Автомат или вариатор: что лучше и надежнее?
alt=»zahav.ru» width=»32″ height=»32″ />
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».
Плюсы вариатора
• Плавность хода. Благодаря отсутствию переключений передач вариатор обеспечивает более высокую плавность хода, чем другие типы автоматических трансмиссий.
• Динамичный разгон. Благодаря отсутствию переключений в вариаторе в отличие от других типов трансмиссий не происходит разрыва потока мощности, соответственно разгон у машин с такой трансмиссией получается более динамичным.
• Высокий КПД. Вариатор обеспечивает более высокий КПД всей силовой установке автомобиля благодаря уменьшению потерь при его работе. В процентах этот показатель может быть на 5-10% выше, чем у других типов автоматических передач.
• Экономичность. Более высокий КПД обеспечивает и более высокую эффективность, поэтому вариатор позволяет тратить меньше топлива по сравнению с автоматами и повысить экономичность автомобиля.
Минусы вариатора
• Монотонные ускорения. Да, вариатор позволяет машине быть динамичнее, но из-за все того же отсутствия переключений он не всегда быстро ускоряет машину сходу. Управлять тягой двигателя во время обгонов на машине с вариатором — сложнее.
• Сложная электроника. Все современные вариаторы оснащены управляющей электроникой, чьи программное обеспечение достаточно сложное. Оно нередко выходит из строя и требует перепрошивки блоков управления.
• Дорогостоящее обслуживание. В вариаторах используется специальные смазочные материалы, которые требуют замены при его обслуживании. Межсервисный интервал у таких трансмиссий не очень большой, однако масло для вариаторов очень дорогое. И оно, как правило, не заменяется более дешевыми аналогами, поскольку использование несоответствующего смазочного материала может привести к серьезной поломке и дорогостоящему ремонту.
Что такое автомат и как он работает?
Автоматическая коробка передач — это устройство, механика работы которой позволяют ей в процессе движения транспортного средства самостоятельно определять наиболее подходящее доступное передаточное отношение и переходить с одного передаточного отношения на другое, обеспечивая упрощенную для водителя процедуру трогания с места, а также автоматически выполнять переключения, подстраивая внешнюю скоростную характеристику двигателя под заданную водителем скорость движения в текущих дорожных условиях.
Гидромеханическая автоматическая трансмиссия содержит два основных элемента: гидротрансформатор и редуктор. Гидротрансформатор заменяет собой сцепление, а редуктор содержит все пары шестерен в постоянном зацеплении. Такая конструкция позволяет получить один компактный законченный механизм, который имеет сразу несколько ступеней.
Гидротрансформатор состоит из двух лопастных машин: центробежного насоса и центростремительной турбины. Между ними расположен направляющий аппарат — реактор. Насосное колесо жестко связано с коленчатым валом двигателя, а турбинное — с валом коробки передач. Реактор же, в зависимости от режима работы, может свободно вращаться, а может быть заблокирован при помощи обгонной муфты.
Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач осуществляется потоками рабочей жидкости, которая отбрасывается лопатками насосного колеса на турбинное. Так получается, что жесткая связь между двигателем и трансмиссией отсутствует. Это обеспечивает работу двигателя и остановку автомобиля с включенной передачей, а также способствует плавности передачи тягового усилия.
Плюсы автомата
• Легкое управление. Конечно, с точки удобства трогания с места и принципа действий для водителя современный вариатор ничем не уступает автомату, однако благодаря все тем же переключениям гидромеханическая коробка позволяет точнее дозировать тягу и лучше справляется при разгонах во время маневров и обгонов.
• Простое и доступное обслуживание. Жидкость для работы гидротрансформатора, которую зачастую ошибочно называют «маслом», также требуется специальная. Однако в сравнении со смазочным материалом вариатора она не столь дорогая. К тому же ее замена требуется не столь часто. Да и электронных компонентов в современных автоматах хоть и много, но все же меньше, чем в вариаторе.
• Высокая надежность. Конструкции классического гидромеханического автомата более 70 лет. За это время она прошла целую череду эволюционных изменений и доработок, так что по части надежности по-прежнему остается одним из лучших решений.
Минусы автомата
• Недостаточная динамика. Конечно, современные автоматы работают очень быстро и плавно, однако потери в гидротрансформаторе и небольшие разрывы потока мощности в нем все же сказывается на динамических характеристиках автомобиля, оснащенного такой трансмиссией.
• Низкий КПД. Потери мощности и крутящего момента в жидкости гидротрансформаторе влияют на коэффициент полезного действия. КПД силовой установки автомобилей с традиционным АКП все же ниже, чему у машин с механической коробкой передач, роботом или вариатором.
• Увеличение расхода топлива. Из-за все тех же потерь в гидротрансформаторе расход топлива на автомобилях с автоматом, как правило, всегда чуть выше, чем на машинах с другим типом трансмиссий.
Читайте также
Что лучше: вариатор или автомат?
Универсальный и однозначный ответ на этот вопрос дать сложно, поскольку каждая их эти трансмиссий имеет как свои неоспоримые преимущества, так и недостатки. Так что конечный выбор в пользу модели с тем или иным типом автоматической коробки передач будет зависеть от целей и задач, которые вы ставите перед автомобилем.
По своим техническим характеристикам, вариатор в некоторых аспектах опережает классический гидромеханический автомат. Это касается и динамики разгона, и невысокого расхода топлива, и плавности хода из-за отсутствия переключений. Вместе с тем, такая трансмиссия капризна по части управляющей электроники, а также достаточно дорогая в обслуживании и в ремонте в случае возникновения такой необходимости.
Автомат не столь эффективен, не обеспечивает такую же высокую плавность хода, да и расход топлива у машин с такой трансмиссией все же немного выше, чем у схожих машин с вариатором. Однако он обеспечивает куда более интересные ездовые повадки, лучше работает во время ускорений ходом, а также более прост в обслуживании и обладает высокой надежностью.
Если при подборе автомобиля для вас важнее динамика и экономичность, то выбор лучше сделать в пользу вариатора, а если во главе угла находится надежность, то классический гидромеханический автомат окажется более уместным решением.
Комментарии, содержащие оскорбления и человеконенавистнические высказывания, будут удаляться.
Чем отличается вариатор от коробки автомата: что лучше и надежнее
В современном автомобилестроении применяют разные типы автоматических коробок передач. У водителя, не знакомого с особенностями конструкций и используемых АКПП может возникнуть вопрос, чем отличается вариатор от классического автомата или роботизированной трансмиссии, тем более что разницу не сразу можно ощутить, учитывая схожесть органов и принципов управления.
Но отличия между этими трансмиссионными механизмами есть, и чтобы определиться с выбором – машину с какой коробкой лучше покупать, их стоит внимательно изучить.
Что такое вариатор и как он работает
Если рассматривать особенности устройства вариатора, что это такое простыми словами, то речь идет о бесступенчатой коробке, в которой вращение передается гибкой связью между парой шкивов с переменным диаметром.
Конусные поверхности обеспечивают увеличение размера шкива на входе или выходе, если раздвинуть или сдвинуть его составные части. При этом соответственно увеличивается или уменьшается передаточное отношение механизма.
Ремень и конусы вариатора
Управляет изменением диаметров шкивов пружинный механизм с гидравликой, которые срабатывают по командам электронного блока, определяющего рациональное положение, исходя из скорости движения, текущей нагрузки, установленного водителем режима и других условий.
Ремень обычно изготавливают из набора стальных сегментов, что обеспечивает надежность в условиях высоких нагрузок, которыми отличается эксплуатация вариаторного трансмиссионного механизма. При этом важно добиться плотного контакта между гибкой связью и поверхностями конусов, чтобы предупредить износ соприкасающихся деталей от трения.
По способу передачи вращающего момента от мотора к первичному валу коробки вариатор не отличается от традиционного автомата. Здесь используется гидротрансформатор, в котором вращение передается за счет энергии масла, раскручивающего турбину от насосного колеса, установленного на коленчатом валу двигателя.
При этом отсутствует прямая кинематическая связь между агрегатами, что обеспечивает безопасность мотора и трансмиссии.
При достижении определенных оборотов, гидротрансформатор блокируется, переходя в режим гидромуфты. Тогда скорости вращения коленвала двигателя и первичного вала вариатора уравниваются. В этом отношении вариаторная трансмиссия также не отличается от классического автомата.
Виды вариаторов
В автомобилях используют разные типы вариаторов. Выше рассматривался принцип действия клиноременного механизма, как основного из применяемых в автомобильной технике.
Вариатор CVT
Реже применяют вариаторы с цепной связью, тороидального типа.
Цепь вариатора
Плюсы вариатора
Вариатор в машине отличается следующими преимуществами:
- Интенсивным разгоном, который происходит быстрее, с превышающим по значению ускорением, чем у традиционного автомата.
- Сокращенным расходом топлива за счет выбора оптимального передаточного отношения, в зависимости от текущих нагрузок.
- Высокой эффективностью работы, при превышении КПД гидроавтомата до 10%.
- Легкостью управления – новичкам не нужно задумываться о порядке переключения передач, как на механике.
- Плавностью движения, поскольку передаточное число изменяется бесступенчатым способом.
Вариаторная коробка особенно хороша при езде по городу, когда, ввиду частых остановок на светофорах и в пробках, с последующим продолжением движения, топливо расходуется не самым рациональным образом. Вариатор быстро адаптирует трансмиссию к таким условиям, что сводит потребление горючего к минимуму.
Минусы вариатора
Не менее важно учитывать недостатки вариаторов:
В вариаторных трансмиссиях уже через 100 000 – 120 000 км пробега может потребоваться замена ремня, восстановление конусов, устранение других неисправностей, при довольно дорогих запчастях и высоких ценах на обслуживание.
К тому же, в вариатор нужно заливать специальный сорт масла, которое стоит дороже расходных материалов для классического автомата, а любое отступление грозит серьезными проблемами.
Что такое автомат и как он работает
Вращающий момент от двигателя к колесам может передаваться посредством классического автомата, как и для вариатора – с использованием гидротрансформатора, либо роботизированной коробкой, с включением и выключением муфты сцепления.
Классический автомат гидротрансформатор
В классическом автомате гидротрансформатор заменяет собой сцепление. При использовании этого устройства, мотор находится в постоянной связи с трансмиссией, но без прямого кинематического контакта, как отмечалось выше.
Гидротрансформатор
В гидроавтомате передаточное отношение изменяется выбором необходимой комбинации фрикционных пакетов, диски в которых сжимаются гидравликой. Как и в ситуации с вариатором, от которого в этом отношении традиционная АКПП не слишком отличается, гидроблок перераспределяет масляные потоки, с открытием и перекрытием каналов соленоидами по командам, отдаваемым ЭБУ.
Гидроблок и соленоиды АКПП
Последующее вращение передается через дифференциал на приводные колеса автомобиля.
Роботизированная КПП
Роботизированная коробка или робот, как ее называют на языке автомобилистов, – усовершенствованный вариант механической КПП, в котором электроника обеспечивает автоматическое переключение передач без участия водителя. Условия управления отличаются возможностью перевода в ручной режим. В этом случае водитель может переключать скорости самостоятельно.
Роботизированные коробки
Аналогичная возможность реализована также в вариаторах и гидроавтоматах, но в этих коробках данная функция – лишь имитация, предусмотренная программным обеспечением электронного блока.
Плюсы автомата
Преимущества автоматической коробки передач:
Новые модели на 6 передач (начинают применять и коробки с количеством скоростей до 12) отличаются расширенным диапазоном изменения скоростного режима, что позволяет эффективно использовать возможности силового агрегата.
Минусы автомата
Также важно учитывать некоторые минусы классического автомата, которыми он отличается от вариаторной трансмиссии. При оценке условий использования традиционной АКПП, речь идет о следующих недостатках:
Также важно учитывать, что ремонтом занимаются специализированные сервисные центры по обслуживанию автомобилей Toyota, VAG и других автомобильных брендов. А обращение в эти автосервисы также сопряжено с расходами для автовладельца.
Чем отличается вариатор от автомата и робота
Если кратко подытожить, чем отличается вариатор от автомата и роботизированной трансмиссии, можно подвести итоги о следующей разнице между этими механизмами:
- расход топлива в вариаторе намного меньше, чем в коробках другого типа;
- в вариаторной трансмиссии передаточное отношение изменяется плавно, без ступеней между отдельными позициями;
- у перечисленных трансмиссионных механизмов принципиально отличается конструктивное устройство, при общей достигаемой цели – переключение передач автоматически, без участия водителя;
- в обслуживании вариатор обходится существенно дороже, чем другие трансмиссии, уступая в надежности эксплуатации и ресурсе.
Зная, чем отличаются разные виды трансмиссий, можно принимать решение о том, кроссовер, внедорожник или другую машину с каким автоматом лучше выбирать.
Что лучше – вариатор или автомат
Сложно давать однозначные рекомендации насчет того, какая коробка лучше. Каждому типу свойственны свои плюсы и минусы. Если оценивать автоматы с точки зрения того, какой вариант надежнее – однозначно выигрывает традиционная АКПП.
Вариатор отличается особенным комфортом при вождении – движение осуществляется без рывков, с плавным переключением передач, быстрым набором скорости с места. Но этот тип автоматической трансмиссии хуже приспособлен к повышенным нагрузкам при буксовании, транспортировании прицепа и других условиях.
В автомобилях с роботизированными коробками сочетается конструктивная простота механики с удобством автомата.
Вот некоторые отзывы автовладельцев относительно выбора типа автоматической трансмиссии:
Михаил, Москва: «Однозначно лучше гидроавтомат, если говорить без лишних слов. По городу и на трассе ездить комфортно, в работе надежен».
Мария, Воронеж: «Давно езжу на вариаторе. Пробег – более 120 000 км, если нормально ухаживать, значит, проблем не будет. Но этим отличается любая коробка, даже механика».
Константин, Астрахань: «На мой взгляд, гидроавтомат отличается значительно большей надежностью. Немецкие компании не зря перестали ставить вариаторы на свои машины».
Юрий, Краснодар: «Вариаторную коробку ремонтировать слишком дорого, уж лучше обычный автомат или робот».
Собралась купить автомобиль, объясните пожалуйста, что такое коробка «вариатор» и чем отличается от «автомата»?
Вариа́тор (англ. Continuously Variable Transmission) — механическая передача, способная плавно менять передаточное отношение в некотором диапазоне регулирования. Изменение передаточного отношения производится вручную или автоматически.
Вариатор применяется в устройствах (агрегатах) , требующих бесступенчато изменять передаточное отношение, таких как автомобили, мотороллеры, снегоходы, квадроциклы, конвейеры, металлорежущие станки, мешалки и др. В стационарных устройствах вместо вариаторов обычно применяется регулируемый электропривод.
Диапазон регулирования (отношение наибольшего передаточного числа к наименьшему) обычно 3—6, реже 10—12.
Самый простой пример вариатора:
Возьмём два карандаша (цилиндра) , лежащих параллельно на некотором расстоянии друг от друга. Стягиваем их резинкой и начинаем крутить один из них. Тут же начинает крутиться и второй — с той же скоростью. Но если карандаши будут разного диаметра, начинается совсем другая история — пока один из них, что побольше, сделает один оборот, второй, скажем, два.
Вариатор устроен похоже, только диаметр «карандашей» у него постоянно меняется. У него два шкива, каждый из которых сделан в виде пары конусов, обращённых острыми концами друг к другу. А между шкивами зажат клиновый ремень.
Существую 2 вида КПП: Механическая и автоматическая.
Мехнаническая КПП — водитель сам выбирает ту или иную скорость
Автоматическая КПП — передаточное отношение трансмиссии выьерается автоматически.
Автоматические КПП бывают:
1) Робот — По сути менаическая КПП с автоматическим переключением передач.
2) гидромеханическая — вместо сцепления гидротрансформатор. Передачи переключается фрикционами и планетарными передачами при помощи давления масла.
3) вариатор — безступенчатая трансмиссия.
Вариатор в свою очередь бывает:
1. Ременной — между 2мя шкивами ремень
2. Цепной — между 2мя шкивами шепь
3. Механический — хитрая машаническая связь 2х дисков (наиболее сложный, наиболее дорогой, наименее разработанный)