Вариатор и автомат в чем разница — этот вопрос имеет особое значение при покупке автомобиля. Без нужного опыта и знаний водителю тяжело разобраться, какая коробка ему подойдёт лучше: обычная механическая или варианты автоматики: робот, автомат, вариатор.
Если знать, какая коробка оборудована в автомобиле, можно рассчитать, во сколько вам обойдётся эксплуатации, ремонт или замена данной коробки. Разберем в статье от технических характеристик до отличие коробок передач.
История возникновения коробки автомат
Интересно, что к возникновению автоматической коробки дошли одновременно 3 независимых исследования, которые в будущем были соединены в одну общую разработку. Первым начали тестировать коробки подобного плана компания Ford в начале 20-го века. Но начальные автоматы были всего двухступенчатыми.
В 30-е годы стали появляться полуавтоматические коробки с планетарным механизмом, причём на одну коробку устанавливалось целых 3 планетарных механизма: два для хода вперёд и один для заднего хода.
С течением времени разработки усовершенствовались. Был добавлен гидравлический момент, который убирает рывки при переключении скоростей. А в наше время, благодаря увеличению передач до 4,5 и 6, АКПП стали комфортней для использования.
Классическая АКПП — принцип действия
Автоматический блок передач даёт двигателю возможность функционировать в наиболее эффективном охвате мощности. Он не напрягает мотор и не рвёт ходовую часть. Компьютер сам решает о включении нужной передачи. А иногда об остановке автомобиля, например, при перегреве. При пользовании автоматом не нужно владеть определёнными навыками, как для механического управления. Но расход топлива здесь выше по сравнению с МКПП.
Плюсы коробки передач на автомате (АКПП)
- Комфорт при вождении.
- Высокий уровень крепости.
- Двигатель защищён от перегрузок благодаря гидротрансформатору.
- Не боится пробуксовок, может возить прицепы.
- Ремонт можно осуществить во многих автомастерских.
Роботизированная КПП
Роботизированный вариант коробки изображает стандартную механическую часть, управление осуществляется роботом. Ещё в середине 20-го века ведущие эксперты авто-индустрии начали задумываться над такой коробкой, сцепление в которой может выжимать не человек, а робот.
Первые пробы роботизированный КПП появились в 1957 году на примере коробки, где робот выжимал сцепление, но передачи требовалось переключать вручную.
В 2003 году компания Фольксваген выпустила качественный, первый двухдисковый робот. На сегодняшний день этот тип трансмиссии признан надёжным и комфортным. И такой вариант выпускается на многих марках автомобилей.
Функционал робота
Роботизированная КПП выпускается как в самый дорогой, так и в самый дешёвый из автоматических трансмиссий. Это самый элементарный вариант, который выступает в виде механической коробки передач, обустроенной электроприводом. Он по команде электроники обрабатывает сцепление и выбирает передачи. Но у дешёвого робота переключение выходит прерывистым и не комфортным. Учитывая несхожесть с классическим автоматом, коробка-робот не увеличивает расход топлива.
Варианты роботизированной КПП
Такая коробка дешёвая в производстве, но дорогая в ремонте, и в основном устанавливается на бюджетных авто. Но есть и исключения. Роботы можно увидеть на супер-карах. К варианту робот относится комбинированный вид роботизированных коробок – преселективные АКПП. По сути, это 2 механических блока, каждый со своим сцеплением, размещённые вместе. Всем этим руководят сервоприводы и электронный блок.
Плюсы робота
- Достойная экономичность.
- Отдельные автомобили снабжены под рулевыми лепестками, которые переключают передачи быстро, что даёт авто высокую динамику.
- Низкая стоимость.
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.
То ли дело «роботы»! Конструктивно они близки к механическим коробкам, но — с автоматическим управлением, что обеспечивает эффективность. Некоторые «роботы» демонстрируют даже лучшую топливную экономичность, чем «механика», обыгрывая усредненного водителя просто за счет заложенных алгоритмов работы. Преселективные коробки с двумя сцеплениями, кроме того, обеспечивают необычайную скорость: разрыва потока мощности при переключениях практически нет.
Однако по части комфорта «роботы» пусть немного, но уступают «автоматам». Особенно коробки с сухими сцеплениями, особенно в городских условиях, когда используется «ползущий» режим — редкая коробка обходится без подергиваний в эти моменты. Переключения хоть и быстрые, но не такие мягкие, как у «автомата». Активный водитель этого, возможно, и не заметит, но спокойный и ценящий комфорт наверняка отметит для себя этот недостаток.
А ведь есть еще и простенькие «роботы» с одним сцеплением. Вот это уже чистая «механика» с актуаторами — и пока еще ни одному из производителей (а брались многие!) не удалось приблизить эту коробку к «автомату» по части как комфорта, так и «скорострельности». В итоге сейчас такие «роботы» используются лишь на недорогих моделях, а к их преимуществам помимо экономичности можно отнести разве что небольшую стоимость.
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.
Но со временем от такого «троллейбусного» характера отказались в пользу фиксированных передач, как на «автоматах» и «роботах», — и тем самым лишили вариатор одного из преимуществ. А вот по части комфорта и топливной экономичности CVT располагается где-то между «автоматами» и «роботами».
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.
Вариатор (CVT)
Этот вариант бесступенчатой коробки передач фактически был придуман ещё Леонардо да Винчи в 1490 году. Однако, на тот момент это была больше теоретическая, чем практическая разработка. Вариант конусов, через которые натягивался ремень, применяли на мельницах.
И только в 1958 году такая трансмиссия начала разрабатываться применительно к автомобильной промышленности. В наше время вариаторы получили массовость и широкий круг своих почитателей.
Принцип вариатора
Вариатор – это бесступенчатая вариант коробки без шестерен. Он состоит из двух конусообразных шкивов: ведущего и ведомого, соединённых ремнём. Компьютер проводит анализ поездки и подбирает нужное передаточное число. Это влияет на плавность хода и полное отсутствие ударов и толчков при езде. В теории такая коробка идеальна, но она требует бережного отношения и не любит больших нагрузок.
Типы вариатора
Стандартно рассматривают такие типы вариаторов:
- Клиноременный.
- Клиноцепной.
- Тороидный.
В клиноременном вариаторе вращение происходит благодаря толкательному усилию.
А клиноцепной вариатор снабжён цепью, в которой есть металлические пластины, соединённые между собой клиновидными осями. Такой механизм передаёт вращательный момент на колёса в более плавном варианте. Вращение работает при помощи тянущего усилия.
Тороидный вариатор складывается из двух валов: ведущего и ведомого, в середине же находятся ролики. Это более сложная конструкция вариатора, которая применялась на редких машинах, как Nissan Cedric.
Плюсы вариатора
- Мотор функционирует всё время в оптимальном режиме.
- Повышенный уровень удобства.
- Гибкость движения.
- Экономичный расход бензина.
- Простота устройства.
Устройство вариаторной коробки передач и принцип её работы
Принцип работы коробки передач вариатора основан на плавном изменении передаточного числа в зависимости от внешних условий. Устройство вариатора клиноременной конструкции предполагает изменение диаметра шкивов. Конструктивно это реализуется путем схождения и расхождения двух конусов, насаженных на вал. Основными факторами, определяющими диаметр шкива в точке соприкосновения, являются нагрузка и скорость.
Вариатор с клиноременной конструкцией включает в себя несколько основных частей:
- Система сцепления. В первых бесступенчатых трансмиссиях для подсоединения к силовому агрегату применялся гидротрансформатор, аналогичный применяемому в АКПП. В последующем автопроизводители стали экспериментировать с центробежными и электромагнитными муфтами, позволяющими повысить КПД передачи.
- Валы с насаженными конусами переменного диаметра. Работают под высокой нагрузкой, поэтому изготавливаются из высокопрочной стали.
Рис. — «Клиноременная передача»
- Ремень или цепь. Служит для передачи усилия между шкивами. Изготавливается из металлических лент, соединенных специальными фасонными частями.
- Трансмиссионная жидкость. Обычное масло для автоматических КПП автопроизводители применять не рекомендуют. Для авто с вариатором выпускаются специальные смазки (например, DiaQueen CVT, применяемая для Митсубиси).
Рис. — «Оригинальное масло в CVT»
- Гидроблок. Служит для направления подачи масла в требуемый канал. Нагнетание смазки происходит при помощи масляного насоса.
- Фильтры. Как правило их несколько: грубой и тонкой очистки масла, а также пара магнитов, улавливающих мелкую металлическую крошку. Фильтры могут устанавливаться как внутри вариатора, так и за пределами его корпуса.
Рис. — «Фильтры тонкой очистки масла»
- Радиатор. Вариаторная коробка работает с большим нагревом, чем автомат. Поэтому для предотвращения термического разрушения масла и его присадок требуется охлаждение с помощью радиатора.
- Электронный блок управления. Алгоритмы выбора оптимального передаточного числа и подача команд для управления вариатором возложены на электронику бесступенчатой трансмиссии. Она поддерживает постоянную связь с главным модулем ЭБУ, обрабатывает информацию, поступающую от датчиков. Располагаться блок управления вариатором может как в корпусе самого вариатора, так и за его пределами.
Вариатор, робот или автомат – что подходит лучше
У каждой коробки свои плюсы и минусы, зная которые можно избежать больших затрат при эксплуатации и сервисе. Оптимальным выбором для многих автовладельцев в наше время остаётся АКПП. Ведь автомат – один из самых лучших вариантов для движения по городу и перемещения в пробках. Также у автомат высокая степень надёжности и экономичности, благодаря доступности ремонтных работ.
Чересчур требовательные водители и любители супер-плавного хода сейчас выбирают вариатор. Также вариатор обеспечит вам отличный уровень разгона. Однако, не следует забывать, что ремонт такой коробки будет дорогостоящим, и уход за вариатором требует постоянного вмешательства.
Видео 13:00 минут
Робот подойдёт любителям небольших и экономичных автомобилей, ведь расход топлива при такой коробке значительно ниже. Но при выборе робота стоит учесть, что ремонт будет несколько затратным. Для некоторых водителей по-прежнему серьёзным недостатком робота может быть возникновение толчков и рывков при переключении передач.
Рассматривая статистические данные по продаже средств передвижения, массовое распространение среди автоматических коробок передач получил автомат. Но выбор всегда остаётся за вами, учитывая целевое назначение ваших поездок и предпочтения по стилю езды.
Как ухаживать за АКПП
Соблюдая нижеперечесленные правила, срок эксплуатации АКПП будет больше:
- В холодное время года хорошо прогревать автомобиль перед началом движения.
- Контролировать уровень масла в коробке и своевременно менять его.
- Плавно ускоряться.
- Плавно тормозить.
- Часто осматривать датчики и саму коробку.
- Своевременно проходить тех обслуживание.
При появлении постороннего звука в коробке передач, не рекомендуется дальнейшая эксплуатация, а требуется обратиться к специалистам для выполнения ремонта в случае необходимости.
