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SMG这不是普通的手动变速箱
时间:2015-08-11 15:17:59   来源:bk.jnesc.com   作者:拉萨布达拉
百科名片
序列式变速箱(Sequential Manual Gearbox)简称SMG,但是其全称是序列式手动变速箱,它和普通手动变速箱的区别在于操作方式,在加挡或减挡的时候只要推拉档杆就可以了,这样就提高了换挡的速度,并且减少了换错挡的可能。
词条内容

 

目录
SMG起源
SMG工作原理
SMG发展历程
关于SMG误区
为什么民用车上不能用SMG


SMG起源


        SMG最初是由宝马公司和两家顶级配件公司合作研发的一种全新概念变速系统,最早被装备在宝马E36 M3运动车型上,作为宝马第一代的半自动变速系统,来自宝马参加英国房车赛时所用的推拉式变速系统,这也是宝马一次历史性的赛车技术向民用转移的见证。发展至今已经有三代产品上市。


SMG工作原理


        SMG的基础是传动手动变速箱,其工作原理很简单,车辆在起步和换挡时,离合器由液压泵控制分离和接合,挡位转换也由液压结构操作。驾驶者只需要推排挡杆即可完成升、降挡,自动模式下变速箱控制电脑会根据车速、发动机负荷等数据自行切换挡位。驾驶员通过加速踏板和操纵杆向电子控制单元(ECU)传递控制信号;电子控制单元采集发动机转速传感器、车速传感器等信号,时刻掌握着车辆的行驶状态;电子控制单元(ECU)根据这些信号按存储于其中的最佳程序,最佳换档规律、离合器模糊控制规律、发动机供油自适应调节规律等,对发动机供油、离合器的分离与结合、变速器换档三者的动作与时序实现最佳匹配。从而获得优良的燃油经济性与动力性能以及平稳起步与迅速换档的能力,以达到驾驶员所期望的结果。从而获得优良的燃油经济性与动力性能以及平稳起步与迅速换档的能力,以达到驾驶员所期望的结果。


SMG发展历程


第一代SMG
        第一代SMG配置在上一代的M5和M6车型上(最新车型已经由双离合变速器取代了SMGⅢ)。第一代SMG有S(手动)、A(自动)两种换档模式,驾驶者可以在手动和自动之间任意切换。当选择A模式时,它就是一台自动变速箱,电脑可以根据车速和发动机转速自动准确的选择换档点,换档平顺,没有明显的冲击;当选择S模式时,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,如果排档杆不动,那么即使将油门踩到底,它也不会变换档位,这时的它完全就是一台纯手动变速器。


第二代SMG
        第一代SMG在操作上带来了方便,但是受限于当时的电脑、液压系统等因素制约,会导致换挡速度还不如普通的手动变速箱,于是在进入二十一世纪,2002年,一套名为SMGⅡ的全新改良机械式自动变速箱问世这套变速箱在先进的电子控制单元的支配下,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,仿佛让F1赛车开上了街道。


        第二代SMG上还采用了一个换档转换鼓,这样就提高了变速器换档速度和牢靠程度。换档转换鼓的前端带有锥齿,用来驱动换档转换鼓的旋转,在换档转换鼓的外圆表面上有3条特殊槽,分别控制在槽内的3个拨叉。其中换档鼓的安装有两种方式,一是紧靠在变速器上直接将三个拨叉分别卡在三条槽里,二是由于空间的限制,无法紧靠在变速器上,需要利用拨叉臂,将三个拨叉臂分别卡在三条槽里。


        在换档的时候,只要转动换档鼓,三个拨叉由于卡在特殊的槽里,三个拨叉就会随着换档鼓的转动而同时前后移动,实现退档和进档的任务。所以换档鼓上槽的设计非常重要,一般当换档鼓转动50°完成一次换档,并且非常快捷。由于通过换档鼓的旋转进行换档,因此 SMGII变速器的换档是有顺序地一档一档进行的,比如要从一档换到三档,必须后拉排档杆2次,使换档鼓转动2个50°,先经过二档再换入三档,降档同样如此。


        第二代的SMG系统,在操作界面上最大的转变就是增加了一套方程式控制系统,可以让驾驶者在任何时候,任何工况下调整预先设定的11种换档模式,其中包括6种自动模式“A”,5种手动模式“S”,而在这11种模式下,电脑都具备自己学习和纠错功能。例如在高速状态下进行减档操作,离合器松开,但因为变速箱电脑与行车电脑、引擎电脑关联,马上会知道有可能造成侧滑等危险,于是对换档动作进行必要的修正,在配合车辆各种稳定系统使车辆可以遵循最安全的状态继续行进。SMGⅡ中还加入了更加人性化的设备,例如方向盘换档拨片,可以让驾驶者更集中于路面的控制;转速表也加入了LED的提示灯号;转速表下方也有了档位显示。


        最值得一提的是SMG的一个看家本领就是类似于F1赛车上适用的“起跑”装置,它完全可以让驾驶者拥有舒马赫一般出色的驾驶技术。在E46的SMGⅡ中,在排挡杆后设置了一个“DriveLogic”按钮,这个按钮可以让驾驶员调节手动换档的速度和换档时机,共有6种不同模式的设定。S6—加速辅助系统的程序,在选择这种纯跑车模式前,你必须先要把车辆动态稳定系统(DSC)关掉。这时启动S6,踩住刹车踏板,然后挂入1档,深踩油门,电子系统自动地将转速调整至起步最适合的3500rpm/min;松开制动,M3便像一头突然爆发的野兽窜向前方,引擎转速迅速逼近红线,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!最后,轻松的驾驶对于SMG变速箱来说也是相当重要的改善,自动 (“A”) 模式让驾驶者减少了压力和疲劳,无论是在高速公路或是比赛的跑道,汽车将自动地在停下来时退回第一档, 而再度前进,只需要轻踩加速脚踏板。


第三代SMG
         第三代SMG即SMGⅢ装载于当时最新的M5、M6上,与马力、扭矩更加强大的V10引擎搭配,而且档位数目也从原来的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,以前的第二代已经很快了,而SMGⅢ又将速度提升了20%,整个换档过程平顺,动力流的停顿在换档过程中几乎感觉不到。M5在从静止到最高车速的整个加速过程中,驾驶者几乎不会感受到任何顿挫,从而可以让驾驶者能够感受到驾驶F1般的感觉。


关于SMG误区


        SMG换档不需要离合器。SMG行驶中“换档不需要离合器”是竞赛场合驾驶人员的超高操作技术和电子设备辅助带来的,而不是SMG变速箱本身带来的。


        SMG、AMT混为一谈。电控化的SMG确实是AMT,但是AMT绝大部份不是电控的SMG。后面会讲到真正的电控SMG只有宝马的SMG II。


        生产成本高。这种误解是SMG在高端竞赛场合的应用和特殊定制造成的。SMG的结构、加工工艺都比同等级的MT要简单,没有理由成本更高。


        耐久性差。这种误解也是来源于竞赛场合极端减轻重量造成的。哪怕是国产的摩托车,变速器出故障的概率也远小于发动机。在实际的维修经验中,就算变速器出了问题,也多是换旧车的旧件。


为什么民用车上不能用SMG


        本质上,竞赛场合用的SMG是没有同步器的手动变速箱。要平顺无冲击的换档,需要配合离合器进行两脚离全换档,如果为了换档速度,直接换档冲击大,搞得不好还有打齿声音。要用SMG准确快速的换档必要精确的控制发动机的转速。这是一般驾驶者难以轻松具备的。也就是说SMG操作起来难度有点大。


        手自一体变速的难度都会在SMG上出现,比如离合器控制问题、换档顿错、换档时间不正确,换档时发动机转速匹配等问题。而SMG带来的操控上的方便在这些问题面前就显得微不足道了。


        SMG最大的优点就是用牙嵌式离合器的冲击换档省掉了同步器的换档同步时间。冲击在民用车上是不可接受的。那么SMG使用普通MT使用的同步器,换挡时间又和普通MT没有竞争优势。如果使用多锥环同步器,制造成本和箱体体积重量又上去了。

参考资料
1. 为什么民用车不用序列变速箱? .搜狐平台.[引用日期2015-08-11].
2. 序列变速箱 .汽车之家.[引用日期2015-08-11].
3. 序列变速箱 .百度百科.[引用日期2015-08-11].
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