dòng)換擋桿時(shí)，它會(huì)將筒旋轉(zhuǎn)一個(gè)增量（例如50度）。 這種旋轉(zhuǎn)會(huì)使變速器根據(jù)筒上的凹槽移動(dòng)連桿或撥叉，從而更換擋位。由于筒的原因，必須依次進(jìn)行換擋。 不能跳躍式換擋，如從一擋換到三擋。 換到低速擋時(shí)也同樣如此。 這套系統(tǒng)的好處在于，換擋時(shí)不會(huì)出錯(cuò)。 始終只能換到下一擋。幾乎所有裝配手動(dòng)變速器的賽車都采用順序方案，而不是H檔。 選擇這一方案主要有四個(gè)原因：1)順序式換擋比較快。 例如，在H模式上從二擋換

5、到三擋時(shí)，必須上下反復(fù)推換擋桿。 這很花時(shí)間。 而在順序式變速器上，只需在每次換擋時(shí)向上推換擋桿。2)順序式換擋具有一致性。 您無需想著“看一下，我在二擋，我必須上下反復(fù)推才能換到三擋”。 您只要簡(jiǎn)單向前推換擋桿即可，每次換擋的動(dòng)作都相同。3)手柄位置一致。 使用H形換擋時(shí)，換擋桿的位置會(huì)不斷變化，因此必須根據(jù)要換的擋位決定手放置的位置。而使用順序式變速器時(shí)，每次換擋時(shí)換擋桿始終在相同的位置上。4)順序式換擋不會(huì)出現(xiàn)意外情況。 如果在賽車上使用H形換擋時(shí)出錯(cuò)（例如，原打算升到四擋，卻向下降到了二擋），發(fā)動(dòng)機(jī)可能會(huì)爆炸。 而使用順序式變速器則決不會(huì)發(fā)生這種情況。另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，順序式換擋桿占用賽

6、車駕駛艙的空間更少。 它只需為換擋桿的向前、向后裝置提供空間，不需要為向左、向右裝置提供空間。序列式波箱的操作方法如下：1 離合器只在起步和停車時(shí)候使用2 起步前，踩離合，拉一下排擋桿進(jìn)1檔，加油慢抬理合，車子起步3 起步之后，如需加檔，快速輕抬油門（其實(shí)就是踩油門的腳“抖”一下而已），同時(shí)拉一下排擋桿，進(jìn)2檔，繼續(xù)踩油門加速，相同方法近3檔，4檔，5檔。4 當(dāng)車駛至彎前剎車點(diǎn)時(shí)，由于不需要左腳去操作離合器踏板因此可以用左腳剎車（右腳從油門踏板抬開，再踩到剎車踏板上之間會(huì)有半秒左右的時(shí)間是油門剎車全不踩的，這樣的空閑時(shí)間叫惰性時(shí)間。較長(zhǎng)的惰性時(shí)間對(duì)車手成績(jī)會(huì)有影響而左腳剎車可以避免惰性時(shí)間），

7、同時(shí)右腳松開油門。當(dāng)車慢到你想要的速度以后，開始做降檔補(bǔ)油的動(dòng)作推一下排擋降至4檔，同時(shí)在推的過程里面，用右腳去“拍”一下油門踏板，拍的深度是油門行程的20%，這個(gè)動(dòng)作叫 THROTTLE BLIP，同時(shí)保持剎車，繼續(xù)推一下已經(jīng)自動(dòng)回位的排擋桿到3檔同時(shí)BLIP，相同方法到2檔，這時(shí)車已經(jīng)行至進(jìn)彎點(diǎn)，松剎車同時(shí)打方向進(jìn)彎。綜上所述，我們可以清楚地看到，SEQUENTIAL Manual Gearbox 不是不需要離合器，而轉(zhuǎn)檔時(shí)不用離合器是由于序列式波箱的設(shè)計(jì)原因。如果不理解的話，騎一下摩托車就知道了。因?yàn)槟ν熊嚿嫌玫木褪切蛄惺街毖啦ㄏ?。?dāng)然，以上所說的是傳統(tǒng)式機(jī)械式序列波箱，而電子序列波箱就

8、會(huì)設(shè)計(jì)的更精密，有一種是在波箱上裝有傳感器，加檔時(shí)候由傳感器提供給電腦，電腦以瞬間切斷點(diǎn)火電路的方式完成“抖”油門的動(dòng)作（POWER CUT）。這套系統(tǒng)在雷諾2000方程式賽車和寶馬方程式賽車上廣泛應(yīng)用。而針對(duì)類似WRC賽車來說，他們所用的SEQUENTIAL Manual Gearbox 是可以自動(dòng)完成POWER CUT之外，還可以由電腦瞬間加大噴油量完成THROTTLE BLIP動(dòng)作的。而所說的“油門和離合器其實(shí)是連在一起的，松掉油門離合就下去”是不成立的。想想看，駕校不允許我們開車時(shí)候踩著離合器滑行車輛，為的就是充分地利用發(fā)動(dòng)機(jī)的“牽制力” ENGING BRAKE POWER幫助車輛減

9、速，減少剎車系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，縮短制動(dòng)距離。而針對(duì)于更加要求充分利用ENGING BRAKE POWER的賽車來說，這種設(shè)計(jì)是絕對(duì)不可能的。何況拉力賽中，車手需要利用收放油門的動(dòng)作，借助發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力造成車身的重量轉(zhuǎn)移，以調(diào)整車身動(dòng)態(tài)平衡。如果松開油門相當(dāng)于踩下離合的話。這樣的駕駛技術(shù)將無法使用了。何況如果松松油門同時(shí)就踩下離合器的話，那么那套離合器絕對(duì)應(yīng)付不了整個(gè)賽段的比賽，頻繁地為了同步壓盤和從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)速造成壓盤和從動(dòng)盤之間產(chǎn)生摩擦.輕則是在賽段結(jié)束前，離合器開始打滑，損失動(dòng)力，讓賽車只“喊”不“走”，重則燒毀離合器，迫使車手退賽。而且賽車為了追求低動(dòng)力損失，連傳動(dòng)齒輪都換成了直齒，更不可能使用損失

10、動(dòng)力超過斜齒傳動(dòng)齒輪的液力變矩器來取代傳統(tǒng)的壓盤式離合器。相反，會(huì)更換多片式的離合器以負(fù)擔(dān)更大的功率和扭力輸出。改裝直牙(齒)變速箱或序列式變速箱直齒變速箱其實(shí)并不是什么高科技的東西，因?yàn)閺那暗淖兯傧涠际侵饼X的(現(xiàn)在在老款的貨車和摩托車上都可以見到)，直齒變速箱被淘汰的原因是在換擋時(shí)動(dòng)作比較突兀(當(dāng)然很大程度上在于駕駛員的技術(shù))和噪音偏高，影響了乘坐舒適感?，F(xiàn)代汽車的變速箱因采用了斜齒設(shè)計(jì)并加裝了同步器，降低了換擋時(shí)的頓挫感(對(duì)駕駛員的技術(shù)要求較低)和變速箱的噪音，但卻帶來了換擋速度較慢和動(dòng)力流失較大等負(fù)面影響(對(duì)飆車一族而言)，而這正是賽車使用直齒變速箱的原因。但在民用改裝車上這些優(yōu)勢(shì)便并不

11、明顯了。以序列式變速箱為例，在WTCC(世界房車錦標(biāo)賽)中賽例規(guī)定使用序列式變速箱的賽車須加重25kg，而除了BMW外其它車隊(duì)都選擇使用序列式變速箱，結(jié)果是BMW拿到了去年的WTCC冠軍，由此可以推算在BMW眼中序列式變速箱抵不了25kg的重量(當(dāng)然BMW也很有信心他們的車手不會(huì)入錯(cuò)擋)，而一般經(jīng)驗(yàn)是+/-25kg在長(zhǎng)4.3公里的珠海賽道上對(duì)賽車的圈時(shí)只有少于1秒的影響力，但那比賽用的序列式變速箱價(jià)格卻超過一臺(tái)廣本雅閣! 而在民用車上要減少25kg是很容易的, 光把車子行李廂內(nèi)的雜物扔掉可能都不止這個(gè)數(shù)字。說了那么多是想讓車迷朋友們明白，賽車的改裝是(在賽例容許的情況下)無所不用其極的，大家不

12、要不加消化便把一些專業(yè)比賽的改裝理念硬搬來用。KAPS推出的翼豹序列式變速箱套件：序列式直齒變速箱現(xiàn)在很難普及的原因：序列式手排變速箱成本不會(huì)比較高 耐用度也頗高 優(yōu)點(diǎn)是行程超短 不普及是因?yàn)楸容^不方便 一般手排車原本在3檔時(shí)要停等紅燈 只消輕推半下便回到空檔 序列式顧名思義就要照順序來啦 一樣3檔時(shí)要停等紅燈 麻煩請(qǐng)向前推3下才到空檔 因?yàn)楦?jìng)技車不用考慮走走停停的問題 加上行程超短的優(yōu)點(diǎn)所以才會(huì)裝滴補(bǔ)充一點(diǎn)序列式換檔的機(jī)械原理：順序式手動(dòng)變速器順序換檔的核心部件是旋轉(zhuǎn)棘輪筒。 如下圖所示：可以看出筒上切了許多凹槽。 這些凹槽所起的作用是：如果筒遠(yuǎn)離變速器的擋位，這些凹槽將控制標(biāo)準(zhǔn)控制桿。如果

13、筒靠近擋位，這些凹槽將直接移動(dòng)換擋撥叉，而不需要使用任何控制桿。這似乎是一種更加普遍的技術(shù)，因?yàn)樗枰牧慵^少，結(jié)構(gòu)比較緊湊。因此，當(dāng)您移動(dòng)換擋桿時(shí)，它會(huì)將筒旋轉(zhuǎn)一個(gè)增量（例如50度）。 這種旋轉(zhuǎn)會(huì)使變速器根據(jù)筒上的凹槽移動(dòng)連桿或撥叉，從而更換擋位。由于筒的原因，必須依次進(jìn)行換擋。 不能跳躍式換擋，如從一擋換到三擋。 換到低速擋時(shí)也同樣如此。 這套系統(tǒng)的好處在于，換擋時(shí)不會(huì)出錯(cuò)。 始終只能換到下一擋。幾乎所有裝配手動(dòng)變速器的賽車都采用順序方案，而不是H形。 選擇這一方案主要有四個(gè)原因：1)順序式換擋比較快。 例如，在H模式上從二擋換到三擋時(shí)，必須上下反復(fù)推換擋桿。 這很花時(shí)間。 而在順序式變速器上，只需在每次換擋時(shí)向上推換擋桿。2)順序式換擋具有一致性。 您無需想著“看一下，我在二擋，我必須上下反復(fù)推才能換到三擋”。 您只要簡(jiǎn)單向前推換擋桿即可，每次換擋的動(dòng)作都相同。3)手柄位置一致。 使用H形換擋時(shí)，換擋桿的位置會(huì)不斷變化，因此必須根據(jù)要換的擋位決定手放置的位置。而使用順序式變