Что лучше вариатор или автоматическая коробка передач
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?
Сегодня я хочу поговорить о двух типах автоматической трансмиссии, это — автомат и вариатор. Чем они отличаются и все-таки, какая трансмиссия лучше? Давайте поговорим об этом…
Начнем, в нашей статье – с автоматической коробки передач (попросту автомат), ведь первым в широком применении в производстве автомобилей начали устанавливать именно его
АКПП (Автоматическая коробка передач)
Появился сначала в судостроении, в 1903 году. И изобретателем считается немец, профессор Феттингер, именно он впервые предложил гидродинамическую передачу, которая развязала бы винт и двигатель корабля, так на свет появилась гидромуфта, которая является самым важным элементом любого автомата. Позже в 1940 году американцы поставили первые автомобильные автоматические коробки передач Hydramatuc в автомобилях Oldsmobile. Нужно отметить что конструкция практически не изменилась и по сей день. Автоматическая трансмиссия — содержит два основных элемента, это гидротрансформатор и собственно сам редуктор. Гидротрансформатор – заменяет собой сцепление, принцип его работы заключается в плавном, без рывков, переключении передач. Редуктор — содержит все пары шестерен в постоянном зацеплении. Это позволяет получить один компактный законченный механизм, который имеет сразу несколько ступеней. Изначально переднего привода не было, автомобили были заднеприводными и при таком раскладе автоматические коробки имели всего три передачи, что вполне хватало, сейчас другие времена автомобили получили передний привод, поэтому и передач стало больше, есть 4, 5 и 6 скоростные варианты. Единственное отрицательное явление у данной системы передач – считается не такой динамичной в переключении передач.
Теперь хочу перечислить плюсы и минусы автоматической коробки передач
Плюсы автомата
1) Легкое управление автомобилем (не нужно думать, как тронуться и какую скорость включить, АКПП все сделает за вас)
2) Увеличенный ресурс сцепления (очень сложно спалить сцепление, для примера на механике, особенно у новичков, это очень часто бывает)
3) Увеличенный ресурс двигателя (переключение скоростей происходит щадя двигатель автомобиля, то есть не раскручивает его до предела, соответственно износ двигателя уменьшается)
4) 6 – ти ступенчатые варианты расходуют топлива, меньше чем на механике (конечно все относительно, если задаться целью, то на механике можно гораздо меньше израсходовать топлива, но при средней езде по городу, 6 ст. агрегат расходует чуть меньше или также, как на механической коробке передач.)
Минусы автомата
1) Не имеет такой динамики, как скажем вариаторная трансмиссия, или механическая трансмиссия.
2) Варианты с 4 – мя ступенями, имеют больший расход топлива, если сравнивать с остальными трансмиссиями (механическими и автоматическими).
3) Сложен в ремонте, если сломается, то это вытекает в большую сумму
4) Трансмиссионного масла больше, чем у других трансмиссий, около 8 – 10 литров. Например у вариатора 5 – 8 литров, у механической коробки 2 – 3 литра. Масло нужно чаще менять, чем у механики (70 – 80 тыс. км) и у вариатора (90 – 100 тыс.км), автомат (50 – 70 тыс.км)
5) В очень низкие температуры, лучше отказаться от поездки на машине с такой трансмиссией, масло густеет.
Теперь в нашей статье идет второй претендент.
Вариатор
Вариатор
Вариатор (Бесступенчатая коробка передач)
Сontinuosly Variable Transmission (CVT). Многие считают вариатор более поздним изобретением (если сравнивать с оппонентом), а вот нет. Принцип бесступенчатой трансмиссии изобрел еще Леонардо Да Винчи, аж в 1490 году, только внедрить его в массы он не смог, у него попросту не было такого двигателя внутреннего сгорания, которым обладают современные автомобили. Однако принцип двух конусов направленными в разные стороны сужающимися частями и натянутым между ними ремнем, предложил именно Да Винчи, такие конструкции применялись на мельницах, это уже и был примитивный вариатор. Далее про эту систему как-то забывают и только в начале 19 го века, принцип начинают применять на станках в промышленности, но до автомобильного варианта, еще далеко. Первым кто задумался применять это изобретение для автомобиля, был голландский инженер Хуберт ван Доорн, создавший бесступенчатую трансмиссию Variomatic. Эта трансмиссия устанавливалась на продукцию фирмы DAF, в 1958 году. Ставилась на автомобиль с двигателем 0,59 литра. Успех был ошеломляющий и затем уже многие производители задумались о установки бесступенчатой трансмиссии на свои модели. Вот короткий экскурс в историю. А сейчас принцип действия.
Итак, бесступенчатый вариатор, одна из разновидностей автоматической коробки передач. Только в отличие от того от оппонента, вообще не имеет скоростей. В строении имеется два шкива, один ведущий, второй ведомый, расположены друг против друга, также стянуты ремнем, только вот ремень сейчас металлический, да еще и трапециевидный. Конусы вариатора, не цельные как было раньше, они имеют сдвижные половинки. Когда ведущий шкив раздвинут, ремень крутится по малому диаметру, опираясь гранями на его поверхность, своеобразная пятая – шестая передача. А вот если шкив сдвинут, а ремень вращается по большому диаметру, получается максимальное передаточное число, что соответствует первой передаче. Далее сдвигая шкив, можно максимально плавно уменьшать передаточное число, то есть максимально плавно переключать скорости (хотя их и нет), но передаточные числа соответствуют скоростям в обыкновенной автоматической коробке. Все это делает вариатор (CVT), очень эффективным звеном, между двигателем и колесами.
Опишу плюсы и минусы.
Плюсы вариатора
1) Динамичный разгон (быстрее, чем на механике и на АКПП)
2) Уменьшенный расход топлива (намного меньше, чем на АКПП и не много меньше, чем на механике)
3) Нет передач, а соответственно нет рывков переключения, что дает дополнительные преимущества по плавно и динамичности хода
4) Увеличенный ресурс двигателя (также как остальные автоматические трансмиссии, не рвет двигатель)
5) Легкое управление автомобилем ( новичкам, не нужно познавать азы управления автомобилем, трогание и переключение передач, на механике)
Минусы вариатора
1) Сложный, очень сложный ремонт ( до конца не изучен, поэтому ремонтом занимаются только официальные дилеры, а это очень не дешево)
2) Замена ремня между шкивами, через 100 – 150 тыс. километров, тоже не дешево и делают далеко не все станции.
3) Сложная электроника, при ее выходе из строя, опять едем к официалам, опять платить дорого.
4) Масло, специальное и очень дорогое, купить не так просто, причем определенному производителю, нужно определенное масло, шаг вправо, шаг влево карается поломкой.
Подведем итог. Что же лучше вариатор или автомат. По своим, техническим особенностям, вариатор намного, опережает автомат, это и динамика разгона, и малый расход топлива, и безрывковое плавное переключение передач. Но ремонт вариатора, очень дорогой и опять, же не каждый автосервис за него возьмется, попросту нет специалистов. Автомат тут выигрывает, он более изучен и сделать его можно быстрее и дешевле, не официальные станции, давно их ремонтируют. Скажу так, если покупаете новую машину на гарантии, то вариатор, лучше, в случае чего, все поправит гарантия. А вот если вы покупаете машину уже после гарантии, то лучше посмотреть в сторону автомата, ибо его легче и дешевле починить.
Выбор коробки передач. Что лучше, механика, автомат, вариатор или робот?
Механическую коробку передач выбрать, или автоматическую? А если автоматическую, то обычный автомат, «робот», или вариатор? Такие вопросы очень популярны в среде автолюбителей при выборе будь-то нового, будь-то подержанного автомобиля. Интернет заполнен на тему коробок передач, причем как полезной информацией, так и информационным «хламом». Отличить полезное от хлама может только профессионал в теме. Такой у него, у Интернета, недостаток.
Механическая коробка передач
Начнем с «механики». В случае механической коробки передач, под капотом имеем двигатель, «черный ящик» коробки, со всеми её валами, шестеренками, синхронизаторами и включающими муфтами. А между двигателем и коробкой узел сцепления. На педаль сцепления нажали – двигатель и коробку полностью разъединили. Пока вы удерживаете педаль сцепления нажатой, силовой агрегат и коробка передач ничем не связаны и вы можете включить любую передачу, исходя из условий движения. Вот это и является основным плюсом «механики», особенно для «продвинутого» водителя, который знает и умеет применять приемы активного управления автомобилем. Например, в случае переднеприводного авто, «упереться» двигателем в колеса передней оси перед маневром. А в случае заднего привода, «довинтить» машину в вираж, перейти на более крутую траекторию. Но как часто случается, недостатки являются продолжением достоинств. Активно «драйвануть», конечно, это приятно, а вот орудовать педалью сцепления и рычагом переключения в бесконечных пробках мегаполисов – не самое приятное занятие. Вот это и есть минус.
Гидромеханическая автоматическая коробка передач, или «обычный автомат»
Чтобы не управлять коробкой «врукопашную», и не особо напрягаться ручками-ножками в плотном городском потоке, и придумана автоматическая коробка передач. Сначала появилась гидромеханическая АКП (автоматическая коробка передач). Для того, чтобы понять, как она работает, нужен… вентилятор (обычный, бытовой) и какая-нибудь детская вертушка-игрушка с винтом-пропеллером, похожим на вентиляторный. Включите вентилятор и поднесите к нему эту игрушку. Что произойдет? Пропеллер на игрушке тоже будет крутиться! Теперь представьте, что винт приводит в движение не электромотор вентилятора, а двигатель автомобиля. А второй винт находится на валу, уходящем в «черный ящик» с шестеренками, муфтами, и всем прочим. Оба этих винта заключены в герметичный корпус, заполненный специальной трансмиссионной жидкостью, который называется гидротрансформатором.
Для чего эти страсти? А для того, чтобы плавно трогаться, как можно плавнее переключать передачи безо всякого сцепления «от ноги» водителя, как в «механике» между двигателем и «черным ящиком» с шестеренками. Ведь для того, чтобы тронуться, нужно плавненько соединить мотор и «черный ящик» коробки. Вот гидротрансформатор, совершенно не теряя усилий от двигателя, это и делает. А жидкость нужна для того, чтобы через нее передавать вращательное движение. А то воздух, он не справится. Плотность воздуха мала для передачи энергии на таких скоростях вращения. Что же касается переключений передач, то они выполняются по команде блока управления, автоматически, в зависимости от условий движения. Раньше эти блоки были гидравлические, сейчас электронные.
В общем, всё в гидромеханической АКП, вроде, хорошо. Сама едет, сама переключается. Водителю остается только жать педали «газа» и тормоза, да селектор «автомата» щелкать между «Паркинг», «Драйв» и «Назад». Причем работает эта штука вполне надежно. Если не изображать из себя Шумахера на АКП, и соблюдать Регламент ТО, то и не ломается.
Но недостатки есть. Главные среди них – ощутимые моменты автоматических переключений диапазонов АКП в «черном ящике» с шестеренками, и более высокое потребление горючего, в сравнении с «механикой» при одинаковых силовых агрегатах. Потребность в большем комфорте, возраставшие цены на топливо и забота об экологии стимулировали инженеров подумать на тему автоматизации ещё раз.
«Вариатор». Вариаторная АКП
Чтобы понять, до чего додумались инженеры, представьте… велосипед. Педали, две звездочки, а между ними – цепь. На заднем колесе чуть более продвинутых моделей есть несколько звездочек, чтобы можно было передачи переключать. Переключил на большую звездочку – крутить педали легче и можно ехать в крутую горку, только чаще крутить педали приходится. Скорость велосипеда при этом падает, но это плата за высокую тягу. А если ехать по ровной местности, или с горы, то включил звездочку сзади поменьше – крутишь педали реже, а скорость велосипеда растет. Теперь представьте, что на велосипеде вместо цепной передачи стоит ременная. То есть, вместо цепи – ремень, вместо звездочек — шкивы, только вместо кучи звездочек на заднем колесе – ОДИН шкив, но его диаметр может… плавно изменяться.
Представили? Вот, перед вами, вариаторная автоматическая коробка передач! Один шкив – постоянного размера, второй – переменного и его диаметр меняется по команде блока управления, подстраиваясь под условия движения. А между ними – прочнейший «ремень», представляющий собой или многозвенную цепь, или составной, из металлических пластин. Плавное изменение диаметра одного из этих шкивов приводит к тому, что моменты переключений АКП не ощущаются вовсе. Ведь их попросту нет, этих моментов переключений. J Изумительно комфортная штука в работе, этот вариатор! Но и в нем не обошлось без недостатков, существенных и помельче.
«Вариаторы» недёшевы. Также они категорически не любят пробуксовок. Из-за того, что между «черным ящиком» со шкивами и ремнем приходится ставить все тот же гидротрансформатор (трогаться-то нужно!), а также из-за механического трения в «черном ящике», потери энергии достаточно велики, расход топлива, в с сравнении с «обычной» АКП, немногим меньше. А может быть и больше. А еще приходится с программами двигателя «поколдовать», чтобы он не гудел, как троллейбус на постоянных оборотах при разгонах. Ведь ступенчатого переключения передач – нет. Поэтому инженерам опять открылся простор для изысканий.
«Роботы». Роботизированные коробки передач
Чтобы преодолеть недостатки гидромеханических и вариаторных АКП, несколько конструкторских школ обратили свое внимание на… обычную механическую коробку. А что если заменить ножной привод сцепления электроприводом, рычаг переключения передач и тяги к «черному ящику» с шестеренками электрическими исполнительными механизмами, и управлять сцеплением и переключениями с помощью электронного блока, исходя из условий движения? Конечно, легко и скоро только сказка сказывается. Над программами управления для этого блока и надежностью электропривода инженерам пришлось крепко повозиться, но автоматизированные механические коробки передач, которые журналисты окрестили «роботизированными», или «роботами», пошли в серийное производство для автомобилей малых классов. Они представляют собой именно классическую «механику», в которой управление сцеплением и переключениями передач осуществляется электронным блоком.
Главное достоинство большинства «роботов» — высокая топливная экономичность, для чего они, прежде всего и создавались. Ведь компьютер с совершенной программой управления никогда не ошибается, никогда не сердится, не впадает в депрессию и никогда не устает, в отличие от водителей с разным опытом, мастерством и стойкостью к физическим и моральным нагрузкам. Поэтому автомобиль с «роботом» расходует меньше топлива, чем такое же авто с любой другой коробкой, включая «механику». А ещё такой «робот» дешевле любой другой АКП в покупке, при заказе нового авто. Вот так.
Но и тут без недостатков не обходится. Как ни старались инженеры оптимизировать моменты переключений, «клевки» автомобиля носом при буйных разгонах весьма ощутимы. Такие «роботы» для экономичной и спокойной езды, а не для «шумахера». Еще они не любят пробуксовок в агрегатах сцепления. Пришлось инженерам опять поднапрячься.
Нет ничего идеального…поэтому каждый выбирает то, что ему по душе;)
«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