Содержание
Автомат (АКПП) или вариатор (CVT): что экономичнее и надежнее?
Существует множество видов автоматических трансмиссий, однако на легковых автомобилях чаще всего применяют коробки передач трех типов: АКПП, роботизированные коробки передач, бесступенчатые вариаторы, которые часто обозначают CVT.
Конструктивно все они отличаются и имеют свои ряд преимуществ, так и недостатки. Раньше всех стали популярны именно классические автоматы, которые уже более 80 лет устанавливаются на легковых автомобилях.
Вслед за ними широко начали устанавливать роботизированные трансмиссии, которые долгое время вызывали сомнение у автовладельцев из-за не очень надежной конструкции. С годами они модернизировались, и степень недоверия к роботизированным коробкам передач немного упало.
Большее распространение на современных машинах начали получать бесступенчатые вариаторы, которые идут по пути, уже когда-то пройденному «роботами».
Что такое АКПП? Как она работает?
Автоматическая коробка передач (АКПП) — это устройство, работа которой позволяет 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.
Плюсы автомата(АКПП)
Легкое управление. 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 с допусками. 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. За более чем 80 лет АКПП прошла целую череду изменений и доработок, так что по части надежности по-прежнему остается одним из лучших решений среди автоматических коробок передач.
Минусы автомата(АКПП)
Недостаточная динамика. 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.
Низкая производительность. 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 потребления топлива. Из-за потерь в гидротрансформаторе расход топлива на автомобилях с автоматом, всегда чуть выше, чем на машинах с другим типом трансмиссий.
Что такое вариатор? 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 и не получили широкое распространение. Патент на вариатор был выдан еще в конце XIX века и использовался для изменения скорости вращения валов на станках.
А первый автомобиль с таким типом трансмиссии появился лишь в 1950-х годах. Вариатор впервые начал устанавливаться на конвейере автомобилей марки DAF, которая в те годы производила не только грузовики, но и легковые автомобили. Затем начали устанавливать на некоторые модели Volvo, а конце 1990-х и начале 2000-х годах вариатор c фирменным наименованием Tiptronic использовался на младших сериях седанов марки Audi. Но по-настоящему широкое распространение вариаторы получили лишь сейчас.
Плюсы вариатора
Плавность движения. 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
Плавные ускорения. 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 намного 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 весьма дорогое. И оно, как правило, не заменяется более дешевыми аналогами, поскольку использование несоответствующего смазочного материала может привести к серьезной поломке и дорогостоящему ремонту.
Отличие вариатора от автомата с экономической точки зрения
Трансмиссионная жидкость. Замена жидкости в вариаторе происходит чаще и дороже.
Расход топлива. Топливо в машине с вариатором более экономично.
Ремонт. Обслуживание и ремонт вариатора намного дороже, чем эксплуатация машины. Вариатор — довольно сложный и чувствительный механизм.
Хотя вариатор дороже в обслуживании, но сама коробка дешевле автомата. А при правильном использовании может служить долго и без ремонта.
Какое устройство лучше по надежности?
Чтобы определить степень надежности устройств, ставится ряд сложных условий:
— езда по бездорожью;
— высокие скорости;
— спортивная езда.
Вариатор не справляется с тяжелыми условиями. Его конструкция не выдерживает нагрузок. Здесь лучше подойдет АКПП.
Предназначение вариатора — плавное движение без резких ускорений.
Что лучше: вариатор или автомат?
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 получает преимущество над классическим гидромеханическим автоматом. 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 технические характеристики, лучше работает во время ускорений ходом, а также более прост в обслуживании и обладает высокой надежностью.
Если для вас важнее динамика и экономичность, то выбор лучше сделать в пользу вариатора, а если в приоритете находится надежность, то классический автомат окажется более рациональным решением.
Что лучше: автомат или вариатор
Покупка нового и подержанного автомобиля сопряжена с необходимостью найти ответы на целую россыпь вопросов. Для начала будущие автовладельцы смотрят на подходящий тип кузова, производителя, конкретную модель. Далее принимаются во внимание уже нюансы комплектации и технические характеристики.
Ошибочно считать, что ключевым вопросом при выборе технических характеристик выступает только двигатель. На самом деле роль коробки передач не менее значимая.
Классической механикой уже никого не удивишь. Все знают, что это самый простой, дёшевый, но и одновременно наиболее надёжный вариант трансмиссии. Раньше к автоматам относились очень аккуратно из-за их низкого уровня надёжности и высокой стоимости обслуживания. Но современные АКПП вышли на совершенно новый уровень качества и долговечности. Появились новые разновидности коробок. Потому всё чаще автолюбителей интересует, что же лучше: вариатор или автомат.
Особенности АКПП
Когда на выбор предлагается вариатор либо же автоматическая коробка передач, объективно, не изучая вопрос детальнее, сказать, что лучше, невозможно. Для этого нужно вникнуть суть каждого типа трансмиссии, изучить его особенности, конструкцию и принцип работы.
Сразу стоит заметить, что сравниваться будет классический автомат и вариатор, фактически являющийся разновидностью автоматической коробки.
Управление автоматом осуществляется с помощью специального селектора или ручки переключения. Обычно она устанавливается в районе центрального тоннеля, но на некоторых авто, преимущественно американских производителей, располагается на рулевой колонке.
Селектор предусматривает возможность для водителя путём перемещения переключателя выбирать один из доступных режимов работы, в числе которых Drive, Parking и R, необходимый для движения задним ходом. По мере усовершенствования автоматических коробок количество режимов значительно увеличивалось. Всё чаще на современных автомобилях, даже при не самых дорогостоящих моделях, автоматы предусматривают наличие специальных режимов движения, необходимых для зимнего передвижения, спортивной езды или максимальной экономии топлива.
Классический автомат конструктивно состоит из планетарной КПП, гидротрансформатора и специальной системы управления. АКПП могут использоваться на легковых авто, в грузовом транспорте, автобусах и даже на колёсной спецтехнике.
В состав гидротрансформатора входит турбинное и насосное колесо, между которыми располагается реактор. Насосное колесо имеет непосредственную связь с коленчатым валом мотора, а турбинное соединяется с валом коробки передач. В зависимости от того, в каком режиме работает реактор, он может блокироваться обгонной муфтой или находиться в состоянии свободного вращения.
Крутящий момент от мотора на КПП передаётся за счёт потока жидкости, в роли которой выступает трансмиссионное масло. Оно подаётся с помощью лопаток насосного колеса на лопасти колеса турбинного типа. Между колёсами гидротрансформатора имеются минимальные зазоры, а сами лопасти выполняются специальной формы, чтобы создавать непрерывный круг для циркуляции рабочей жидкости. Это обеспечивает наличие жёсткой связи между мотором и коробкой передач, необходимой для плавной передачи тягового усилия.
Гидротрансформатор способен преобразовывать скорость вращения и предавать крутящий момент в строго ограниченном диапазоне. Из-за этого к нему подключается планетарная многоступенчатая коробка, которая также позволяет двигаться на машине с АКПП задним ходом.
Передачи переключаются за счёт создания высокого масляного давления. В этом процессе важнейшую роль играют фрикционные муфты. Возникающее между ними давление распределяется системой управления, состоящей из управляющего блока и электромагнитных клапанов.
Условным недостатком АКПП можно назвать то, что она стоит достаточно дорого, а также расходует больше топлива. Но это достаточно спорные минусы, поскольку современные автоматы вышли на новый уровень по эффективности. Многие из них как минимум не уступают классическим МКПП, а порой даже превосходят по показателям экономии топлива.
Изучение особенностей, которыми обладает коробка автомат, не даёт возможности сказать, что лучше, если конкурентом выступает вариатор. Для начала нужно рассмотреть характеристики самой вариаторной коробки передач.
АКПП в разрезе
Вариатор
Суть и смысл работы вариаторной коробки, которую обозначают как CVT, ничем не отличается от любой другой трансмиссии. Суть устройства заключается в том, чтобы преобразовать крутящий момент, который поступает от силового агрегата на колёса.
Но отличительной особенностью вариатора является то, что момент передаётся бесступенчато. Здесь предусмотрен определённый диапазон регулирования. Именно эта характеристика существенно отличается классический автомат от вариатора.
Что же касается аббревиатуры CVT, то она расшифровывается как Continuosly Variable Transmission. Перевести такое название можно как трансмиссия или коробка передач с непрерывно меняющимся крутящим моментом.
Вы уже примерно поняли, чем отличаются вариаторы от автоматов и какая основная разница между ними. Но этого объективно недостаточно, чтобы отдать какому-нибудь из двух вариантов предпочтение.
Также отличие вариатора от классического автомата заключается в конструктивных особенностях. Выделяют 3 основных типа CVT, которые бывают:
- цепными;
- клиноременными;
- тороидальными.
Если говорить про легковой автомобильный транспорт, то здесь самыми популярными и распространёнными оказались именно клиноременные разновидности вариаторной коробки передач.
- В состав клиноременного вариатора входит клиновидный ремень. Он располагается непосредственно между двумя шкивами раздвижного типа. Во время движения транспортного средства эти шкивы постоянно сжимаются и разжимаются, обеспечивая тем самым изменения в показателях передаточного числа. Основной задачей вариатора является создать плавное и бесступенчатое изменение крутящего момента. Подобные системы активно используются на легковых автомобилях, в составе снегоходов, двухколёсных технике и пр.
- Следующей разновидностью вариаторной коробки являются цепные CVT. Передача мощности здесь осуществляется за счёт скошенных торцов оси цепных звеньев. А само тянущее усилие передаётся с помощью специальной цепи. Такие вариаторы не получили широкого распространения, хотя иногда встречаются.
- Тороидные вариаторы заменили шкивы на диски конусовидной формы. А вместо ремня здесь задействовали специальные ролики. Они характеризуются тем, что могут передавать достаточно большой крутящий момент. Но, чтобы создать подобные детали для компоновки вариаторной коробки, необходимо обязательно использовать сталь высокопрочных сортов. Это негативно сказывается на стоимости, из-за чего многие автопроизводители отказались от идеи установки подобных CVT на свои транспортные средства.
Учитывая очевидные отличия в конструкции и принципе действия, несложно понять, в чём заключается разница между двумя видами рассматриваемых КПП. При этом коробка автомат и вариатор являются достойным решением, каждое из которых имеет свои сильные и слабые стороны.
Если говорить о преимуществах, характерных для вариаторных или бесступенчатых коробок передач, то здесь основным достоинством считается обеспечение непрерывного изменения крутящего момента. Тут отсутствует момент задержки, который характерен для АКПП, где происходит переход с одной передачи на другую. Бесступенчатость и непрерывность вариатора способствует появлению других преимуществ в виде более эффективного расхода топлива и улучшения динамических характеристик мотора. Машины с CVT потребляют меньше горючего и обеспечивают лучшую динамику при разгоне.
При этом вариатор имеет и некоторые очевидные недостатки. Начать следует с того, что CVT не предназначены для использования на мощных двигателях. Установка на автомобиль с повышенной мощностью не даёт использовать потенциал коробки. Она будет быстро разрушаться и изнашиваться.
CVT можно считать сравнительно новой разработкой в сфере автомобильных коробок передач. Потому инженеры пока не придумали, как повысить устойчивость вариатора к высоким нагрузкам, буксировке и активной езде при повышенных оборотах. В подобных условиях ремень вариаторной коробки быстро изнашивается, и происходит поломка всей трансмиссии. Ремонтировать и восстанавливать CVT довольно дорогое удовольствие, превышающие зачастую затраты на ремонт классического автомата.
Устройство CVT
Сравнение двух КПП
Чтобы определить фаворита этой пары, следует провести объективную сравнительную характеристику. Она также даст понять, как можно визуально отличить вариатор от автомата.
Изначально основной упор при сравнении нужно сделать на эксплуатационные характеристики. Потребителей справедливо интересует вопрос о том, что же надёжнее: автомат или вариатор. Также многим хочется узнать, кто окажется фаворитом в таком показателе как экономичность.
Начнём с показателем экономичности. Тут следует учесть одновременно несколько параметров, чтобы оценка оказалась максимально объективной и справедливой.
- Трансмиссионное смазочное масло. В каждой коробке передач, включая автомат и вариатор, обязательно используется смазочная жидкость. Периодически требуется менять масло в коробке. Хотя в руководстве по эксплуатации некоторых машин с АКПП указано, что масло заливается на весь срок службы и замене оно не подлежит. Это довольно спорный вопрос, во многом зависящий от конкретных условий эксплуатации, состояния коробки и срока службы самой машины. Если же сравнивать вариатор и классическую АКПП, в коробке CVT менять трансмиссионную смазку нужно чаще. При этом сама жидкость для вариаторных коробок передач стоит дороже, нежели смазка ATF, предназначенная для автомата.
- Показатели расхода топлива. Изучив плюсы и минусы, которые характеризуют автомат и вариатор, вы наверняка заметили, что к числу преимуществ CVT относится высокая эффективность расхода горючего. Поэтому по этому пункту перевес на стороне вариатора. Даже самые современные коробки автомат не могут продемонстрировать аналогичную экономичность, как машины с CVT.
- Ремонт и обслуживание. Вечных и бессмертных коробок передач не существует. Это факт. Каждая трансмиссия в какой-то момент требует проведения ремонтных работ, технического обслуживания и профилактики. С позиции эксплуатационных расходов вариатор оказался значительно дешевле. Всё дело в том, что в состав конструкции CVT входят сложные, дорогостоящие и чувствительные механизмы. Они чаще выходят из строя, а потому требуют больше денег от автовладельца.
Относительно последнего пункта нужно внести одну поправку. Стоимость самой коробки CVT ниже, если сравнивать с конкурентом в лице АКПП. Но обслуживать дешевле классический автомат.
Эксплуатационные затраты на ремонт и обслуживание во многом зависят от того, как автовладелец будет относиться к машине и следить за состоянием трансмиссии. Даже при наличии вариатора в случае правильной эксплуатации, отсутствии перегрузок и агрессивного вождения, CVT прослужит очень долго и не потребует больших финансовых вложений в течение длительного срока службы. Но если говорить сугубо про ремонтопригодность и стоимость обслуживания, преимущество всё равно будет на стороне классической автоматической коробки.
Теперь следует сравнить кандидатов на предмет их надёжности. Во многом надёжность трансмиссии проявляется в её возможности сохранять свою работоспособность в тяжёлых условиях эксплуатации. К таковым относятся:
- буксировка;
- высокая скорость;
- езда по бездорожью;
- агрессивный стиль вождения.
Тут очевидное преимущество на стороне классического автомата. Именно обычные автоматические коробки намного лучше справляются с подобными тяжёлыми условиями эксплуатации. Разумеется, они уступают механике, но в сравнении с вариатором оказываются предпочтительнее.
Важно понимать, что слабым местом вариатора является его ремень. Его текущая надёжность на достаточно низком уровне применительно к жёстким и сложным условиям езды на машине с CVT. В подобных представленных условиях долго он не выдерживает, происходит обрыв и поломка. CVT подойдут тем, кто предпочитает ездить плавно, аккуратно, не совершая резких ускорений или торможений, за исключением экстренной необходимости.
Поняв разницу между вариаторами и автоматами, можно сделать определённые выводы. Причём каждый автолюбитель воспринимает представленную информацию по-своему.
Вариаторная коробка передач
Дополнительно многим интересно, как узнать, стоит на машине автомат, или же вариатор. Есть несколько способов идентификации типа используемой коробки передач. Визуально представленные коробки действительно похожи друг на друга.
- Визуальный метод. Первым делом можно оттолкнуться от внешних особенностей. Но это один из самых неочевидных способов для того, как определить использование автомата или вариатора на машине. Некоторые CVT имеют соответствующую маркировку на селекторе, потому рекомендуется внимательно изучить рычаг коробки передач. На классических автоматах используются не только обозначения P, R, N и D, но также часто встречаются маркировки типа 2, 3 и L. У вариаторов же применяется лишь режим L. Хотя многое зависит от конкретной коробки, и далеко не всегда такой метод определения будет правильным.
- Техническая документация. Если вы не знаете, как сугубо по рычагу отличить коробку вариатор от автомата, тогда проще всего заглянуть в документы на автомобиль. Откройте раздел с коробкой передач. Если у вас автомат, тогда увидите соответствующую маркировку AT. Для вариаторов всегда используется обозначение CVT.
- Реальные условия эксплуатации. Проще говоря, тест-драйв. На вариаторных коробках передач процесс переключения скоростей не ощущается. Поэтому коробка и называется бесступенчатой. В случае с автоматом можно ощутить или же заметить по стрелке тахометра, как обороты меняются с некоторой задержкой в момент перехода с одной передачи на другую. Хотя новые вариаторы начали оснащать специальным режимом, который предназначен для имитации изменения передачи.
- Тест на пригорке. Ещё один способ достаточно быстро определить, какая коробка оказалась в вашем распоряжении. Для этого нужно выехать на участок дороги с небольшим подъёмом, и остановить там полностью автомобиль. Затем отпустите педаль тормоза и не давите на газ. Селектор остаётся в положении Драйв (D или Drive). Если автомобиль будет постепенно двигаться в подъём, у вас точно автомат. В случае с вариатором машина сначала немного будет откатываться назад, а затем остановится. Но такой тест актуален для тех вариаторных коробок, где отсутствует система противоотката.
В самой сложной ситуации, когда документов нет, никаких обозначений на селекторе не предусмотрено, и вы сами путём тестирования точно определить коробку не можете, отправляйтесь на СТО или в ближайший автосервис, где квалифицированный мастер ответит на все интересующие вас вопросы.
Подведение итогов
Подводя итоги, можно попробовать ответить на вопрос касательно того, что же лучше: вариатор или автомат.
Если отталкиваться сугубо от показателей популярности и распространённости, то автомат будет безоговорочным фаворитом в этом противостоянии. Но нельзя забывать, что история коробок CVT фактически только начинается. Это сравнительно новый вид трансмиссии, которому лишь предстоит пройти многочисленные доработки, модернизацию и усовершенствования. Каким будет вариатор буквально через 3-5 лет, сказать сложно. Потенциал у него огромен, а потому в какой-то момент CVT реально может превзойти классический автомат.
Касательно того, какая трансмиссия будет лучше, зависит от конкретной ситуации. Выбирать вариатор стоит при размеренной и спокойной городской езде без лишних нагрузок. А автомат подойдёт тем, кто покупает машину с высокой мощностью и предполагает буксировку прицепов.
Если говорить об экономичности, то тут перевес на стороне вариаторной коробке. По надёжности пока выигрывает автомат.
Каждый сам решает, что ему выбрать и какую коробку использовать на своём автомобиле. Как автомат, так и вариатор имеют свои сильные и слабые стороны. Для определённых условий эксплуатации подходит соответствующий вид трансмиссии.
Помимо вариатора и автомата, будущему автовладельцу стоит присмотреться и к другим вариантам трансмиссий. На этих двух коробках выбор не ограничивается, а фактически только начинается. Если хотите получить максимум надёжности и держать всё в своих руках, тогда стоит вовсе отказаться от рассмотренных КПП и взять старую добрую механику. Решать вам.
Разница между автоматической и бесступенчатой трансмиссией
Если вы недавно покупали автомобиль, возможно, вы слышали термин бесступенчатая трансмиссия и задавались вопросом, что это такое. В течение многих лет общеизвестно, что существует только два типа трансмиссий: автоматическая и механическая. Технически это по-прежнему верно, поскольку вариаторная трансмиссия является типом автоматической трансмиссии, однако вариаторная трансмиссия или бесступенчатая трансмиссия отличается тем, что она безупречно изменяется в бесконечном диапазоне передаточных чисел, тогда как стандартные автоматические трансмиссии традиционно имеют фиксированное число передаточных чисел. К концу этой статьи вы поймете разницу между автоматическими и бесступенчатыми коробками передач и принцип их работы.
Автоматические коробки передач содержат сложный набор шестерен, тормозов, сцеплений и основных устройств. Обычная автоматика имеет конечное количество передач, называемых скоростями. Например, вы, возможно, слышали термин «6-ступенчатый автомат». Это относится к шести передачам в коробке передач. Каждая передача настроена на достижение определенной скорости автомобиля; когда водитель продолжает ускоряться, трансмиссия должна переключаться на более высокие передачи, начиная с первой, второй и так далее.
Для сравнения, бесступенчатая трансмиссия обеспечивает наиболее эффективную частоту вращения двигателя для каждой ситуации вождения и постоянна, даже если автомобиль быстро ускоряется. Хотя нет никакого сравнения в том, как работает вариатор с точки зрения водителя, как и при переключении передач с парковки на драйв, все остальное немного сложнее. Бесступенчатая трансмиссия не имеет отдельных передач, вместо этого у нее есть одна передача, регулируемая для всех условий движения. В отличие от обычных автоматических коробок передач, водители не почувствуют переключения с одной передачи на другую. Вместо этого водители заметят изменение частоты вращения двигателя или числа оборотов в минуту, часто выше при ускорении и ниже при крейсерской скорости. Бесступенчатые трансмиссии являются примером того, как производители транспортных средств изо дня в день совершенствуют автомобили. И хотя это новый способ создания мощности, вариаторы в последние годы набирают все большую популярность.
Как работают вариаторы
В вариаторах имеется множество микропроцессоров и датчиков, но гидравлическое давление, натяжение пружины или центробежная сила, используемые для создания усилия, необходимого для регулировки двух шкивов, являются ключом к реализации технологии. Два шкива известны как ведущий «входной» шкив и ведомый «выходной» шкив. Ведущий шкив соединен с коленчатым валом двигателя. Ведущий шкив также может называться входным шкивом, потому что именно через него энергия двигателя поступает в трансмиссию. Ведомый шкив назван так потому, что его вращает ведущий шкив. Также называемый выходным шкивом, он передает энергию на карданный вал.
Ремень проходит в канавке между двумя конусами на каждом шкиве. Когда два конуса шкива находятся далеко друг от друга, диаметр увеличивается, ремень проходит ниже в канавке, а радиус петли ремня, движущейся вокруг шкива, уменьшается. Расстояние между центром шкивов и местом, где ремень соприкасается с канавкой, называется радиусом наклона. Передаточное число определяется отношением радиуса делительной окружности ведущего шкива к радиусу делительной окружности ведомого шкива. Когда один шкив увеличивает свой диапазон, другой уменьшает, чтобы ремень оставался натянутым. По мере того, как шкивы изменяют свой радиус, вместе они создают бесконечное число передаточных чисел в диапазоне от низкого до высокого.
Подходит ли вам вариатор?
Бесступенчатая трансмиссия обеспечивает незначительное увеличение расхода топлива на галлон, особенно для городских водителей. Они также производят простую и более эффективную мощность и устраняют ощущение переключения с передачи на передачу. Однако для привыкания к вариаторам требуется некоторое время. Водители жалуются на тихий непрерывный шум, известный как гул двигателя, который может беспокоить некоторых избранных. Лучший способ узнать перед покупкой автомобиля с бесступенчатой трансмиссией, подходит ли он вам, — это провести хороший и тщательный тест-драйв.
Что выбрать: Вариатор или автомат
Автоматическая коробка передач может быть представлена роботизированной коробкой передач, классическим автоматом и вариатором. Приобретая автомобиль, автолюбитель задумывается, какой коробке передач отдать предпочтение; что лучше: вариатор или автомат. Выбирая между вариатором и автоматом, нужно знать, чем они отличаются, учитывать их плюсы и минусы, а также понимать, какое из устройств надежнее.
Вариаторная коробка передач
Как и любая другая коробка передач, вариатор представляет собой устройство, преобразующее крутящий момент от двигателя к колесам. Передача крутящего момента осуществляется бесступенчато в пределах определенного диапазона регулирования. Довольно часто вариатор обозначают аббревиатурой «CVT» (Continuously Variable Transmission), что в переводе с английского означает «трансмиссия с постоянно изменяющимся крутящим моментом».
Типы вариаторов
В зависимости от устройства различают следующие основные типы вариаторов:
- цепь;
- Клиновой ремень;
- тороидальный.
Самый распространенный клиноременный вариатор.
Клиновой ремень CVT состоит из клинового ремня, расположенного между двумя скользящими шкивами. Во время движения автомобиля шкивы то сжимаются, то разжимаются, обеспечивая изменение передаточного числа. Основное назначение вариатора – обеспечить плавное, бесступенчатое изменение крутящего момента. Это актуально для автомобилей, скутеров, снегоходов и другой техники.
В цепном вариаторе CVT мощность передается скошенными концами звеньев цепи, а тяговое усилие передается цепью.
В тороидальных вариаторах вместо шкивов используются конические диски, вместо ремня — ролики. Они способны передавать больший крутящий момент. Для изготовления деталей для этого типа вариатора требуется высокопрочная сталь, что в конечном итоге сказывается на его стоимости.
Преимущества и недостатки вариатора
Основным преимуществом вариатора является возможность непрерывного изменения крутящего момента. Это позволяет улучшить расход топлива и динамику автомобиля.
К недостаткам вариатора можно отнести:
- Невозможность установки на автомобили с мощным двигателем.
- Максимальные нагрузки, буксировка или систематическая езда на высоких оборотах приведут к быстрому износу ремня вариатора, и, соответственно, к поломке вариатора.
Автоматическая коробка передач
Автоматическая коробка передач управляется селектором переключения передач, расположенным на центральном тоннеле или на рулевой колонке (в американских автомобилях). Перемещение селектора в определенное положение позволяет выбрать нужный режим движения. Дополнительно есть возможность выбора специальных режимов АКПП: зимний, спортивный, экономичный. Разница в расходе топлива между обычным, спортивным и экономичным режимами очевидна.
Классическая автоматическая коробка передач состоит из планетарной коробки передач, системы управления и гидротрансформатора. Машина может использоваться в легковых, грузовых автомобилях и автобусах.
Гидротрансформатор состоит из насосного и турбинного колес с расположенным между ними реактором. Насосное колесо соединено с коленчатым валом двигателя, турбинное колесо соединено с валом редуктора. Реактор в зависимости от режима работы вращается свободно или блокируется с помощью обгонной муфты.
Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач происходит потоком жидкости (масла), выбрасываемой лопатками рабочего колеса на лопатки турбины. Зазоры между рабочим колесом и турбиной минимальны, а их лопасти имеют специфическую форму, образующую непрерывный круг циркуляции масла. Таким образом, отсутствует жесткая связь между двигателем и трансмиссией, что способствует плавной передаче тягового усилия.
Гидротрансформатор преобразует частоту вращения и передаваемый крутящий момент в ограниченном диапазоне, поэтому к нему присоединен многоступенчатый планетарный редуктор. Он также обеспечивает обратное движение.
Переключение передач происходит под давлением масла с помощью фрикционных муфт. Давление между фрикционами в соответствии с алгоритмом работы коробки передач распределяется с помощью системы электромагнитных клапанов (соленоидов) под управлением блока управления.
Недостатками автоматической коробки передач являются ее высокая стоимость, а также повышенный расход топлива.
Сравнительная характеристика двух типов коробок передач
Какой аппарат лучше: вариатор или автомат? Сделаем сравнительную характеристику, позволяющую выявить отличия и определить, какая из коробок лучше и надежнее.
Отличие вариатора от автомата с экономической точки зрения
Какая коробка передач лучше по стоимости эксплуатации: вариатор или автомат? Сравним некоторые показатели.
- Трансмиссионная жидкость. Замена масла вариатора чаще и дороже.
- Расход топлива. Топливо в автомобиле, оборудованном вариатором, более экономично.
- Ремонт. Обслуживание и ремонт вариатора намного дороже, чем эксплуатация автомата. Вариатор – достаточно сложный и чувствительный механизм.
Хотя содержать вариатор дороже, но сама коробка дешевле автомата. А при правильном использовании коробки она может служить долго и без ремонта.
Какое устройство лучше по надежности
Для определения степени надежности устройств ставим ряд сложных условий:
- возможность буксировки;
- внедорожный;
- высокие скорости;
- спортивная езда.
Вариатор не справляется с тяжелыми условиями. Его ремень не выдержит нагрузки. Здесь лучше подойдет пулемет. Выпуск вариатора — плавное движение без резких ускорений.
Как определить какое устройство установлено в автомобиле
- Необходимо изучить техническую документацию машины. Обозначение вариатора CVT, автомата AT.
- Совершите тест-драйв. Если установлен вариатор, то переключения передач вы не почувствуете. Машину можно «слушать» и контролировать по тахометру. Вариатор работает в одном ключе, размеренно. Однако не исключено наличие специального режима, имитирующего переключение передач и позволяющего водителю почувствовать их переключение.
Подводя итоги
Сегодня автоматические коробки передач встречаются гораздо чаще, чем вариаторы. Но последний имеет большой потенциал. Автоматическую коробку передач безопаснее использовать в автомобилях с большой мощностью и буксируемых прицепах. С точки зрения экономичности вариатор выглядит предпочтительнее.
Вариатор или автомат? Выбор ваш. И это будет зависеть от характеристик устройств, которые являются для вас приоритетными. Вам нравится плавная городская езда на небольшом легковом автомобиле? Ваш выбор — вариатор. Если вы предпочитаете спортивную езду или часто пользуетесь прицепом, то вам лучше подойдет автомат.