Автомат? Робот? Вариатор? — 5 плюсов и 5 минусов каждого — журнал За рулем

Вариаторы позволяют плавно передавать крутящий момент на ведущую ось, однако такая коробка плохо переваривает высокую мощность. Роботы напротив более надежны, однако они переключают передачи с заметными рывками.

Все об устройстве вариатора

Вариатор – разновидность автоматической коробки передач. Он предназначен для плавной передачи крутящего момента от двигателя к колесам и бесступенчатого изменения передаточного отношения в фиксированном диапазоне.

цеп варЦепной вариатор CVT

Зачастую в технической документации к автомобилю можно встретить в качестве обозначения  коробки передач аббревиатуру CVT. Это и есть вариатор, в переводе с английского – “постоянно изменяющая передаточное отношение трансмиссия” (Continuously Variable Transmission).

Главная задача вариатора – обеспечить плавное изменение крутящего момента от двигателя, что делает разгон автомобиля плавным, без рывков и провалов. Мощность машины используется по максимуму, а топливо расходуется по минимуму.

Управление вариатором практически не отличается от управления автоматической коробкой передач, за исключением бесступенчатого изменения крутящего момента.

Кратко о видах CVT

  1. Клиноременный вариатор. Он получил наибольшее распространение. Этот вариатор состоит из ремня, натянутого между двумя раздвижными шкивами. Принцип работы клиннорменного вариатора заключается в плавном изменении передаточного отношения за счет синхронного изменения радиусов контакта шкивов и клиновидного ремня.
  2. Цепной вариатор. Менее распространен. Здесь роль ремня выполняет цепь, передающая тянущее, а не толкающее усилие.
  3. Тороидный вариатор. Достоин внимания и тороидный вариант трансмиссии, состоящий из дисков и роликов. Передача крутящего момента здесь осуществляется за счет силы трения роликов между дисками, а передаточное число меняется посредством перемещения роликов относительно вертикальной оси.

тор варТороидный вариатор

Детали вариаторной КПП дорогостоящие и труднодоступные, да и сама коробка обойдется недешево, а с ее ремонтом могут возникнуть проблемы. Наиболее дорогим вариантом будет тороидная коробка, для изготовления которой требуется высокопрочная сталь и высокая точность механической обработки поверхностей.

Преимущества и недостатки вариаторной коробки передач

В тексте уже были упомянуты как положительные, так и отрицательные стороны вариатора. Для наглядности представим их в таблице.

Преимущества Недостатки
1. Плавное движение автомобиля, бесступенчатое ускорение 1. Высокая стоимость коробки и ее ремонта, дорогие расходные материалы и масло
2. Экономия топлива за счет использования всего потенциала работы двигателя 2. Непригодность к высоким нагрузкам и тяжелым дорожным условиям
3. Простота и меньшая масса коробки в сравнении с классической АКПП 3. «Эффект задумчивости» при переключении передач (хотя, в сравнении с роботом, вариатор «тормозит» меньше)
4. Возможность движения на максимальном крутящем моменте двигателя 4. Ограничения по установке на автомобили с двигателями большой мощности

Чтобы устройство не подвело водителя в процессе эксплуатации, необходимо соблюдать следующие условия:

  • следить за уровнем масла в трансмиссии и вовремя менять его;
  • не нагружать коробку в период зимних холодов в начале движения, при буксировке авто и во время движения по бездорожью;
  • периодически проверять на разрывы разъемы агрегата и проводку;
  • следить за работой датчиков: отсутствие сигнала любого из них может привести к некорректной  работе коробки.

Вариаторная КПП – это новая и пока не доведённая до оптимального состояния, имеющая множество недостатков система трансмиссии. Несмотря на это, разработчики и конструкторы пророчат ей большое будущее. CVT является наиболее простым видом трансмиссии как по техническому устройству, так и по принципу работы.

Несмотря на кажущиеся преимущества, обеспечивающие экономию топлива и комфорт при движении, вариаторная КПП сегодня применяется достаточно редко и, в основном, в легковых машинах или мотоциклах. Посмотрим, как обстоит дело с роботом.

Принцип работы КПП (коробки переключения передач)

Главное предназначение любого устройства, переключающего передачи, — принимать, преобразовывать, передавать и изменять направление крутящего момента. Современные автопроизводители выпускают транспортные средства с механической, автоматической КПП и автоматической в разных вариациях.

В механической переключение передач происходит при помощи человека. В остальных процесс автоматизирован, участия водителя не требуется. Чтобы разобраться в плюсах и минусах автоматической коробки переключения передач (АКПП), вариаторной (CVT) и роботизированной, детально остановимся на принципах работы каждой из них.

Коробка-автомат

К этой категории чаще всего относят гидротрансформаторы, которые имеют наибольшее распространение на современном автомобильном рынке. Принцип работы такой системы основан на том, что АКПП заполнено специальной трансмиссионной жидкостью, которая находится в постоянном движении по замкнутому кругу. Достигается это постоянным давлением, которое и создаёт поток масла, производящий крутящий момент.

Как и любой другой механизм коробки – автомат постоянно совершенствуются. Если в первые годы появления таких АКПП, устройства имели 4 ступени, то сегодня наиболее распространены автоматы, имеющие 6, 7, а иногда и 8 передач. Такие трансмиссии имеют ряд достоинств, но наряду с этим у них есть и существенные недостатки.

Плюсы коробки-автомат

  1. Автомобиль гораздо проще в управлении в городских условиях.
  2. Имея коробку-автомат, забуксовать на дороге будет сложнее, но, если это случится, выбраться при помощи «раскачки» из проблемной зоны будет невозможно.
  3. Автомат позволяет более легко трогаться на скользкой дороге, исключая момент пробуксовки.
  4. Исключена возможность перегрева двигателя.
  5. Переход от одной передачи к другой сильно сглажен и в салоне почти не ощущается.
  6. Электроника способна подстраиваться под индивидуальный стиль вождения.

Коробка-автомат в автомобиле

Минусы

  1. Довольно высокая цена моделей автомобилей с автоматом.
  2. АКПП требует больших затрат в процессе обслуживания или ремонта.
  3. Автомат требует жёсткого контроля за уровнем трансмиссионной жидкости. Менять ее можно только на оригинал или на разрешенный аналог, что тоже не дешево.
  4. Более высокий расход топлива в сравнении с привычной механикой.
  5. Автомобиль с такой АКПП нельзя буксировать на большие дистанции.
  6. Процесс разгона зачастую не очень хороший.

Гидромеханический автомат

Материалы по теме

Гидромеханический автомат — самый распространенный ввиду своей универсальности тип автоматических коробок.

Ресурс у АКП

самый разный: от 120 тысяч до 250 тысяч километров.

Главной же особенностью автомата является его выносливость: он может не только передавать большой крутящий момент мощного двигателя на колеса, но и пригоден для езды по бездорожью. Сегодня для легковых автомобилей выпускаются не только 4-ступенчатые автоматы, но и 6-ступенчатые, и даже 10-ступенчатые. Чем больше ступеней, тем миниатюрнее механизм и тем меньше у него запас прочности.

Плюсы:

Минусы:

  • доведенная до совершенства конструкция
  • возможность переключения передач в ручном режиме
  • отсутствие боязни пробуксовок
  • большой срок службы у большинства агрегатов
  • умение адаптироваться под стиль езды водителя
  • невысокий КПД и потеря части мощности двигателя
  • повышенный расход топлива
  • зависания разной продолжительности при переключениях
  • большой вес агрегата
  • потеря запаса прочности при большем количестве ступеней

Классический «автомат» (гидротрансформатор)

Коробка-автомат с гидротрансформатором впервые была выпущена в 40-х годах минувшего века. Массово ею стали оснащать авто с 60-х годов. Она представляет собой целый комплекс механизмов:

гидротрансформатор, состоящий из турбинного и реакторного колёс, центробежного насоса, обгонной и блокировочной муфт;

планетарная коробка передач, основными деталями которой являются планетарные редукторы, фрикционные и обгонные муфты, соединительные валы, барабаны, тормозная лента.

Коротко принцип работы можно описать следующим образом: гидротрансформатор, размещённый между КП и двигателем, меняет передачу крутящего момента. Работа гидротрансформатора базируется на беспрерывной циркуляции жидкости, транспортирующей энергию от мотора к трансмиссии. Масло передаётся от центробежного насоса к турбинному колесу, затем на реактор, где её поток увеличивается и провоцирует увеличение оборотов насосного колеса.

При задействовании обгонной муфты осуществляются вращательные движения реакторного колеса. Переключение передач между поочерёдно соединёнными планетарными редукторами осуществляется с помощью муфт. Работа этих механизмов обеспечивается благодаря гидроцилиндрам, процесс работы которых контролирует электронный блок управления.

Стандартными режимами работы АКПП, которые выбирает водитель при помощи рычага селектора, являются:

Р (Park), П — парковочная блокировка; R (Reverse), ЗХ — задний ход; N (Neutral), Н — нейтральная передача; D (Drive), Д — движение вперёд; L (Low), ПП (принудительно понижающая) или ТХ (тихий ход).

плавность при смене передач;высокая надёжность;комфортность управления авто;щадящая эксплуатация мотора и КП.

Недостатки коробки-автомата всё же имеются:

дороговизна;высокий расход топлива;высокая стоимость ремонта;требуется больше времени для разгона;небольшой срок службы;невозможность заведения «с толкача».

Сегодня классическая АКПП существенно доработана — есть модели, которые отличаются хорошей реактивностью, имеют зимний, спортивный, экономичный режимы работы, до 8 передач.

Коробка передач DSG — что это такое?

Коробка передач DSG

DSG (Direct Shift Gearbox – коробка передач с синхронизированным переключением) является эволюционным продолжением роботизированных КПП. Еще её называют преселективной трансмиссией – это второе поколение «роботов».

Такие коробки на сегодняшний день являются наиболее совершенными. Они оснащаются сразу двумя дисками сцеплениями – один переключает чётные передачи, а второй – нечётные. По сути, это две коробки передач в одном корпусе.

Изюминка коробки DSG заключается в том, что в ней постоянно включены две передачи: во время движения сомкнут лишь один из 2-х дисков сцепления, а второй находится в постоянной готовности, и включает свою передачу сразу же, как только размыкается первый диск. Благодаря такой схеме, переключения происходят практически мгновенно, а плавность работы сравнима с вариатором.

Но даже у такой, казалось бы, идеальной КПП как DSG есть свои недостатки. Конструкция преселективных трансмиссий чрезвычайно сложна. Всё это приводит к тому, что ее обслуживание никак нельзя назвать дешевым.

Кроме того, ремонтировать коробки DSG часто не берутся даже крупные СТО. Да и их ремонт, в большинстве случаев, просто невозможен. Поэтому при поломке зачастую приходится менять всю преселективную трансмиссию в сборе, и лишь иногда можно ограничиться заменой электронного блока управления.

Также в список недостатков коробок передач DSG можно занести и перегрев сцеплений после долгой езды, в результате чего со временем при переключениях появляются толчки.

Учитывая все вышеперечисленное, мы считаем, что преселективные трансмиссии, несмотря на всю их технологичность, еще достаточно «сырые», слишком дорогие и неремонтопригодные.

Робот

Роботизированная коробка — это что-то среднее между «механикой» и «автоматом». Главное отличие робота от механики — это наличие блока управления, который и занимается переключением передач за водителя. И здесь также присутствует некоторая пауза при переключении.

Помимо вышеописанной паузы, роботу присущи и другие недостатки:

— Рывки и толчки при переключениях

— Медленная реакция

— Необходимость включения режима «N» при остановке с работающим двигателем (иначе можно его перегреть)

— Невозможность буксировки

Как видно, недостатков у робота хватает. Но ведь не спроста на автомобили с роботом есть прос — ведь эта трансмиссия обладает следующими достоинствами:

— Низкая цена в сравнении с «автоматом» или вариатором

— Низкий расход топлива

Но всё же роботы — это уже уходящиее прошлое, и они постепенно вытесняются более современными разработками, а именно…

Особенности эксплуатации автоматической и роботизированной коробок

Эксплуатационные характеристики помогут разобраться — какая коробка лучше и удобнее. Автоматическая коробка передач существенно снизила нагрузку на шофёра при управлении. Особенно в городских, сложных условиях. У каждого водителя есть своя манера и стиль вождения. Коробка автомат имеют способность «подстроиться» по тип вождения. Автомату характерно мягкое, еле заметное переключение передач. Но существенным минусом этой коробки является большой расход горючего, который особенно проявляется в городской черте. Дорого обойдётся и ремонт этого узла.

Роботизированная коробка близка к механической. Ремонт и техническое обслуживание будет существенно ниже. Расход топлива тоже можем приравнять к механике, особенно в условиях городской езды. Существенно меньше расход машинного масла, а это тоже экономия. КПД передачи крутящего момента от мотора к ведущим колёсам тоже выше, чем у автомата. Огромным плюсом робота можно считать возможность совершать ручное переключение скоростей, а этого нет у автоматической коробки. Ведь это может пригодиться в сложной ситуации. Плохими моментами можно считать замедленное переключение передач и рывки в работе самой коробки. Особенно, если шофёр в этот момент сильно давит на педаль акселератора. В городской черте при стоянке требуется ставить рычаг селектора на нейтральное положение. 

Читайте также: Что такое вариатор и чем он отличается от автоматической коробки передач.

Что надежнее — вариатор или робот

В плане надежности данных агрегатов также нет однозначного ответа. В сравнении с роботизированной коробкой с двухдисковым сцеплением на данный момент времени вариатор однозначно надежнее. Средняя продолжительность жизненного цикла у бесступенчатой коробки составляет порядка 200-250 тысяч км пробега. У его визави с двумя сцеплениями до первого ремонта порядка 100 тысяч км пробега.

Роботы с одним сцеплением живут дольше – в среднем порядка 200 000 км, однако ранее этого времени могут потребовать ремонтного вмешательства и замены сцепления на новую деталь. Вариаторы в большинстве случаев при правильном уходе до пробега в 200 000 км не доставят владельцу хлопот.

Робот с одним сцеплением

Примеры использования: Smart fortwo, Лада Веста, Лада Иксрей.

Какой вариант выбрать

Ответ на вопрос, какая коробка передач лучше, просто не может быть однозначным. Здесь все зависит от того, в каких условиях ездит автомобиль и какие критерии для владельца являются основными.

Например, для большого города, в котором регулярно случаются масштабные транспортные пробки, лучше выбирать автоматическую КПП. Она обеспечит высокий уровень комфорта при вождении, плавное переключение между передачами, к тому же обладает надежностью.

Ресурс АКПП в среднем составляет 150-200 тыс. км. Однако у этого варианта есть недостаток — большой расход топлива.

Бензин расходуется более экономно при условии использования вариатора. Но его редко рассматривают в качестве практичного решения, поскольку к преимуществам относятся только плавный набор скорости и упомянутая экономия топлива. В то же время изнашивается быстрее, его ресурс — до 150 тыс. км. Кроме того, автомобили с вариатором достаточно капризны, поэтому в ремонте и обслуживании обходятся дороже.

Роботизированная трансмиссия хороша лишь невысокой стоимостью и небольшим расходом топлива. Однако при езде в мегаполисе с постоянными пробками это решение себя не оправдывает. В будущем, как считают ученые, когда производителям удастся ликвидировать большинство связанных недостатков, роботы могут вытеснить с рынка автоматические коробки.

Что лучше — роботизированная коробка передач или вариатор

Для определения, что лучше роботизированная коробка передач или вариатор, автолюбитель должен проанализировать достоинства и недостатки каждого конкретного типа. В настоящий момент предпочтительнее смотрится вариатор, однако задел для его последующей модернизации практически исчерпан в отличие от робота, который каждый год совершенствуется, становится надежнее. Через 5-8 лет по уровню надежности и расторопности роботы с двухдисковым сцеплением обойдут своих ближайших конкурентов и займут лидирующие позиции на рынке.

Что же выбрать?

На первый взгляд, может показаться, что робот проигрывает всем остальным видам коробок. Но это не совсем так. На самом деле все зависит от стиля езды и, собственно, цели приобретения ТС.

Например, вариатор хорош для езды по родному городу, без всяких вояжей по городам/странам, ведь в городе он будет демонстрировать высокую точность и плавность переключения, в отличие от «подергивающегося» робота. Да и бензин вариатор сэкономит лучше. Но для остальных целей лучше подойдет робот, так как несмотря на типичные для себя болячки, он имеет в основе годами проверенную схему  МКПП. И в сложных и нетипичных дорожных условиях он ведет себя более уверенно. Немного странно, но уверенно.

Но, в конечном итоге, именно будущий владелец должен решать что же ему ближе – робот или вариатор.

Отличия есть, и они очевидны, но не радикальны. Важнейшую роль здесь играет личный тест драйв обоих видов кпп и учитывание их плюсов и минусов. Единственный момент с вариаторами – такие авто не будут стоить совсем дешево. Даже б/у. Низкая цена на вариатор = куча болячек и переборка. Если, конечно, кто-то за нее возьмется.

Вариаторы

Кайф от такой коробки состоит в том, что привычных ступенчатых переключений здесь нет в принципе! На входном и выходном валах закреплены конусообразные диски, образующие в сумме эдакий шкив с изменяемым диаметром. Валы соединяет передача — клиноременная, цепная и т.п. Смещая конусы друг относительно друга, можно плавно изменять передаточное число. Игрушка — не из дешевых. Для работы требуется особая трансмиссионная жидкость, уровень которой нужно тщательно контролировать.

Разновидностей вариаторов довольно много — ниже перечислены основные.

Вариатор клиноременный

Примеры использования: Nissan Qashqai, Nissan X-Trаil, Renault Kaptur, Mitsubishi Outlander и др.

Вариатор клиноцепной

Примеры использования: Audi А6, Subaru Forester.

Устройство похоже на клиноременный вариатор, но вместо ремня в качестве передачи используется металлическая цепь, состоящая из пластин, соединенных клиновидными осями. Именно торцы этих осей и передают крутящий момент. Другое отличие состоит в том, что в коробках Audi используется пакет сцеплений и двухмассовый маховик вместо гидротрансформатора.

Как отличить АКПП от вариатора и робота

Отличия между данными коробками выдает порядок переключения передач и сам алгоритм работы. Зачастую вариаторы ведут себя тише, там отсутствует зимний режим, ограничивающий переключения 2-3 передачами, так как они у него попросту отсутствуют. Вариатор лишь имитирует переключения классической АКПП.

Роботизированная коробка легко проявит себя в городской пробке натужными и несвоевременными переключениями, пинками при переходе на высшую передачу. Также на приборной панели автомобиля на роботе будет выводиться значение передачи, которая на вариаторе отсутствует. Кроме того, вариаторы оснащаются аббревиатурой CVT, что означает «бесступенчатая коробка передач».

Рычаг переключения робота на фото:

Какой вариант лучше и почему

Вряд ли можно однозначно ответить на вопрос, какая коробка переключения передач лучше, ведь каждый автомобилист будет выбирать её в соответствии с собственными целями и предпочтениями. Среди автомобилистов по-прежнему популярны авто с АКПП. Усовершенствованные вариаторы также не сдают свои позиции. Простые «роботы» отходят в прошлое. Им на смену приходят более современные трансмиссии (например, преселективная).

Знаете ли вы? Самым быстрым серийным легковым автомобилем сегодня является

Bugatti Veyron

Super Sport. В 2017 году на нём был установлен рекорд скорости в 457,4 км/ч.

В целом же, если подвести итоги, то среди рассмотренных нами вариантов наиболее оптимальным на сегодня решением является классическая «автоматика». Объясняется это следующими причинами:

надёжностью; доступностью ремонта и замены запчастей; возможностью ездить по любым дорогам.

Машины с вариаторными КП подойдут для тех, кто любит плавный ход. «Роботы» — тем, кто предпочитает небольшие автомобили, любит спокойную езду, передвигается по городским дорогам и шоссе, ставит во главу угла экономичность. Любителям активной езды, скорости и манёвров следует присмотреться к преселективной трансмиссии.

Если же верить экспертам мирового автомобильного рынка, то будущее за вариаторными и преселективными КП. Именно простым, комфортным и экономичным моделям автомобилисты всё чаще будут отдавать предпочтение.

Оставьте комментарий