시퀀설 수동변속기(Sequential Manual Transmission)는 주로 모터사이클과 자동차 경주에 사용되는 비동기식 수동변속기의 한 종류이다. 전통적인 싱크로나이즈드(synchronized) 수동변속기보다 더 빠른 변속 시간을 제공하며, 운전자가 다음 기어나 이전 기어만을 순차적으로 선택하도록 제한하는 것이 특징이다.
설계 및 작동 원리
시퀀설 수동변속기는 비동기식(unsynchronized)으로 설계되어 있으며, 싱크로메시(synchromesh) 대신 도그 클러치(dog clutch)를 사용한다. 이로 인해 기존 수동변속기보다 변속 속도가 훨씬 빠르다. 변속 레버는 래칫(ratchet) 메커니즘을 작동시켜, 레버의 앞뒤 움직임을 기어 변속 드럼(selector drum 또는 barrel)의 회전으로 변환한다. 드럼의 원주를 따라 가공된 세 개 또는 네 개의 트랙이 셀렉터 포크(selector fork)를 안내하여 필요한 기어를 선택한다.
변속 시 클러치 조작이 필요하지 않으며, 클러치는 차량 출발 시에만 사용된다. 도그 링(dog ring)이 변속 포크에 의해 밀려 빠르게 이동하면서 접촉과 동시에 동력을 전달하기 시작하므로, 변속 시간은 일반적으로 5밀리초 이하로 매우 짧다. 이러한 특성 때문에 현재 모든 포뮬러 원(Formula 1) 차량에 사용되고 있다.
시퀀설 수동변속기는 유압 자동변속기에 장착되는 팁트로닉(Tiptronic)이나 스포츠시프트(SportShift)와 같은 매뉴매틱(manumatic) 시퀀셜 변속 기능과 혼동되어서는 안 된다. 이들 기능은 운전자가 버튼이나 레버로 기어를 선택할 수 있게 하지만, 변속기 내부 메커니즘은 진정한 시퀀설 수동변속기와는 무관하다.
사용 분야
대부분의 모터사이클은 시퀀설 수동변속기를 사용한다. 운전자는 발로 기어 시프터를 조작하며, 일반적인 6단 기어박스의 경우 "원 다운, 파이브 업(one down, five up)" 방식으로 1 - N - 2 - 3 - 4 - 5 - 6의 배치를 사용한다. 다만 현대 스쿠터는 대부분 유압 자동변속기나 CVT를 사용하며, 언더본(underbone)은 자동 원심 클러치가 있는 반자동 변속기를 사용하는 경우가 많다.
레이싱카의 경우, 과거 H패턴(H-pattern) 스틱 시프트 대신 현재 대부분 시퀀설 변속기를 사용한다. NASCAR는 2022년 Gen-7 차량에 5단 시퀀설 수동변속기를 도입하였다. 높은 마모율과 급작스러운 변속 특성으로 인해 시퀀설 수동변속기는 일부 예외를 제외하고는 일반 승용차에는 거의 사용되지 않는다.
역사
레이싱카에 사용된 최초의 시퀀설 수동 기어박스는 1946년 포르쉐 타입 360 시실리아(Porsche Type 360 Cisitalia)였다. 이후 1958년 로터스 12(Lotus 12)를 시작으로 퀴어박스(Queerbox) 디자인이 등장하였다. 1990년 페라리 640(Ferrari 640) 포뮬러 원 차량이 패들 시프트(paddle shift)와 시퀀셜 드럼 회전 메커니즘을 도입하면서 현대 레이싱카의 표준이 자리 잡았다. 최초의 수동 변속 레버 방식 현대 시퀀설 기어박스는 1990년 푸조 905(Peugeot 905) 그룹 C 스포츠카에 사용되었으며, 이후 WRC 랠리카, 르망 프로토타입 등 다양한 모터스포츠로 확산되었다.
