宝马SMG变速器技术详解

1、   BMW一个以不断追求操控与性能的品牌，早已成为一种信仰时刻铭记在车迷的心中。而SMG作为宝马M车系一代传奇变速器，也让E46 M3成为了永恒的经典。而今天就让我们一同再重新回顾SMG给我们留下的那段曾经的辉煌，并以此为例去了解一下序列式变速箱的工作原理。SMG简介、特点及工作原理    SMG变速箱（Sequential Manual Gearbox）最初是由宝马和两家顶级配件公司GETRAG和SACHS（ZF）合作研发的全新概念变速系统，最初在1996年被装备在宝马E36 M3运动型轿车上，作为宝马第一代的半自动变速系统，其起源应该来自

2、BMW参加BTCC（英国房车赛）时候所使用的推拉式变速系统技术，这也是宝马一次历史性的赛车技术向民用转移的见证。至今SMG已经发展到了第三代产品，装载在上一代的M5和M6车型上（最新车型已经由双离合变速器取代了SMG）。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。装备SMG的E36

3、M3运动型轿车    SMG的出现无疑是变速器史上的一大突破，它所带来的优点是显而易见的。首先，SMG的一系列换档操作可以完全由计算机来控制，所以它就像普通AT一样，驾驶员无需离合踏板，便可以轻松完成换档任务，即使是在S模式下，你要做的也只是前推或者后拉一下换档杆，省去了手动变速器复杂的操作步骤，而且由于受档位顺序升降的限制，SMG也不会由于驾驶员的误操作而挂错档位，这一点在赛车上尤为重要。其次，SMG的原理是基于手动变速器，虽然操作上与“Tiptronic”有些相似，但没有液力变矩器，所以传动过程中的能耗损失很小，结构简单，价格便宜，使车辆的经济性得以提高。&#

4、160;   SMG变速器其实与通常的手动变速器在功能上大同小异， 只是它采用电子而非机械地传递换档信号，通过计算机控制离合器和选、换档机构，所以序列式变速箱仍旧属于手动变速箱范畴。SMG由一台普通的齿轮变速器、一套自动换档机构和电子离合器组成。该换挡机构分为拨叉伺服器和选位伺服器两部分，伺服器一般采用电动机或者液压马达，拨叉伺服器用来推拉拨叉完成换档，选位伺服器则用来选择工作所需的拨叉。SMG的问世将换档变速的科技引领到另一个新的纪元    但是，任何一项新技术都不可能一出现就是完美的。正如第一代的SMG，虽然它给驾驶者带来了操作上的便利，但

5、由于受到当时电脑、液压系统等一系列因素的制约，导致换档速度还不如普通的手动变速器，于是在2002年，一套名为SMG的全新改良机械式自动变速箱问世，这套系统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。宝马SMG变速器系统    为了提高变速器换档速度和牢靠程度，设计师在第二代SMG上采用了一个换档转换鼓，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

6、制在槽内的3个拨叉。  SMG换档鼓和控制原理结构图    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，

7、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。SMG排档杆和“DriveLogic”按钮    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。SMG中还加

8、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。    另外，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”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SMG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

9、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。增加坡道辅助功能，换档更快的7速SMG    虽然几年下来，SMG在技术上已经有了明显改进，但是依然存在一个饱受批评的缺点：上坡时如果脚从刹车踏板上抬起，车就会往下滑，因为自动变速箱需

10、要一点啮合时间。最新的SMG变速箱的坡路探测功能则是SMG的另外一个特性，在自动模式下，SMG变速器能够自动识别车辆是否行驶在斜坡路面上，并保持“上坡”模式以保持理想的加速度，下坡时则自动选择低档位通过发动机制动来保证刹车的有效性。    从SMG发展到SMG，该系统已经变得非常聪明，而且宝马随后又推出了第三代产品，SMG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SMG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

11、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。    从原理上讲，SMG变速箱的所有换档操作都是采用电动液压方式，SMG变速箱采用“线控换档”（shift-by-wire）技术，这是一种源自航空领域的技术成果。利用这项技术，换档可以在瞬间完成，而且无需机械连接。与原6档SMG变速箱相比，SMG液压单元与执行元件都被集成到变速箱壳体上。一旦需要换档，该控制单元会激活控制整套系统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，进入离合器总泵，打

12、开离合器。然后使用液压单元中电磁阀，打开执行元件中的四个液压缸，后者则通过四根独立的排档杆完成实际换档过程。    这款7档SMG正是能够完全满足V10发动机所有需求的变速箱，它可以将V10发动机的动力以最理想的方式传送至车轮。BMW M GmbH是世界上第一家提供带有驾驶逻辑功能的7档连续变速箱的制造商。新款7档变速箱绝对不是6档变速箱的改进版，实际上它是一款全新设计的变速箱，专门为新M5而开发。这款7档SMG变速箱比原来的6档变速箱更为出色，手动选档时其档位转换时间极短，此外，它的自动换档功能还可以让您感受舒适的巡航驾驶。 新变速箱的工艺设计使之可以应对发动机550Nm的最大扭矩和8500rpm/min的最高转速。因此，尽管独立式机油冷却系统显著延长了发动机使用寿命，这款变速箱仍然可以确保在新M5及M6的整个使用期内以最可靠的方式