序列变速箱结构与原理

序列式变速箱(SEQUENTIAL Manual Gearbox ) 全称序列式手动变速箱，它差异于一般手动变速箱仅仅操作方法，加档和减档只需求前后推拉排挡杆就能够完结降档和加档。这规划不光加快了换挡速度，更大大减低了换错挡的或许。

SMG

SMG简介、特色及作业原理

SMG变速箱（Sequential Manual Gearbox）开端是由宝马和两家尖端配件公司GETRAG和SACHS（ZF）协作研制的全新概念变速体系，开端在1996年被配备在宝马E36 M3运动型轿车上，作为宝马榜首代的半主动变速体系，其来源应该来自BMW参与BTCC（英国房车赛）时分所运用的推拉式变速体系技能，这也是宝马一次前史性的赛车技能向民用搬运的见证。至今SMG现已开展到了第三代产品，装载在上一代的M5和M6车型上（最新车型现已由双聚散变速器替代了SMGⅢ）。榜首代SMG有S（手动）、A（主动）两种换档形式，驾驭者能够在手动和主动之间恣意切换。当挑选A形式时，它便是一台 主动变速箱，电脑能够依据车速和发动机转速主动准确的挑选换档点，换档平顺，没有显着的冲击；当挑选S形式时，将排挡杆向后拉动一下升一个档，向前推一下则降一个档位，假如排档杆不动，那么即便将油门踩究竟，它也不会改换档位，这时的它彻底便是一台纯手动变速器。

『配备SMG的E36 M3运动型轿车』

SMG的呈现无疑是变速器史上的一大打破，它所带来的长处是清楚明了的。首要，SMG的一系列换档操作能够彻底由计算机来操控，所以它就像一般AT相同，驾驭员无需聚散踏板，便能够轻松完结换档使命，即便是在S形式下，你要做的也仅仅前推或许后拉一下换档杆，省去了手动变速器杂乱的操作进程，而且因为受档位次序升降的约束，SMG也不会因为驾驭员的误操作而挂错档位，这一点在赛车上尤为重要。其次，SMG的原理是根据手动变速器，虽然操作上与“ Tiptronic”有些类似，但没有液力变矩器，所以传动进程中的能耗丢失很小，结构简略，价格便宜，使车辆的经济性得以进步。

SMG变速器其实与一般的手动变速器在功用上迥然不同， 仅仅它选用电子而非机械地传递换档信号，经过计算机操控聚散器和选、换档组织，所以序列式变速箱仍旧归于手动变速箱 范畴。SMG由一台一般的齿轮变速器、一套主动换档组织和电子聚散器组成。该换挡组织分为拨叉伺服器和选位伺服器两部分，伺服器一般选用电动机或许液压马达，拨叉伺服器用来推拉拨叉完结换档，选位伺服器则用来挑选作业所需的拨叉。

『榜首代SMG体系结构图』

SMGⅡ的面世将换档变速的科技引领到另一个新的纪元

可是，任何一项新技能都不或许一呈现便是完美的。正如榜首代的SMG，虽然它给驾驭者带来了操作上的便当，但因为遭到其时电脑、液压体系等一系列要素的约束，导致换档速度还不如一般的手动变速器，所以在2002年，一套名为SMGⅡ的全新改善机械式主动变速箱 面世，这套体系一改之前换档速度慢的诟病，它将换档变速的科技引领到另一个新的纪元，在先进的电子操控单元的分配下，其换档速度达到了惊人的0.08秒，要知道一个接受过专业训练的赛车手的换档速度也不过0.3秒，似乎让F1赛车开上了大街。

『宝马SMGⅡ变速器体系』

为了进步变速器换档速度和牢靠程度，规划师在第二代SMG上选用了一个换档转化鼓，换档转化鼓的前端带有锥齿，用来驱动换档转化鼓的旋转，在换档转化鼓的外圆外表上有3条特别槽，别离操控在槽内的3个拨叉。

换档鼓的设备有两种方法，一是紧靠在变速器上直接将三个拨叉别离卡在三条槽里，二是因为空间的约束，无法紧靠在变速器上，需求运用拨叉臂，将三个拨叉臂别离卡在三条槽里。在换档的时分，只需滚动换档鼓，三个拨叉因为卡在特别的槽里，三个拨叉就会跟着换档鼓的滚动而一起前后移动，完结退档和进档的使命。所以换档鼓上槽的规划十分重要，一般当换档鼓滚动50°完结一次换档，而且十分方便。因为经过换档鼓的旋转进行换档，因而 SMGII变速器的换档是有次序地一档一档进行的，比方要从一档换到三档，有必要后拉排档杆2次，使换档鼓滚动2个50°，先经过二档再换入三档，降档相同如此。

『SMGⅡ排档杆和“DriveLogic”按钮』

第二代的SMG体系，在操作界面上最大的改变便是添加了一套方程式操控体系，能够让驾驭者在任何时分，任何工况下调整预先设定的11种换档形式，其间包含6种主动形式“A”，5种手动形式“S”，而在这11种形式下，电脑都具有自己学习和纠错功用。例如在高速状况下进行减档操作，聚散器 松开，但因为变速箱电脑与行车电脑、引擎电脑相关，马上会知道有或许形成侧滑等风险，所以对换档动作进行必要的批改，在协作车辆各种安稳体系使车辆能够遵从最安全的状况持续跋涉。SMGⅡ中还加入了愈加人性化的设备，例如方向盘换档拨片，能够让驾驭者更集中于路面的操控；转速表也加入了LED的提示暗号；转速表下方也有了档位显现。

别的，这个变速箱还有个看家本领，是类似于F1赛车上适用的“起跑”设备，它彻底能够让驾驭者具有舒马赫一般超卓的驾驭技能。在E46 的SMGⅡ中，在排挡杆后设置了一个“DriveLogic”按钮，这个按钮能够让驾驭员调理手动换档的速度和换档机遇，共有6种不同形式的设定。S6—加快辅佐体系的程序，在挑选这种纯跑车形式前，你有必要先要把车辆动态安稳体系（DSC ）关掉。这时发动S6，踩住刹车踏板，然后挂入1档，深踩油门，电子体系主动地将转速调整至起步最适合的3500rpm/min；松开制动，M3便像一头忽然迸发的野兽窜向前方，引擎转速敏捷迫临红线，换档指示灯亮起，换档！微震一下，引爆二档进入下一阶段的冲刺，简直令人窒息！终究，轻松的驾驭关于SMG变速箱来说也是适当重要的改善，主动 (“A”) 形式让驾驭者减少了压力和疲惫，不管是在高速公路或是竞赛的跑道，轿车将主动地在停下来时退回榜首档, 而再度行进，只需求轻踩加快脚踏板。

添加坡道辅佐功用，换档更快的7速SMGⅢ

虽然几年下来，SMG在技能上现已有了显着改善，可是依然存在一个饱尝批判的缺陷：上坡时假如脚从刹车踏板上抬起，车就会往下滑，因为主动变速箱 需求一点啮合时刻。最新的SMGⅢ变速箱的坡路勘探功用则是SMG的别的一个特性，在主动形式下，SMG变速器能够主动识别车辆是否行进在斜坡路面上，并坚持“上坡”形式以坚持抱负的加快度，下坡时则主动挑选低档位经过发动机制动来确保刹车的有效性。

从SMG开展到SMGⅡ，该体系现已变得十分聪明，而且宝马随后又推出了第三代产品，SMGⅢ装载于其时最新的M5、M6上，与马力、扭矩 愈加强壮的V10引擎调配，而且档位数目也从本来的6档提升为7档。在同类型的变速箱中，它具有无法比拟的换挡速度，曾经的第二代现已很快了，而SMGⅢ又将速度提升了20%，整个换档进程平顺，动力流的中止在换档进程中简直感觉不到。M5在从停止到最高车速的整个加快进程中，驾驭者简直不会感遭到任何抑扬，然后能够让驾驭者能够感遭到驾驭F1般的感觉。

从原理上讲，SMG变速箱的一切换档操作都是选用电动液压方法，SMG变速箱选用“线控换档”（shift-by-wire）技能，这是一种源自航空范畴的技能成果。运用这项技能，换档能够在瞬间完结，而且无需机械衔接。与原6档SMG变速箱比较，SMGⅢ液压单元与履行元件都被集成到变速箱壳体上。一旦需求换档，该操控单元会激活操控整套体系液压设备的相应电磁阀。接着，具有很高压力的液压油（最高达90bar）快速地流经一个电磁阀，进入 聚散器总泵，翻开聚散器。然后运用液压单元中电磁阀，翻开履行元件中的四个液压缸，后者则经过四根独立的排档杆完结实践换档进程。

这款7档SMGⅢ正是能够彻底满意V10发动机一切需求的变速箱，它能够将V10发动机的动力以最抱负的方法传送至车轮。BMW M GmbH是国际上榜首家供给带有驾驭逻辑功用的7档接连变速箱的制作商。新款7档变速箱肯定不是6档变速箱的改善版，实践上它是一款全新规划的变速箱，专门为新M5而开发。这款7档SMG变速箱比本来的6档变速箱更为超卓，手动选档时其档位转化时刻极短，此外，它的主动换档功用还能够让您感触舒适的巡航驾驭。 新变速箱的工艺规划使之能够应对发动机550Nm的最大扭矩和8500rpm/min的最高转速。因而，虽然独立式机油冷却体系显着延长了发动机运用寿命，这款变速箱依然能够确保在新M5及M6的整个运用期内以最牢靠的方法作业。

总结：

跟着技能的不断开展，一向以寻求操控和功用著称的宝马M车型现如今也现已更换了更为先进的M-DCT双聚散变速器。或许SMG的呈现仅仅稍纵即逝，但不得不供认，SMG变速箱不管在动力输出仍是在换档时刻上，相较同代产品都有着显着的优势。它为推进变速箱技能的开展做出了巨大贡献，而且必将会成为轿车开展史上永久的经典。

ISR

ISR变速箱全称为independent shift rail，它配备在兰博基尼的新的功用旗舰Aventador LP700-4上，这台全新的7速ISR变速箱为其杰出的动力功用供给了确保。

官方的数据显现，这台伺服驱动机械式变速器换挡速度比现在同层次快50%，换挡距离只要惊人的50毫秒（简直和F1的序列式变速箱相差无几），而变速器总重却只要70公斤，特别是与同类的双盘式聚散器比较时，这一优势更为显着。在全新V12发动机和7速ISR变速箱的协助下，Aventador 的0-100加快更是打破了3秒大关，仅需2.9秒就能完结破百。

这台变速箱来自于闻名的意大利变速箱制作商格拉奇亚诺（Oerlikon Graziano),作为一个专心于高功用跑车的变速箱制作商，格拉奇亚诺的方针客户为法拉利、玛莎拉蒂，兰博基尼和阿斯顿-马丁等高功用跑车制作商，其在 双聚散变速箱（DCT）和序列式变速箱（AMT）上都有很高的造就。迈凯轮MP4-12C运用的七前速双聚散器变速箱便是由格拉奇亚诺供给，而Aventador的上一任Murciélago的E-gear序列式变速箱也相同来自于格拉奇亚诺。

一般的AMT变速箱，其根本结构是和传统的手动变速箱 相一致的，一般只要一根输入轴和一根输出轴（后驱车一般会多出一根中心轴），其结构一般状况是输入轴上5个行进挡齿轮与输出轴齿轮处于常啮合状况，其间输出轴上的1挡和倒档，2挡和3挡，4挡和5挡别离共用三个换挡拨叉。这种组织相邻两个齿轮运用同一个换挡组织，当换挡动作进行时，拨叉需求早年一挡位处脱离，经过空挡才能与下一个档位齿轮进行啮合，因为三个动作是次序进行的，即便将每个动作的时刻缩至最短，仍旧很难取得足够快的换挡速度。

关于一向致力于制作高功用双聚散变速箱 的格拉奇亚诺的工程师们而言，他们知道想要取得更快的换挡速度，其关键在于在前一个齿轮脱离的瞬间，下一个齿轮就能够完结啮合的动作。这个规划理念就和现在现已广泛运用的双聚散变速箱的原理很挨近。而格拉齐亚诺开创性的为兰博基尼规划了一套绝无仅有变速器结构：一套既具有双聚散变速箱的换挡速度，还具有轻量化小型化的优势的AMT变速箱。

立异的“独立换挡拨叉”

ISR变速箱具有一个共同的结构，它的齿轮安置方法既有别与传统AMT变速箱，也不同于双聚散变速箱 。其运用四个独立的换挡拨叉，相邻的两个档位齿轮则由不同换挡拨叉操控。四个独立拨叉别离操控1挡和倒档；3挡和5挡，2挡和4挡，6挡和7挡，也便是说，从1挡一向到6挡，相邻的两个档位都是由两个独立的拨叉来别离操控的。

正因为这个规划，使得换挡的进程得以进一步缩短：当相邻的两个挡位要进行挡位切换时，换挡拨叉与当时档位的齿轮脱离时，另一个挡位齿轮早现已开端了啮合，而换挡拨叉的动作一起又激活了电子聚散器 ，因为三个动作简直是同步进行的，因而使得整个进程所需时刻大大缩短。兰博基尼方面则声称，比较本来功用就十分超卓的前一代的E-gear序列式变速箱，换挡速度提升了40%，50毫秒的换挡速度现已挨近了F1赛车变速箱的水平。

ISR的换挡组织则由电动液压泵驱动，最高60巴的压力确保了必要的操作速度，7个液压阀担任操控换挡组织的动作，而电动泵则供给动力，强悍的双盘式聚散器相同由液压驱动，担任将690Nm的扭矩传递到四个车轮。同步器齿环则由碳纤维制成，不只耐磨而且更减轻了变速箱全体质量。

要想具有优异的功用，方便的通讯架构当然不可或缺，格拉奇亚诺控股的Vocis公司则担任变速箱TCU的规划，运用了传统的CAN bus总线操控器局域网络，经过对换挡拨叉方位的准确丈量和驱动电流操控，完结了对高精度液压阀的步进操控。

在规划进程中，变速箱还不能仅仅是快，换挡的质量相同重要，VOCIS规划电控程序时也整个也充沛考虑到日常驾驭的舒适性。变速箱可挑选三种作业形式： Strada（路途）或许全主动形式可供给舒适为导向型的换挡操作；Sport（运动）形式则会拖延换挡节点而且供给更快速的档位切换； Corsa（赛道）形式可为赛道行进供给最佳的换挡战略，这一形式还可供给起步操控，也便是弹射起步功用。

小结：

在竞争对手纷繁装上高功用的双聚散变速箱的时分，兰博基尼则还在坚持传统的AMT序列式变速箱，但是Aventador 的ISR变速箱的功用参数的确令DCT变速箱汗颜，超快的换挡速度，以及轻量化小型化的优势让它势必会得到更多超跑制作商的喜爱，而双聚散阵营也将会持续经过技能晋级应对这一应战。关于民用变速箱范畴来说，这或许又预示这另一个年代的开端。

in the competitors with high performance dual clutch gearbox, Lamborghini still adhere to the traditional AMT sequential gearbox, but the performance parameters of ISR Aventador gearbox has really DCT gearbox shift shame, fast speed, and the advantages of lightweight miniaturized so that it will be more than run manufacturers, while the dual clutch camp will also continue to respond to this challenge through technological upgrading. For the field of civilian transmission, this may herald the beginning of another era.