序列變速箱（Sequential Manual Gearbox，SMG）是一種特殊的手動變速箱，也可以被稱作直齒變速箱。它與普通手動變速箱的操作方式有所不同，駕駛員只需要通過前后推拉排擋桿就可以完成降檔和加檔操作。這種設計使得換擋速度更快，同時也大大降低了換錯擋的可能性。
序列變速箱是由寶馬和兩家頂級配件公司GETRAG和SACHS（ZF）合作研發的全新概念變速系統，最初在1996年被裝備在寶馬E36M3運動型轎車上，作為寶馬第一代的半自動變速系統，其起源來自BMW參加BTCC（英國房車賽）時候所使用的推拉式變速系統技術。序列變速箱是由一臺普通的齒輪變速器、一套自動換檔機構和電子離合器組成。該換擋機構分為撥叉伺服器和選位伺服器兩部分，伺服器一般采用電動機或者液壓馬達，撥叉伺服器用來推拉撥叉完成換檔，選位伺服器則用來選擇工作所需的撥叉。
序列變速箱結構簡單、傳動效率高、成本低、易于制造和維護。同時，它也能夠根據油門的開度和車速的變化，自動地進行換擋，無需駕駛員過多的操作。這種變速箱的另一個優點是能夠提供更加平穩的行駛體驗，使駕駛員能夠更加專注于駕駛本身。序列變速箱主要用于賽車和其他高性能車輛，提供快速穩定的換擋操作，提升車輛性能和駕駛體驗。隨著技術進步和車輛性能提升，序列變速箱的應用前景仍然廣闊。未來，序列變速箱將更加智能化、自動化，通過電子控制系統實現換擋自動化和智能化，提高駕駛舒適度和安全性。同時，隨著新能源汽車的普及和發展，序列變速箱也將在電動車領域得到更廣泛的應用。在民用車輛領域，由于序列變速箱換擋速度快、操作簡單，一些高端跑車或運動型轎車也開始采用序列變速箱作為動力總成的一部分，以提升車輛的動力表現和駕駛樂趣。因此，未來序列變速箱在民用車輛市場也有一定的應用前景。
簡史
序列變速箱的發展歷程可以分為以下幾個主要階段：
初始研發階段：在20世紀90年代初，寶馬開始與GETRAG和SACHS（ZF）進行合作，旨在開發一種新型的半自動變速系統。這個合作的目標是創造一種可以提供手動變速器的駕駛樂趣，同時又具有自動變速器的高效和平順的換擋體驗的全新變速系統。這一階段的研發工作主要集中在機械設計和電子控制系統的開發上。
第一代產品階段：經過幾年的努力，SMG變速器的第一代產品終于在1996年正式推出。這一代產品在市場上獲得了很大的成功，被裝備在寶馬的E36M3運動型轎車上。這一代產品具有S（手動）和A（自動）兩種換檔模式，駕駛者可以在手動和自動之間任意切換。在A模式下，變速箱通過電子控制系統自動選擇換檔點，提供流暢的換擋體驗。而在S模式下，駕駛者需要手動推拉排擋桿來升降檔位，體驗更接近于傳統的手動變速器。
第二代產品階段：隨著技術的不斷進步和市場競爭的加劇，SMG變速器的第二代產品在后期被推出。這一代產品在換擋模式和換擋邏輯上進行了改進，提高了換擋速度和準確性。同時，這一代產品也進一步優化了自動換擋邏輯，使駕駛更加順暢，滿足駕駛者對于駕駛體驗的更高要求。
第三代產品階段：到了第三代產品階段，SMG變速箱已經達到了巔峰狀態。這一代產品在換擋模式和換擋邏輯上進行了進一步的優化，同時增加了更多的駕駛模式選擇，如賽道模式等。這一代產品也被廣泛地裝載在上代的M5和M6車型上。然而需要注意的是，隨著汽車技術的不斷發展，最新車型已經由雙離合變速器取代了SMGⅢ的位置。
工作原理
SMG變速器的工作原理如下：
SMG變速器與普通手動變速器在功能上相似，但是它采用電子而非機械的方式來傳遞換檔信號。這意味著，它通過計算機來控制離合器和選、換檔機構的操作。因此，序列式變速箱仍然屬于手動變速箱的一種。
SMG變速器由一臺普通的齒輪變速器、一套自動換檔機構和電子離合器組成。其中，自動換檔機構是核心部分，它分為撥叉伺服器和選位伺服器兩個部分。
撥叉伺服器的主要作用是推拉撥叉來完成換檔操作。當電子控制系統接收到換檔信號時，它會通過電動機或液壓馬達來驅動撥叉伺服器。伺服器中的電動馬達轉動，驅動撥叉進行換檔。這個過程是自動的，不需要人工操作。
選位伺服器則負責選擇工作所需的撥叉。它也由電動機或液壓馬達驅動，可以自動選擇需要工作的撥叉。在選擇好撥叉之后，選位伺服器會通過相應的控制系統來控制選、換檔機構進行選檔或換檔操作。
SMG變速箱的所有換檔操作都是采用電動液壓方式，SMG變速箱采用“線控換檔”（shift-by-wire）技術，這是一種源自航空領域的技術成果。利用這項技術，換檔可以在瞬間完成，而且無需機械連接。與原6檔SMG變速器相比，SMGⅢ液壓單元與執行元件都被集成到變速箱殼體上。一旦需要換檔，該控制單元會激活控制整套系統液壓設備的相應電磁閥。接著，具有很高壓力的液壓油（最高達90bar）快速地流經一個電磁閥，進入離合器總泵，打開離合器。然后使用液壓單元中電磁閥，打開執行元件中的四個液壓缸，后者則通過四根獨立的排檔桿完成實際換檔過程。
電子離合器的應用使得SMG變速器的操作更加簡便和高效。在換檔過程中，電子控制系統會根據車輛的運行狀態和駕駛者的意圖來控制離合器的結合與分離。這樣就可以實現對發動機動力的有效傳遞和切斷，從而更好地適應不同的駕駛需求。此外，SMG變速器還通過計算機控制實現了對整個換檔過程的精確控制。計算機根據車輛的運行狀態、駕駛者的意圖以及各種傳感器信號來調整離合器和選、換檔機構的動作。這種精確控制使得SMG變速器能夠提供更加順暢、準確的換檔體驗。
分類
序列變速箱（Sequential Manual Gearbox，簡稱SMG）可以根據不同的維度進行分類。
結構構造
序列式變速箱的結構相對簡單，主要由離合器、齒輪組、軸承、油泵、油路和控制系統等組成。
主要特點
序列式變速箱的出現無疑是變速器史上的一大突破，它所帶來的優點是顯而易見的。首先，SMG的一系列換檔操作可以完全由計算機來控制，所以它就像普通AT一樣，駕駛員無需離合踏板，便可以輕松完成換檔任務，即使是在S模式下，要做的也只是前推或者后拉一下換檔桿，省去了手動變速器復雜的操作步驟，而且由于受檔位順序升降的限制，SMG也不會由于駕駛員的誤操作而掛錯檔位，這一點在賽車上尤為重要。其次，SMG的原理是基于手動變速器，雖然操作上與“Tiptronic”有些相似，但沒有液力變矩器，所以傳動過程中的能耗損失很小，結構簡單，價格便宜，使車輛的經濟性得以提高。
應用領域
序列變速箱是一種專為賽車和高性能車輛設計的變速器，它的主要應用領域是賽車領域，但也在一些工業領域中得到了應用。這種變速器具有出色的傳動效率和快速響應特性，可以在極短的時間內完成換檔操作，從而為車輛提供更好的加速性能和駕駛體驗。
在賽車領域，序列變速箱的應用使得車手可以更加專注于駕駛體驗和車輛控制，而無需頻繁地進行手動換檔操作。這種變速器的快速響應特性使得車手可以在短時間內完成換檔操作，從而避免了繁瑣的手動換檔過程，提高了駕駛效率和安全性。同時，序列變速箱的高效性和穩定性也使得賽車在比賽中的表現更加出色，為車手和車隊贏得了更好的成績。除了賽車領域，序列變速箱也在一些工業領域中得到了應用。在這些領域中，序列變速箱的高效性和快速響應特性被廣泛應用于各種機械設備的傳動系統中，為工業生產提供了更加穩定、可靠的動力輸出。例如，在工程機械中，序列變速箱可以使得操作更加簡便和高效；在農業機械中，序列變速箱則可以提高作業效率和精度。
發展趨勢
序列變速箱的發展趨勢主要體現在以下幾個方面：
參考資料 >
序列變速箱.科普中國網.2023-12-02
序列式變速箱(Sequential Gearbox)工作原理講解.al汽車網.2023-12-02
雙離合不耐用CVT會打滑變速箱技術解析.雞西新聞網.2023-12-02
賽車序列式變速箱換擋機構分析、建模與仿真.中國知網.2023-12-02
變速箱發展現狀.我賣我車網.2023-12-02