Коробка вариатор и автомат: в чем разница между ними и что лучше?

• 1. Устройство вариаторной коробки передач и принцип её работы 1.1.
• 1.2.

• 1.3.

Для повышения удобства управления автомобилем автопроизводители начали ставить автоматические коробки передач взамен классической механики. Такая КПП позволяет водителю не отвлекаться от дорожной обстановки на переключение передач.
Гидромеханические и бесступенчатые КПП наиболее популярные из автоматических трансмиссий. Между ними идет конкурентная борьба, и вопрос, вариатор или автомат — что лучше, до их пор актуален. И автоматическая, и вариаторная коробка имеют свои преимущества и недостатки, поэтому ни один из видов трансмиссии не может полностью вытеснить конкурента.

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.

Как ухаживать за АКПП

Соблюдая нижеперечесленные правила, срок эксплуатации АКПП будет больше:

1. В холодное время года хорошо прогревать автомобиль перед началом движения.
2. Контролировать уровень масла в коробке и своевременно менять его.
3. Плавно ускоряться.
4. Плавно тормозить.
5. Часто осматривать датчики и саму коробку.
6. 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.

Виды вариаторов

По своему конструктивному исполнению различают следующие виды вариаторов:

• клиноременной, получивший наибольшее распространение;
• цепной, являющийся аналогом вышеуказанного типа, но с цепью вместо ремня;

Рис. — «Цепной вариатор»

• тороидальный, который из-за сложного устройства занимает не более 5-7% рынка бесступенчатых трансмиссий.

Главным отличием тороидальной бесступенчатой трансмиссии является отсутствие клиноременной или цепной передачи. Крутящий момент в таком вариаторе передается при помощи специальных роликов и конусообразных дисков. Изменение положения роликов ведет к смене передаточного числа.

Преимущество, которым обладает вариаторная коробка с тороидальной передачей — больший крутящий момент, чем способна выдержать клиноременная конструкция. Это возможно только при применении стали наивысшей прочности и износостойкости, что сказывается на цене агрегата, увеличивая её.

Принцип работы CVT

Как говорилось выше, в вариаторной коробке физически отсутствуют фиксированные передачи, но есть виртуальные, созданные на программном уровне. Они нужны для ручного управления, например, когда нужна максимальная тяга автомобиля и не важна скорость (движение по заснеженному участку дороги).

В основе наиболее распространенного клиноременного CVT (устанавливается на 95% современных автомобилей) могут быть заложены одна или две ременные передачи. Передачу образуют два шкива (ведущий и ведомый), соединенные между собой клиновидным ремнем. Такая конструкция получила соответствующее название – клиноременной вариатор. Еще есть клиноцепная бесступенчатая коробка, в которой вместо ремня задействована стальная цепь. Самый известный вариатор с цепью – Multitronic, разработанный инженерами компании Audi.

Видео

Передаточное число поступает от ведущего шкива, связанного непосредственно с мотором, к ведомому шкиву, который получил связь с приводами и колесами. Каждый шкив состоит из пары конических дисков, которые в процессе работы коробки сдвигаются и раздвигаются. За счет увеличения или уменьшения диаметров шкивов происходит изменение числа. На практике работа вариатора выглядит так:

1. В начале движения конусы ведущего шкива разводятся, а конусы ведомого сводятся, а двигатель нагружается по минимуму;
2. С увеличением скорости происходит обратная ситуация: конусы ведущего вала постепенно сходятся, а ведомого – расходятся. В результате передаточное число меняется в меньшую сторону, что важно для снижения тягового усилия и увеличения оборотов на ведомом валу. Смещение шкивов происходит за счет пружины и центробежной силы, создаваемой гидравлическим приводом.

Как видим, принцип работы вариатора предельно прост, но крайне эффективен.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ Как правильно эксплуатировать вариатор? DSG — коробка робот от Volkswagen PowerShift — роботизированная коробка Ford

Чем отличается вариатор от коробки автомат?

Главным, чем отличается вариатор от классической АКПП, является отсутствие рывков при наборе скорости. Связано это с тем, что CVT передает крутящий момент во время разгона без ступеней, которые характерны для автомата.

Отличия вариатора от АКПП связаны с тем, что гидромеханическая коробка требует времени для переключения пары работающих шестерен. Из‐за этого динамические показатели набора скорости оказываются хуже. Отсутствие разрыва кинематической связи во время ускорения машины с CVT позволяет бесступенчатой трансмиссии осуществлять более быстрый разгон.

Двигатель в случае, если машина с вариатором, работает в более щадящем режиме. Обусловлено это ровным поддержанием оборотов коленчатого вала, так как разгон авто происходит преимущественно благодаря смене передаточного числа трансмиссии. В результате водители, пересевшие с автоматов и механики, первое время плохо чувствуют скорость автомобиля.

Плюсы и минусы коробки вариатора

К достоинствам, которыми обладают автомобили с вариаторами, относятся следующие:

• низкий расход топлива — бесступенчатая трансмиссия имеет более высокий КПД;
• плавная езда, не сопровождающаяся рывками, которые возникают в АКПП при смене передаточного числа;
• щадящий режим работы двигателя.

Несмотря на все преимущества вариатора, его конструкция не лишена недостатков. Из‐за этого бесступенчатая трансмиссия так и не заняла лидирующую позицию в автоиндустрии. Недостатки вариатора таковы:

• сложный ремонт, за который не берутся во многих автосервисах;
• ограниченность ресурса ремня, стоимость которого достаточно высока;
• сложная электроника и высокая чувствительность к ошибкам блока управления;
• высокая стоимость масла.

Плюсы и минусы вариаторной коробки позволяют им оставаться востребованными в узком кругу автолюбителей. Как правило, езда с бесступенчатой трансмиссией редко бывает динамичной. Вариатор не любит резких стартов со светофора и пробуксовок.

Плюсы и минусы автоматической коробки передач

Автоматическая КПП обладает следующими преимуществами на фоне бесступенчатой трансмиссии:

• высокая надежность;
• меньшая стоимость ремонта по сравнению с вариатором;
• простота ремонта.

Недостатки АКПП таковы:

• переключение скоростей ведет к рывкам;
• скорость набирается медленнее;
• КПД ниже, что ведет к повышенному расходу топлива.

Однозначно сказать, какая из трансмиссий лучше, невозможно. Все зависит от предпочтений конкретного автомобилиста. Если для водителя более важными моментами являются плавность хода и оптимальный расход топлива, то выбор стоит делать в пользу вариатора. Если же ключевыми критериями являются долговечность и более высокая ремонтопригодность трансмиссии, то необходимо выбирать АКПП.

Недостатки

В недалеком прошлом с появлением бесступенчатых коробок передач у владельцев этих машин появились недовольства разного толка.

• К вариаторам предъявляют водители претензию относительно звука, исходящего от ремня, который движется внутри коробки. Но передаточный механизм при этом исправен, безотказно работает на высоких оборотах.
• К такой рабочей особенности нужно привыкнуть и не обращать внимания. Ускорение авто сопровождается усиленной работой двигателя на предельных оборотах. Некоторые автолюбители отмечают, что режим высоких оборотов движка задерживается даже при снижении скорости. Это тоже одна из особенностей вариаторов.
• Вариатор признан автолюбителями скучным, занудным. Такой тип передач подходит людям, экономящим топливо, кого мало интересует мощность, скорость и динамика. По этой причине производители автомобилей оснащают спортивные авто другой трансмиссией.
• Новый вид передачи движения устанавливается на современные автомобили, которые не рассчитываются на перевозку грузов, спортивные гонки. Такая избирательность объясняется неспособностью вариаторов справляться с большим моментом вращения. Нагрузки могут повредить конструктивным характеристикам трансмиссии.
• Техобслуживание отмечается со знаком минус. Это серьезный недостаток вариаторов. Финансовые затраты на ремонт коробок CVT (вариаторов) огромны. Объясняется тем, что детали для такого механизма дорогостоящие. К тому же ремонтом заниматься должен специалист узкой квалификации, разбирающийся в тонкостях этого вида механизмов.
• Вариатор требователен к замене масла и фильтров. Примерно один раз через каждые 30 000 километров в трансмиссию нужно залить жидкость, специально предназначенную для улучшения работы ремня. Этот товар считается дефицитным и дорогостоящим.

АКПП или вариатор: что надежнее

С учетом приведенной выше информации возникает вопрос, что лучше, вариатор или автомат, а также какая КПП надежнее. Сразу отметим, что на начальном этапе, когда вариатор CVT только появился на рынке, в плане надежности такая коробка сильно уступала АКПП в плане надежности. Дело в том, что в то время «классический» автомат был представлен 4-х и 5-и ступенчатыми АКПП, которые отличались относительной простотой и надежностью конструкции.

Ресурс таких агрегатов (при условии правильного обслуживания и соблюдения правил эксплуатации) составлял около 250 тыс. км. и более. Что касается вариатора, такая коробка «ходила» не более 150 тыс. км. Обратите внимание, не всегда причиной такого небольшого срока службы являлся именно сам вариатор. Дело в том, что владельцы эксплуатировали машину с вариатором точно так же, как и авто с АКПП, то есть отдельно не учитывались особенности и не соблюдались правила эксплуатации и обслуживания CVT.

При необходимости отремонтировать вариатор, который был менее распространен, часто попытки такого ремонта заканчивались неудачей. Конструкция была хуже изучена, чем АКПП, а также не было запчастей, оборудования и опыта. Что касается официальных дилеров, вместо ремонта владельцам предлагалась только дорогостоящая замена всей КПП на новый узел в сборе.

Такая ситуация в большей мере повлияла на то, что вариаторы традиционно считаются менее надежными, чем АКПП. Отчасти это действительно так, однако сегодня ситуация сильно изменилась. С одной стороны, сами вариаторы стали более надежными (например, агрегаты типа X-Tronic), а с другой легендарная АКПП в плане ресурса и надежности сильно сдала позиции.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как ездить на вариаторе. Из этой статьи вы узнаете, как правильно ездить на CVT, а также что нужно знать и учитывать при эксплуатации авто с коробкой вариатор.

Основной причиной стало то, что автоматов увеличили количество передач (до 6-и, 7-и и даже 8-и). В результате конструкция сильно усложнилась. Еще активно стала задействована блокировка гидротрансформатора для повышения КПД.

Также коробки стали официально не обслуживаемыми. Даже при желании обслужить автомат, труднее стало слить масло из АКПП, автовладельцы потеряли возможность простого и легкого доступа к фильтрам АКПП для их замены и т.д. Все это никак не добавляет АКПП надежности.

Получается, выбирать тип коробки на новом авто сегодня нужно не из расчета на надежность, а с поправкой на то, в каких условиях будет эксплуатироваться тот или иной автомобиль, как машина будет обслуживаться и т.д. Если условия эксплуатации будут тяжелыми, лучше смотреть в сторону АКПП. В случае, когда автомобиль будет эксплуатироваться в штатном режиме (например, в черте города) без высоких нагрузок, вполне можно приобретать вариатор.

Если же говорить о вторичном рынке б/у авто, в этом случае оптимально отдавать предпочтение АКПП. Даже с учетом того, что машина с вариатором изначально дешевле, чем с автоматом, вероятность необходимости износа и ремонта СVT исключать нельзя.

Так вот, если АКПП можно относительно просто и сравнительно недорого отремонтировать, в случае с вариатором могут возникнуть определенные сложности. Хотя опытных специалистов по ремонту вариаторов стало больше, стоимость ремонта СVT все равно может быть очень высокой.