Отличие вариатора от автоматической коробки передач

Когда при покупке авто стоит выбор с какой коробкой вариатором или автоматом взять, лучше сначала ознакомится с особенностями их эксплуатации и недостатками

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.

1. «Классическая» автоматическая коробка передач

Автоматическая коробка появилась давно. /Фото: avtopribambas.com.

Автоматическая коробка появилась давно. /Фото: avtopribambas.com.

Строго говоря, это автомат-гидротрансформатор. Придумана данная технология была так же давно, как и технология МКПП. Суть работы гидротрансформатора сводится к созданию так называемой «комплексной передачи», благодаря которой появляется возможность увеличивать крутящий момент в зависимости от текущей нагрузки. В основе таких КПП лежит технология планетарных коробок передач.

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.

Плюсы и минусы

Преимущества коробки АВТОМАТ:

  • Легкость управления, особенно в пробках.
  • Очень трудно заглохнуть. Хоть как трогайся.
  • Меньший расход топлива, по сравнению с механикой.
  • Лучше сохраняется ресурс двигателя.

Недостатки коробки АВТОМАТ:

  • Скорость переключается медленнее, чем на вариаторной коробке. Но, если АВТОМАТ с двумя дисками сцепления, то скорости переключатся быстрее, чем у вариатора.
  • Дорогой ремонт.
  • Необходимость частой замены масла.
  • Требуется дольше греть в холодную погоду после запуска двигателя.

Плюсы вариатора:

  • Быстрое ускорение без вреда мотору.
  • Меньший расход топлива.
  • Двигатель всегда работает в оптимальном режиме.
  • Больший ресурс, то есть больше межремонтный период.
  • Надежный.

Минусы вариатора:

  • Дорогой ремонт в случае поломки.
  • Через каждые 90 тысяч км пробега рекомендуется менять ремень.
  • Требуется заливать специальное масло для вариаторных коробок.

Самая распространенная поломка в вариаторе — это обрыв ремня, соединяющий шкивы. Говорят, есть специальная средство для ремня, которое не дает ремню быстро изнашиваться.

Автомат

Главное, чем конструктивно отличается автомат от вариатора — наличием механизма ступенчатого переключения передач. Дополнительный узел требует большего расхода масла, усложнения конструкции и электроники, затрат на ремонт и обслуживание. При переключении передачи водитель ощущает лёгкие толчки и слышит «рёв» мотора.

Как работает АКПП

Работу автоматической коробки можно поделить на узлы: сцепление, гидравлическая система, переключение передач, электронное управление.

Сцепление и передачи

Роль сцепления в автомате выполняет гидротрансформатор (ГДТ). Он передаёт крутящий момент от двигателя к трансмиссии через жидкость ATF. Жёсткого соединения между силовым агрегатом и трансмиссией нет. В масле гасятся вибрации мотора и удары от переключения передач. Усовершенствование ГДТ позволяет придать автомобилю спортивность и экономичность за счёт включения муфты блокировки с фрикционным диском.

В основе работы автоматической коробки передач лежит планетарный механизм, состоящий из 2 — 4 редукторов. Каждый редуктор — это набор зубчатых колёс, находящихся в постоянном зацеплении. Вращение одних шестерён и блокировка других создают разные передаточные отношения. Для фиксации элементов применяются пакеты фрикционов.

Пакет фрикционов состоит из стальных дисков и мягких фрикционов, собранных в барабан. Мягкие диски изготовлены из целлюлозного волокна с добавлением графита и склеены смолами. Фрикционы сцеплены с шестернёй, насаженной на вал.

Стальные диски соединены с барабаном. Входной крутящий момент передаётся с барабана на ведущие диски. Ведомые вращаются независимо, пока не придёт сигнал о включении передачи, и не сработает поршень.

Гидравлика и электроника

В электронный блок поступает информация с датчиков:

  • о положении селектора;
  • о частоте вращения вала коленчатого и выходного;
  • о температуре и давлении ATF;
  • о скорости автомобиля;
  • о педали тормоза и др.

Компьютер анализирует данные и выдаёт импульсы на действие. Преобразование электрического сигнала в гидравлическое воздействие происходит в гидроблоке. Он подаёт управляющее напряжение на соленоид, и электроклапан открывает канал для прохода трансмиссионной жидкости.

ATF под давлением масляного насоса проходит через масляный фильтр в каналы гидроплиты и поступает к поршню. Под давлением поршня фрикционы и стальные диски сжимаются, притираются и вращаются как единое целое. При этом шестерни планетарного редуктора начинают вращаться в заданном порядке, передавая момент на выходной вал.

Что может ломаться в АКПП

Конструкция автомата изготовлена с высокой точностью и подвержена большим нагрузкам. ATF «снимает стресс», смазывая и отводя тепло от трущихся узлов в радиатор. Перегрев опасен для коробки: приводит к старению жидкости и износу деталей:

  • текут сальники и уплотнители;
  • выходят из строя подшипники, муфты, шестерни;
  • истирается фрикционный диск в ГДТ;
  • плавятся пластиковые корпуса соленоидов и втулки;
  • обугливаются мягкие фрикционы.

Что ломается в АКПП

Масло засоряется фрикционной пылью, клеевыми отслойками, стружкой. Поток разносит грязь по всей коробке:

  • забивает масляный фильтр;
  • осаждает каналы гидроблока и соленоидов;
  • засоряет радиатор.

В системе пропадает давление, и момент передаётся с потерями. Грязь, как абразив, истирает поверхности деталей и съедает шлицы зубчатых колёс. В масло могут попасть обломки шайб, колец, лопастей. В этом случае автомат подлежит серьезному ремонту или замене.

Достоинства АКПП

Преимущества автоматической коробки сведены в таблицу.

Параметр

Описание

Экономичность Простой ремонт: некоторые работы можно сделать самостоятельно, несложно найти специализированное СТО.

В качестве трансмиссионной жидкости допустимо использовать бюджетные аналоги.

Расход топлива Последние поколения автоматов расходуют 7 — 10 л бензина в смешанном цикле.
Универсальность Автоматы устанавливают на двигатели мощностью свыше 220 л.с.
Спортивная езда Спортивный режим в АКПП повышает динамичность машины, ускоряет разгон.

Спорт режим АКПП

Недостатки АКПП

В чем вариатор может быть лучше автомата:

  1. Масло АКПП требует замены каждые 60 000 км пробега. Объём залитой жидкости в среднем 8 л. При цене 700 р/л затраты на покупку масла составят 5600 р. Вместе с заменой ATF нужно устанавливать новый масляный фильтр, промывать поддон, прочищать радиатор.
  2. Зимой автомобиль с АКПП долго прогревается из-за большого объёма масла.
  3. Низкий КПД и медленный разгон из-за потерь в гидротрансформаторе.
  4. Переключение передач происходит рывками.

АКПП зимой долго греется

Срок службы коробки автомата

Ресурс АКПП составляет 150 тыс. км гарантировано, но обычно больше — 250 — 300 тыс. км. При условии контроля уровня и состояния масла, правильной эксплуатации машины.

Вариатор

Вариаторная КП — это вариация «автоматики». Однако её устройство и принцип работы имеют существенные отличия от классической АКПП. Это бесступенчатая трансмиссия, в состав которой входят:

собственно вариатор;узел, осуществляющий разъединение двигателя с вариатором;система управления;механизм заднего хода.

Вариаторная КП может быть двух типов:

Принцип работы основан на том, что два раздвижных шкива (ведущий и ведомый), соединённых металлическим ремнём, автоматически меняют свой диаметр, изменяя при этом передаточное число. Запускается вариатор с помощью рычага селектора. Режимы передач идентичны с АКПП.

Позитивные стороны вариатора перед другими КП:

эффективность при использовании мощности мотора;высокая экономия топлива;комфортность управления и самого движения;плавность хода авто;ровный разгон и оперативный набор скорости;малая нагрузка на мотор;экологичность;высокий КПД.

Если вы всё-таки решили отдать предпочтение вариатору, то стоит учесть и его недостатки:

сложность конструкции и ремонта, в покупке запчастей;малое количество сервисов, способных осуществлять ремонт;быстрый износ при езде по плохим дорогам и бездорожью;специфический шум при работе;короткий срок эксплуатации;не ставится на мощные машины.

Важно! Опытные автослесари и автолюбители советуют отказаться от приобретения авто с вариатором, которое уже было в употреблении. Если покупка уже сделана, то необходимо вовремя осуществлять полную замену масла, датчиков скорости и уровня топлива.

Популярные модели с вариатором

Наиболее привержены бесступенчатой трансмиссии японские автопроизводители. Модели с вариатором не выпускает только «Mazda». Не отстают (но в меньшем масштабе) европейские автогиганты, среди которых лидирует по применению вариаторов «Ауди». Американская автопромышленность не любит вариаторов – из популярных моделей можно отметить только «Dodge Caliber».

На российском рынке распространены вариаторные Nissan Primera, Honda Civic, Honda HR-V, практически все модели Audi. В инструкциях, проспектах трансмиссия может называться Multitronic, X-Tronic, Hypertronic или Multimatic — все это фирменные обозначения вариаторов. Более понятна аббревиатура CVT, принятая для технических спецификаций. Она обозначает Continuously Variable Transmission. 

Роботизированная КПП

Роботизированная коробка передач вобрала в себя элементы «механики» и «автоматики». По сути, она представляет собой механическую КП с электронным блоком управления, осуществляющим выключение и включение муфты сцепления и переключения передач.

При управлении роботизированной КПП водитель, как и в автоматике, просто переводит селектор в необходимый режим, а переключение передач производит электронный блок. Также производители авто сохранили возможность перехода в ручной режим.

В «роботе» предусмотрены режимы: нейтральная передача (N), задний ход (R), движение вперёд (А/М либо Е/М), переключение передач (+/-).

низкая цена (обычно «роботами» оснащены бюджетные авто);экономный расход топлива;возможность переключения в режим ручного управления.

Недостатками такого вида КП считают:

присутствие пауз, рывков и толчков при переключении передач;заторможенность;невозможность буксировки.

Стоит отметить, что производители стараются стабильно усовершенствовать трансмиссии. Так, сегодня самым современным вариантом роботизированной КП второго поколения является преселективная трансмиссия с двумя сцеплениями. Её составляющими являются 2 вала для чётных и нечётных передач. Каждый вал соединён с двигателем отдельным сцеплением.

Преимущества преселективной трансмиссии уже успели оценить:

возможность быстрого разгона;экономичность при расходе масла и топлива;максимально возможный на сегодня КПД среди «автоматики».

К недостаткам тоже не стоит подходить снисходительно. Сюда относятся:

высокая стоимость;дорогостоящие ремонтные работы и замена масла;рывки и провалы в динамике авто.

Так что лучше: вариатор или автомат?

Мы привели ключевые плюсы и минусы каждого вида коробки переключения передач. Выводы делайте сами.

Мы можем лишь сказать. Если вы любите езду на высокой скорости, нравится ощущать хорошую динамику своего автомобиля, выжимая из него по максимуму и хотите попробовать что-то новое, то вариатор — хороший вариант.

Автоматическая коробка передач, по сравнению с вариаторной, более традиционный выбор. Она спокойная, относительно неприхотливая, имеет свои нюансы (причем у каждого производителя свои особенности) и не такая требовательная. Но при этом уступает в показателях динамики и потребностям в масле и топливе своему оппоненту.

При выборе автомобиля взвесьте преимущества и недостатки, а после решайте, что для вас лучше — автомат или вариатор.

3. «Робот»

Дешево и сердито. /Фото: pkfst.ru.

Дешево и сердито. /Фото: pkfst.ru.

Роботизированная коробка передач – это, по сути, нечто среднее между классическим «автоматом» и «механикой». Такая КП может работать самостоятельно и будет автоматически переключать передачи по мере набора скорости. Однако, ее работа не возможна без подключения многочисленной вспомогательной электроники.

В продолжение темы читайте о том, чем ESP может навредить автомобилисту с сильный снегопад.

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Проблемы автомобилей с вариатором

Рекламная статистика безотказна. В нее входят автомобили на гарантии, у которых проблем с вариатором практически не возникает. Но старение, неправильная эксплуатация – непременно выводят вариатор из строя.

  • К главным проблемам вариаторов относят:
    большое количество регулировок (несмотря на малое количество деталей);
    технологические допуски (требующие специального оборудования);
    неотработанность электромеханических систем (обуславливает малый пробег);
    трудоемкость ремонта «гидравлики» (увеличивает цену ремонта);
    дефицит деталей, запасных частей.

Официальные дилеры, как правило, вариаторы в ремонт не принимают, заявляя о замене трансмиссии «в сборе». Кроме недостаточной квалификации мастеров сказывается дефицит деталей для замены.

Большинство автопроизводителей сами вариаторы не изготовляют, закупая готовые коробки передач. Такие производители как Mitsubishi, Dodge, Nissan используют вариаторы Jatco, тогда как Ford, Min – продукцию фирмы ZF.

Что лучше, вариатор или автомат

Выбирать нужно исходя из того, как вы будете эксплуатировать машину. То есть, если:

  • планируете быстро ездить, то вариатор будет лучше. Если ездите спокойно, без рывков, то подойдет и автомат.
  • исходя из технических характеристик. Если хотите, чтобы скорости переключались плавно и автомобиль не дергался, тогда — вариатор. Если это не важно, то подойдут оба варианта.
  • срок эксплуатации КПП. Вариатор служит без ремонта дольше, чем автомат.
  • исходя из ремонта. Ремонтировать вариатор берутся не все специалисты. Хотя, если проживаете в большом городе, то специалисты уже должны быть.
  • исходя из режима работы. Есть три вида режима работы КПП: спортивный, экономичный и комфортный. При выставленном спортивном режиме, коробка будет раньше понижать передачу, чтобы не уменьшать мощность двигателя. Комфортный режим обеспечивает плавность переключения. При режиме эконом, система автоматически подбирает режим работы двигателя.
  • исходя из способа переключения. Некоторые современные коробки автомат имеют функцию ручного переключения.

В общем, вариаторная коробка будет получше, но при условии, что ее правильно эксплуатируют, правильно за ней ухаживают.

Видео

Как работает вариатор.

Что выбрать, вариатор или автомат.

Как работает коробка автомат.

Оставьте комментарий