Коробка автомат или вариатор что
Автомат или вариатор: что лучше и надежнее?
Содержание:
Автоматические трансмиссии на автомобилях зачастую называют одним общепринятым наименованием «автомат», однако по принципу действия и конструкции они могут кардинально отличаться друг от друга.
На сегодняшний день существует множество видов автоматических трансмиссий, однако на легковых автомобилях чаще всего применяют коробки передач трех типов: классические гидромеханические автоматические трансмиссии, роботизированные коробки передач, а также бесступенчатые вариаторы, которые часто обозначают аббревиатурой CVT.
Конструктивно все они отличаются и имеют как свои преимущества, так и недостатки. Однако раньше всех широкое распространение получили классические автоматы, которые уже больше 70 лет применяются на легковых машинах.
Следом широко начали устанавливать роботизированные трансмиссии, которые долгое время вызывали скепсис у автовладельцев из-за не очень надежной конструкции. Впрочем, с годами они модернизировались, и кризис недоверия к роботизированным коробкам передач был успешно пройден.
А сейчас все большее распространение на современных машинах начали получать бесступенчатые вариаторы, которые идут по пути, уже когда-то пройденному «роботами». Так что давайте разбираться, что собой представляет вариатор, как он работает, какие у него минусы и плюсы, а также насколько он надежнее и лучше в сравнении с классическим автоматом.
Что такое вариатор и как он работает?
Вариатор — это вид автоматической коробки передач, который передает крутящий момент от двигателя к колесам и способен плавно менять передаточное отношение в некотором диапазоне регулирования. Изменение передаточного отношения может производиться автоматически, по заданной программе или вручную. В автомобилестроении такой тип трансмиссии также обозначают аббревиатурой CVT (Continuously Variable Transmission).
Удивительно, но изобрели вариатор даже гораздо раньше, чем обычные «автоматы», но применяли его все же не на автомобилях. Патент на вариатор был выдан еще в конце XIX века и сначала он использовался для изменения скорости вращения валов на станках.
А первый автомобиль с таким типом трансмиссии появился лишь в 1950-х. Вариатор впервые начал устанавливаться серийно на автомобили марки DAF, которая в те годы производила не только грузовики, но и легковушки. Потом их начали устанавливать на некоторые модели Volvo, а конце 1990-х и начале 2000-х вариатор c фирменном наименованием Tiptronic использовался на младших седанах Audi. Но по-настоящему широкое распространение вариаторы получили лишь сейчас.
Вариаторы бывают нескольких типов: клиноременные со шкивами переменного диаметра, цепные, тороидальные. Первый тип — самый распространенный. Так что рассмотрим, как он устроен и работает.
Автомобиль, оборудованный такой трансмиссией, на первый взгляд ничем не отличается от машин с обычным автоматом — педалей всего две, и рычаг переключения режимов трансмиссии с положениями P, R, N, D, схожий с машинами с традиционной АКП. Но работает вариатор совершенно по-другому, а именно в нем нет фиксированных передач. Изменения передаточного отношения происходит не «переключениями», а плавно и незаметно, благодаря ремню или цепи, который в разных положениях вращается по специальным коническим шкивам.
В зависимости от диаметра шкивов в месте вращения ремня или цепи меняется и передаточное отношение и изменяется скорость вращения и крутящий момент выходного вала, который дальше передает тягу на приводы и колеса. Поэтому при работе вариатора нет толчков при трогании с места, и тем более нет никаких «переключений передач».
Вариатор или автомат что лучше
Что лучше — вариатор или “автомат”? Этим вопросом зачастую задаются люди, планирующие покупку нового автомобиля с той или иной трансмиссией. В интернете существует огромное количество противоречивой информации, в которой очень легко запутаться. Мы предлагаем для вас сравнительные характеристики, преимущества и недостатки в устройстве и обслуживанию, сведения о которых собраны по отзывам реальных владельцев машин с этими двумя трансмиссиями, а также информацию о конструкции и эксплуатации как вариатора, так и автоматической коробки передач.
Конструкция и работа вариатора
Прежде чем мы перейдем к сравнительным характеристикам вариатора и автоматической КПП, вам будет полезно узнать устройство и принцип действия первого и второго агрегатов. Эта информация поможет вам сделать правильные выводы в конце повествования. Итак, начнем с вариатора.
Основное отличие вариатора (Сontinuosly Variable Transmission, CVT — англ.) от любой коробки передач (как автоматической, так и ручной) является отсутствие фиксированных передач. У каждого такого агрегата существует некий диапазон, в которых находится передаточное усилие (число) при определенных условиях в конкретный момент времени. Это становится возможным благодаря тому, что в основе работы вариатора лежит другой иной принцип работы, нежели у КПП.
Как работает вариатор? Его принцип действия заключается в использовании ременной передачи (чаще всего в современных машинах используется металлический ремень или цепь), которая передает усилия межд ведущим валом (от двигателя) и ведомым валом (идущим далее к колесам). При этом передаточное число меняется плавно за счет плавного же изменения диаметра как ведущего, так и ведомого валов. Для этого используются специальные методики. Каждый современный автопроизводитель имеет собственные наработки в этой области. Однако все вариаторы можно разделить на два основных типа:
Основой клиноременной передачи является трапециевидный зубчатый ремень (некоторые автопроизводители используют цепь или ремень из металлических пластин). Вторая составляющая — это два шкива, которые образованы коническими дисками. Они могут изменять свой диаметр, благодаря чему возможно изменение скорости и значения передаваемого крутящего момента.
Работа происходит по следующему алгоритму. При нажатии водителем на педаль акселератора ведущий шкив передает вращение от двигателя к ведомому валу. Однако его конструкция создана таким образом, что при действии центробежных сил в силу увеличения оборотов щеки дисков сжимаются и выталкивают приводной ремень от центра шкива к его краю. А на ведомом валу происходит обратный процесс. То есть, у него щеки разжимаются и ремень двигается к центру шкива. Так плавно изменяется передаточное число и усилия. Когда педаль акселератора отпущена происходит обратный процесс.
Схема работы тороидного вариатора
Тороидный вариатор имеет другой принцип действия. Вместо валов у него имеются два колеса со сферической поверхностью. Между зажаты ролики. Одно из колес — ведущее, второе — ведомое. Изменение значения передаваемого крутящего момента и передаточного числа возникает в силу изменения силы трения между колесами и роликами. Изменение положения роликов в поперечной плоскости позволяет изменять и передаточное число. Когда ролик находится горизонтально, то ведущее и ведомое колеса крутятся с одинаковой угловой скоростью. Когда же ролики меняют свое положение, изменяется и передаточное число.
Однако в силу сложности конструктивных решений и технологий изготовления отдельных частей тороидные вариаторы используются редко. Поэтому в дальнейшем мы будем рассказывать о клиноременных устройствах, как наиболее популярных в автомобилестроении.
Масла для вариаторов отличаются от других трансмиссионных жидкостей. Они имеют соответствующее обозначение — CVT. Дело в том, что эти масла не только смазывают, но и предотвращают проскальзывание. Именно благодаря этому свойству становится возможным эксплуатация ремня по передаче крутящего момента между валами. В связи с этим нельзя допускать “масляного голодания”. В противном случае ремень или цепь начнет проскальзывать по рабочим поверхностям валов, тем самым значительно изнашивая их.
Работа автоматической КПП
Основными элементами автоматической коробки передач являются гидротрансформатор и механический редуктор. Гидротрансформатор в данном случае выполняет роль автоматического сцепления, а редуктор передает механическое усилие между шестернями. Крутящий момент от вала двигателя передается посредством гидротрансформатора, который работает, основываясь на имеющемся давлении масла. Также в конструкцию АКПП входят стальные диски с фрикционами, а также муфты. Они выполняют механическую функцию сцепления, то есть, при их сжатии и расжатии выполняется включение необходимых муфт, которые в данном случае выполняют роль передач в коробке.
АКПП имеет свои преимущества и недостатки, о которых мы поговорим далее. Именно они позволят нам увидеть, чем вариатор отличается от автомата и что лучше в тех или иных условиях.
Работа автоматической КПП
Преимущества и недостатки вариатора
Для наглядности плюсы и минусы вариатора представим в виде таблицы.
| Преимущества | Недостатки |
| Плавность движения. Ускорение автомобиля происходит без рывков, которые характерны для КПП. Движение напоминает езду на электромобиле (например, Tesla) или электрическом подъемнике. | Вариатор невозможно установить на машины с мощными двигателями (от 220 л.с. и выше). Это связано с тем, что мощные двигатели оказывают значительное усилие на приводной ремень или ролик вариатора. |
| Высокий КПД. Благодаря ему значительно сокращается время передачи полезной мощности с двигателя на трансмиссию. Из-за этого автомобиль становится более динамичным при разгоне. Особенно это ощущается на скоростях от 50-60 км/ч и выше. | Высокая стоимость трансмиссионного масла. Кроме этого, вариатор очень требователен к его качеству. Поэтому, как правило, необходимо покупать только оригинальное масло, которое стоит значительно дороже бюджетных аналогов. |
| Значительная экономия топлива. Она становится возможной благодаря плавному набору скорости и торможению и более высокому КПД, чем у АКПП. | Наличие большого количества электроники и датчиков увеличивает вероятность поломки электронной системы управления вариатором. Как следствие, в результате даже незначительной поломки электроники вариатор может быть переведен в аварийный режим или попросту отключен. |
| Машина с вариатором является более экологичной вследствие меньшего расхода топлива (меньше выброс СО2). | Сложность ремонта. Зачастую при возникновении неисправностей возникает проблема с поиском автосервисов, занимающихся ремонтом вариаторов (особенно это актуально для небольших городов). Кроме этого, стоимость ремонта будет выше, чем у АКПП. |
| Щадящий режим работы. Выбор условий эксплуатации во многом выполняет электроника, которая выбирает оптимальные рабочие режимы с тем, чтобы уменьшить износ деталей и продлить срок их эксплуатации. | На машине с вариатором нельзя буксировать прицеп или другие транспортные средства, а также буксировать саму машину с выключенным двигателем. |
Теперь для создания полноты картины перейдем к описанию преимуществ и недостатков автоматической трансмиссии. Это даст нам возможность определиться с выбором, что лучше — коробка-автомат или вариатор.
Преимущества и недостатки АКПП
Информацию о них также приведем в виде таблицы.
| Преимущества | Недостатки |
| Высокая надежность агрегата. Современные АКПП рассчитаны на эксплуатацию с пробегом в несколько сотен тысяч километров (более 300 тыс км гарантировано, обычно больше при должном уходе). При этом возможны любые условия эксплуатации. Это же относится и к автоматическому сцеплению, чьи функции выполняет АКПП. | Низкий КПД, вызванный значительными потерями в гидротрансформаторе. Поэтому используется далеко не вся полезная мощность двигателя, |
| Относительная простота ремонта. В отличие от вариатора отремонтировать АКПП не представляет особых проблем. Этим занимаются большинство СТО. Кроме этого, стоимость ремонта АКПП значительно ниже. | Высокий расход топлива. Это является следствием предыдущего пункта. Автомобили с АКПП расходуют больше горючего, чем машины с вариатором. |
| АКПП не так требовательна к качеству трансмиссионного масла. Необязательно (хотя и желательно) пользоваться оригинальным маслом, вполне можно обойтись более дешевым аналогом. | Худшие динамические характеристики. В частности, разгон машины с АКПП происходит медленнее, чем у аналога с вариатором или с МКПП. |
| Щадящее отношение к двигателю. Переключение скоростей происходит без необходимости набора высоких оборотов мотора. | Рывки машины при автоматическом переключении передач (хотя современные многоступенчатые коробки менее подвержены этому недостатку, поскольку у них большее количество передач). |
| Большее количество используемого трансмиссионного масла (8-10 литров против 5-8 у вариатора и 2-3 у “механики”). | В очень редких случаях автомобиль можно завести с толкача или при помощи буксирования. |
Одним словом, АКПП на сегодняшний день является более надежной системой, особенно при пробеге свыше 100 тысяч километров. Единственным условием, как и в любом автомобильном агрегате является своевременный и достаточный уход.
Дополнительные сведения об автоматической трансмиссии
Приведем еще несколько интересных фактов, которые наверняка помогут будущему автовладельцу, и он сможет определиться, какая коробка передач лучше — автомат или вариатор.
График разгона машины с вариатором и АКПП
Подытожим.
Несмотря на все имеющиеся недостатки, на сегодняшний день вариаторы являются наиболее совершенным видом трансмиссии. Их преимущества оценили десятки тысяч водителей по всему миру. Что касается упомянутых недостатков, то автопроизводители постоянно работают над усовершенствованием конструкции вариаторов, поэтому можно с уверенностью сказать, что они постепенно вытеснят автоматическую и механическую трансмиссию с рынка.
Напоследок предоставим информацию с тем, чтобы дать лучшее понимание, кому больше подойдет покупка машины с вариаторной трансмиссией:
Таким образом, перед покупкой машины с вариатором необходимо подготовить себя к условиям ее будущей эксплуатации. Особенно, если вы до этого пользовались исключительно механической КПП. Однако со временем вы привыкнете и наверняка останетесь довольны выбором. Только не забывайте вовремя обслуживать вариаторную трансмиссию и соблюдать правила эксплуатации автомобиля, описанные выше.
Заключение
Учитывая всю приведенную выше информацию, можно сказать, что однозначного ответа на вопрос что лучше — вариатор или “автомат”, не существует. Ведь эти два агрегата очень отличаются друг от друга, и каждый имеет свои особенности. Поэтому выбор необходимо делать на основании условий эксплуатации машины. Кроме этого, помните, что в настоящее время на отечественном авторынке представлены вариаторы, далекие от совершенства (“сырые”). Автопроизводители постоянно работают над их развитием, и есть все предпосылки, что в будущем они займут свое место на рынке.
«Автомат», «робот» или вариатор? В чем разница и что надежнее?
Последнее время серьезную конкуренцию классическим «автоматам» составляют роботизированные коробки и вариаторы. А какой вариант предпочтительнее? Разбирался Иван Кришкевич.
В поисках компромисса
На самом деле вопрос в стиле «что лучше?» заранее обречен на то, чтобы быть слишком поверхностным. Лучше в каком смысле? В плане комфорта, динамики, топливной экономичности, надежности или стоимости обслуживания или ремонта? Увы, лучшего во всех отношениях варианта не существует, а значит, придется искать компромисс из возможных вариаций. То есть выбор типа коробки зависит от того, какие качества на первом месте, а какими можно пожертвовать.
Так, классический гидромеханический «автомат» по-прежнему считается лучшим в плане комфорта: самые мягкие переключения и отсутствие рывков в любом диапазоне скоростей и в любом режиме движения и ускорения. При этом современные коробки по части «скорострельности» приближаются к преселективным «роботам». По большому счету пенять можно разве что на топливную экономичность: несмотря на явный прогресс, в этом плане гидромеханические коробки все равно «расточительнее» остальных типов автоматических трансмиссий.
Главной «фишкой» вариатора является возможность беспрерывно изменять передаточные числа: ведущий шкив увеличивает свой радиус, ведомый параллельно его уменьшает. Автомобиль разгоняется, а двигатель постоянно «поет» на одних оборотах, приближенных к максимальному крутящему моменту. Это и обеспечивает высокую эффективность вариатора. А когда надо ехать на установившейся скорости, коробка выставляет уже оптимальное для данного режима соотношение.
Впрочем, приведенные выше преимущества и недостатки разных типов трансмиссий следует считать условными. Во-первых, конструкции продолжают совершенствоваться, что изменяет их потребительские качества. Во-вторых, один тип коробок включает в себя множество самых разных моделей со своими особенностями (как минимум настройками), так что все относительно.
А что с надежностью?
А вот это, пожалуй, самое главное, что волнует покупателей даже новых или свежих автомобилей, планирующих ездить на машине не один год и продать ее без сильной потери в цене. Что же, давайте разбираться.
С классическими «автоматами», казалось бы, все просто: такие коробки выпускаются давно, поэтому хорошо изучены и должны обходиться без «сюрпризов». На самом деле все не совсем так. Это старые 4- и 5-ступенчатые «автоматы» с их неспешными переключениями жили своей размерной жизнью. Современным коробкам такое только снится!
Начнем с того, что их ставят в связке с более мощными и «моментными» моторами, так что уже приходится несладко. Далее для достижения более интересных динамических качеств и лучшей топливной экономичности применяется ранняя блокировка гидротрансформатора на низших передачах. Отсюда ускоренный износ фрикционов при управляемом проскальзывании и, как следствие, быстрое загрязнение масла.
В общем, нельзя сказать, что АКПП проще и надежнее других типов автоматических коробок. Это по-прежнему технически сложный, требовательный к своевременному обслуживанию и чувствительный к нарушению правил эксплуатации узел.
Та же история и «роботами»: репутацию подмочили как раз ранние версии, которые имели целый набор самых разнообразных проблем, причем некоторые из них типичны для автоматических коробок любого типа. Так что здесь правило «чем позже год выпуска, тем лучше» работает железобетонно.
Коробки с мокрыми сцеплениями (фольквагеновские DQ250 и 500, 6DCT450) этой проблемы лишены, но страдают от тех же бед, что и классические «автоматы». Масло быстро накапливает продукты износа фрикционов, поэтому требует периодической (в идеале каждые 40-50 тыс.км) замены.
Любопытно, что подобный казус имеется и в «биографии» вариатора Multitronic ранних лет выпуска. Но вообще CVT-коробки имеют свои конструктивные особенности, которые могут сказаться на ресурсе основных узлов и быть причиной возникновения тех или иных проблем.
Поскольку трение является рабочим процессом (ремень плотно прижимается к конусам), неизбежен износ. В зависимости от коробки срок службы ремня составляет 200-300 тыс. км, однако сократить эти цифры могут повышенные нагрузки на узел при агрессивной езде, пробуксовках, буксировке.
Но не только. Раз есть трение, есть и продукты износа. Мелкую стружку улавливают фильтры и магниты, но если «мусора» в масле слишком много, будут страдать клапаны и каналы гидроблока. Добавляет загрязнений и гидротрансформатор (Lineatronic и Jatco) или «мокрое» сцепление (Multitronic). При некорректной работе гидравлики натяжение ремня может отличаться от необходимого, что приведет к его проскальзыванию, вызывая ускоренный износ и повреждая конусы шкивов. А это уже недешевое удовольствие.
Вообще же мнение о том, что ремонт вариатора и «робота» обойдется дороже, чем ремонт «автомата», тоже далеко не всегда соответствует истине. Пожалуй, пока еще можно согласиться с тем, что сервисная база для диагностики, обслуживания и ремонта гидромеханических коробок в нашей стране развита лучше, но последние годы ситуация с «роботами» и вариаторами улучшается. Это неизбежно, ведь на рынке уже предостаточно автомобилей с такими коробками, а со временем их число будет только расти.
Наш вердикт
Несмотря на то что у каждого типа коробки имеются свои заложенные на конструктивном уровне особенности, преимущества и недостатки, оценивать огульно «скорострельность», комфорт или надежность той или иной модели «автомата», «робота» или вариатора неверно, тем более что потребительские качества коробок постепенно сближаются.
Расклад по части надежности мы тоже озвучили: проблемы на конструктивном уровне имеются у любого типа, к этому добавляются индивидуальные «болячки» конкретных моделей, но в немалой степени на «здоровье» коробки влияет стиль езды, своевременность и качество обслуживания. И это стоит помнить как покупателям «бэушки», так и тем, кто выбирает новый автомобиль.
Более 80 тысяч объявлений о продаже запчастей в базе Автобизнеса
Автомат, робот или вариатор. Какую коробку передач выбрать?
Обычно под одним словом «автомат» понимают один из трёх наиболее популярных видов трансмиссии: классическую АКПП, роботизированную или вариаторную. Сказать определённо, какая коробка лучше, нельзя, иначе производители не придумывали бы разные конструкции. Выбор зависит от личных предпочтений и целей автомобилиста. Разберемся, в чём отличия.
Самым старым из типов автоматической трансмиссии является так называемый классический автомат, который Cadillac стал использовать ещё в 30-х годах прошлого века. Роль сцепления, которое соединяет мотор с коробкой передач, выполняет гидротрансформатор. Долгое время автоматы были четырёхступенчатыми, и только в последние годы современные машины стали комплектовать восьми- и девятидиапазонными коробками.
Плюсами классической гидромеханической АКПП является достаточно плавное переключение передач и высокая надёжность по сравнению с другими трансмиссиями. Конечно, не считая старую добрую механику — по этому показателю её простая конструкция вне конкуренции. Автоматы без вмешательства техников спокойно проживают в среднем 150–200 тысяч километров. Хотя по ресурсу агрегаты от разных производителей могут существенно отличаться. В большинстве случаев проблемы можно решить ремонтом конкретной детали в механической части КПП. В целом же, гидромеханический автомат — дорогой узел.
К созданию других коробок инженеров подтолкнули недостатки классических АКПП. Они вызывают повышенный аппетит и не могут похвастаться головокружительной динамикой. Хотя с развитием сложных конструкций и технологий разница всё менее существенна, тем не менее при прочих равных она есть.
Решить проблемы автомата была призвана роботизированная трансмиссия. Если не вдаваться в подробности, робот — это конструктивно та же механика, только с автоматизированным сцеплением и переключением передач. Из-за упрощённого механизма такие коробки легче и занимают меньше места, что позволило устанавливать их даже на малолитражки вроде Fiat 500 или Opel Corsa. Важный плюс — автомобили с роботами реже заезжают на заправку.
Однако простые роботы с одним сцеплением на недорогих машинах имеют раздражающий эффект — постоянные задержки, толчки и рывки при переключениях, что особенно мешает в пробках. Неприятную особенность конструкции инженеры со временем решили, создав преселективный робот. Самый известный — DSG от концерна Volkswagen. По сути, это две коробки с двумя сцеплениями. Одна включает чётные передачи, другая — нечётные. В результате удалось добиться очень быстрого и точного переключения передач без разрыва мощности, не создавая никакого дискомфорта водителю.
В сложных роботизированных коробках спорткаров, таких как Ferrari или Lamborghini, переход на высшую ступень происходит за сотые (!) доли секунды. Многие производители указывают время разгона до сотни на автомобилях с продвинутым роботом даже меньше, чем с механикой. Просто человек никак не сможет опередить эту совершенную технику.
Удобство, динамика, экономичность — прекрасное сочетание. Неспроста именно преселективные роботы на данный момент считаются самым оптимальным видом автоматической трансмиссии. Однако у них есть ощутимый минус, с которым многие водители не могут смириться. Сложная конструкция делает практически любой ремонт коробки дорогостоящим занятием. Да и надёжность роботов у многих марок вызывает вопросы.
Вариаторы— вообще отдельное направление. По большому счёту, это и не коробка передач, потому что в трансмиссии передач нет вовсе. Не будем вдаваться в подробности про изменение передаточных чисел благодаря вращению ремня по шкивам. Скажем лишь, что особенная конструкции позволяет автомобилю непрерывно передавать крутящий момент на колёса, а потому предельно плавно набирать скорость. Никаких рывков и толчков. Впрочем, у медали есть обратная сторона. При динамичном разгоне мотор «зависает» на определённых оборотах, что создаёт эффект троллейбуса. Двигатель шумно и монотонно гудит. Со временем этот недостаток разные производители устраняют. Современные бесступенчатые трансмиссии умеют так ловко имитировать работу классического автомата, что обыватель и не разберётся. Но это исключительно вопрос акустического комфорта.
Несомненным плюсом машин с вариатором можно назвать топливную экономичность. В паспортных данных расход «горючки» зачастую указывают ниже, чем на таких же автомобилях с механикой. Но, к сожалению, вариаторы достаточно капризны. Их нельзя перегревать и перегружать высокой мощностью, они не работают на пиковых нагрузках и не выносят долгой пробуксовки в снегу или грязи. Поэтому такие трансмиссии не встретишь на грузовиках или спорткарах. Вдобавок вариаторы требуют бережливого обслуживания, в том числе частой замены хорошего масла. Зачастую они непригодны для ремонта, и по истечении срока службы — примерно 150 тысяч километров — вариатор меняют. А это недёшево из-за сложной конструкции.