В современном автомобилестроении используются различные типы автоматических коробок передач. У водителей, не знакомых с особенностями конструкции или используемыми автоматическими коробками передач, могут возникнуть вопросы, чем вариаторы отличаются от традиционных автоматических или роботизированных трансмиссий. Тем более, что элементы управления и принципы управления настолько схожи, что разница заметна не сразу.
Однако различия в этих механизмах трансмиссии есть, поэтому необходимо внимательно их изучить, чтобы решить, какой автомобиль с коробкой передач лучше купить.
Что такое вариатор и как он работает
Если рассматривать характеристики устройства вариатора, кратко что это такое, то речь идет о бесступенчатой коробке, в которой вращение передается посредством гибкой связи между парой шкивов разного диаметра.
Коническая поверхность увеличивает размер впускного или выпускного шкива по мере того, как компоненты раздвигаются или раздвигаются. При этом передаточное число механизма также будет соответственно увеличиваться или уменьшаться.
ремень и конус вариатора
Изменение диаметра шкива контролируется пружинным механизмом с гидравлическим давлением. Этот пружинный механизм приводится в действие по командам электронного блока, который определяет разумное положение на основе скорости движения, текущей нагрузки, режима, установленного водителем, и других условий.
Ремни обычно изготавливаются из набора стальных сегментов, чтобы обеспечить надежность в условиях высоких нагрузок, характеризующих работу механизмов трансмиссии CVT. При этом важно добиться плотного контакта гибкого соединения с поверхностью конуса для предотвращения фрикционного износа контактирующих частей.
По способу передачи крутящего момента от мотора на первичный вал коробки передач вариатор ничем не отличается от традиционной автоматической коробки передач. Здесь используется гидротрансформатор, который использует энергию масла для вращения турбины от насосного колеса, прикрепленного к коленчатому валу двигателя для передачи вращения.
При этом обеспечивается безопасность двигателя и трансмиссии, поскольку между агрегатами отсутствует прямая кинематическая связь.
При достижении определенной скорости гидротрансформатор блокируется и переключается в режим с гидравлической связью. Тогда частоты вращения коленчатого вала двигателя и входного вала вариатора становятся равными. В этом отношении трансмиссии CVT ничем не отличаются от традиционных автоматических коробок передач.
Виды вариаторов
В автомобилях используются различные типы вариаторов. Выше был объяснен принцип работы клиноременного механизма как основного механизма, используемого в автомобильной технике.
Вариатор
Реже встречаются вариаторы тороидального типа с цепной передачей.
Цепь вариатора
Плюсы вариатора
Автомобильный вариатор имеет следующие преимущества:
- Интенсивное ускорение, которое происходит быстрее, причем ускорение превышает ускорение обычных автоматов.
- Снижает расход топлива за счет выбора оптимального передаточного числа в соответствии с текущей нагрузкой.
- Высокая эффективность работы%, где КПД гидравлических машин превышает 10%.
- Легкость управления. Даже новичкам не нужно думать о порядке переключения передач, как при использовании механической коробки передач.
- Передаточное число меняется бесступенчато для плавного движения.
Вариаторные трансмиссии особенно хороши для езды по городу, где топливо расходуется не самым рациональным образом, так как автомобиль часто останавливается на светофорах или в пробках, а затем продолжает движение. Вариатор позволяет трансмиссии быстро адаптироваться к таким условиям и минимизирует расход топлива.
Минусы вариатора
Не менее важно учитывать и недостатки вариатора:
Движение монотонное – передаточные числа меняются плавно, поэтому не всегда можно почувствовать переход на другую передачу из-за изменения оборотов. В то же время, чтобы набрать скорость, может потребоваться некоторое время. Сложность электроники, управляющей механизмом трансмиссии. Также серьёзные неполадки могут вызвать неисправности в электронных схемах или проблемы с элементами управления, для решения проблемы требуется обращение в специализированный сервисный центр. Высокие затраты на обслуживание – вариатор особенно чувствителен к качеству трансмиссионной жидкости, и регулярная замена является обязательным условием исправности коробки передач.
В вариаторных трансмиссиях после 100 000 – 120 000 км пробега может потребоваться замена ремней, ремонт конусов и устранение других неисправностей, что приводит к достаточно дорогим запчастям и большим затратам на техническое обслуживание.
Кроме того, в вариатор необходимо заливать особый сорт масла, которое стоит дороже, чем расходные материалы в традиционных автоматах, а отклонения могут вызвать серьезные проблемы.
Что такое автомат и как он работает
Крутящий момент от двигателя к колесам может передаваться через классическую автоматическую коробку передач с помощью гидротрансформатора или роботизированную коробку передач, включающую и выключающую сцепление, как в случае с вариатором.
автоматическая коробка передач
Классический автомат гидротрансформатор
В классических автоматических трансмиссиях вместо сцепления используется гидротрансформатор. При использовании этого устройства двигатель находится в постоянной связи с трансмиссией, но, как говорилось выше, прямой кинематический контакт отсутствует.
гидротрансформатор
Гидравлические автоматические трансмиссии переключают передаточные числа, выбирая комбинацию фрикционных пакетов, которые используют гидравлическое давление для сжатия дисков. В этом отношении она мало чем отличается от традиционной автоматической коробки передач, но, как и в вариаторе, гидроблок перераспределяет поток масла, а соленоид открывает и закрывает каналы в соответствии с командами, подаваемыми ЭБУ.
Блоки клапанов и соленоиды АКПП
Последующее вращение затем передается на ведущие колеса автомобиля через дифференциал.
Роботизированная КПП
Роботизированные коробки передач или роботы, как их называют на языке водителей, представляют собой усовершенствованную версию механических коробок передач, где электроника обеспечивает автоматическое переключение передач без вмешательства водителя. Условия управления отличаются возможностью перехода в ручной режим. При этом водитель может самостоятельно менять скорость.
робот коробка
Аналогичная функция реализована также в вариаторах и гидроАКПП, но в этих коробках эта функция является лишь имитацией, обеспечиваемой программным обеспечением электронного блока.
Плюсы автомата
Преимущества автоматической коробки передач:
по удобству управления АКПП мало чем отличается от вариатора, так как электроника сама в данный момент включает нужную передачу. Эксплуатационная надежность – Гидравлические АКПП имеют срок службы более 100 000 км, что превышает срок службы вариаторных трансмиссий. Простота ремонта. Машины ремонтопригодны, и обычно не возникает сложностей с выбором запасных частей или контрактных вариантов. Более дешевое обслуживание. Классические автоматические трансмиссии также требуют заправки масла специального сорта, но требования к трансмиссионной жидкости менее строгие, чем у вариаторов, и цена немного ниже. ЭБУ тоже присутствует, но количество электронных компонентов невелико и их доля не превышает 30%. Ощущение при переключении передач позволяет узнать состояние нагрузки механизма трансмиссии и двигателя.
Новые модели с шестью передачами (также начинают использоваться коробки до 12 скоростей) характеризуются увеличенным диапазоном скоростей и позволяют эффективно использовать возможности силового агрегата.
Минусы автомата
Также важно учитывать некоторые недостатки, которыми классические АКПП отличаются от вариаторов. Оценивая условия эксплуатации обычных АКПП, мы говорим о следующих недостатках:
По сравнению с вариаторами и МКПП динамика хуже, и хотя конструкция обеспечивает плавную и мягкую работу, постоянные перебои в подаче мощности через гидротрансформатор приводят к небольшим провалам при переключении передач. Низкий КПД – по этому показателю гидравлические АКПП также уступают вариаторным коробкам передач. Расход топлива увеличивается, особенно при движении в городских пробках.
Также важно учитывать, что ремонт осуществляют специализированные сервисные центры, обслуживающие Toyota, VAG и другие марки автомобилей. Обращение в эти автосервисы также обходится автовладельцу дорого.
Чем отличается вариатор от автомата и робота
Если кратко резюмировать, чем вариатор отличается от автоматических и роботизированных трансмиссий, то отличия этих механизмов можно сформулировать следующим образом:
- Расход топлива в вариаторах значительно меньше по сравнению с коробками других типов;
- в трансмиссии CVT передаточное число изменяется плавно, без каких-либо ступенек;
- Хотя перечисленные механизмы трансмиссии имеют принципиально разную конструкцию, достигается общая цель – автоматическое переключение передач без вмешательства водителя;
- В эксплуатации вариаторы существенно дороже других трансмиссий, имеют худшие эксплуатационную надежность и срок службы.
Понимание различий между типами трансмиссий поможет вам решить, какой кроссовер, внедорожник или другой автомобиль с автоматической коробкой передач подойдет вам лучше всего.
Что лучше – вариатор или автомат
Трудно дать однозначную рекомендацию, какая коробка лучше. Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки. При оценке автоматических коробок передач с точки зрения того, какой вариант надежнее, однозначно выигрывает традиционная АКПП.
Вариатор особенно удобен при движении. Он движется плавно, что позволяет плавно переключать передачи и быстро ускоряться после остановки. Однако этот тип АКПП не очень подходит при возрастании нагрузки при заносах, перевозке прицепа и других условиях.
Автомобиль с роботизированной коробкой передач сочетает в себе простую конструкцию механизма с удобством автоматической коробки передач.
Вот несколько отзывов автовладельцев о выборе типа АКПП:
Михаил, Москва: «Не мудрствуя лукаво, гидроавтомат однозначно лучше. Ездить по городу и по трассе комфортно, а в работе — надежно».
Мария, Воронеж: «Я езжу на вариаторе уже давно. Пробег более 120 000 км, и если за ним хорошо ухаживать, то все в порядке. Но он не работает ни с какой коробкой передач, даже с механической другой».
Константин, Астрахань: «На мой взгляд, гидроавтоматика гораздо надежнее. Неудивительно, что немецкие компании перестали устанавливать вариатор на свои автомобили».
Юрий, Краснодар: «Ремонт вариатора слишком дорогой, поэтому лучше использовать обычную АКПП или робот».
Какую коробку передач вы предпочитаете АКПП 100% вариатор 0% робот 0%
Конечно, по отзывам автовладельцев сложно понять, что хорошо или плохо в том или ином варианте АКПП. Более того, и здесь мнения разделились. Однако можно сделать определенные выводы о том, чем отличаются разные типы механизмов передачи.
Покупая автомобиль с автоматической коробкой передач, каждый должен ориентироваться на то, какие качества трансмиссии для него важнее: комфорт вождения, стоимость обслуживания и другие условия. А как вы думаете, эксплуатационная надежность должна быть на первом месте или нет? Поделитесь в комментариях!