Бесступенчатый вариатор или автомат что лучше?

Бесступенчатые: чем вариатор лучше и хуже автомата

Вариаторы активно теснят привычные автоматы, хотя многие автовладельцы все еще относятся к таким коробкам скептически. Разберемся в особенностях бесступенчатых трансмиссий, а также выясним их плюсы и минусы

Большинство технических решений, которые мы видим в современных автомобилях, призваны облегчать человеку жизнь, ибо давно известно, что двигатель прогресса — лень. Надоело ходить? Вот вам колесо. Лошадку жалко? Вот двигатель внутреннего сгорания. Хлопотно каждый раз переключать вручную передачи? Держите автоматическую коробку! Но, как утверждает известный футуролог Жак Фреско, еще ни одно глобальное изобретение на свете не было придумано и воплощено сразу: любое современное технологичное устройство, будь то фотоаппарат, тостер или автомобиль, есть не что иное, как результат долгой последовательной цепочки усовершенствований одной идеи. Вот и концепция бесступенчатого изменения передачи крутящего момента витала в воздухе уже давно.

Многие приписывают открытие одаренному во всех областях мудрецу Леонардо да Винчи, благодаря которому в 1490 году появилась сама вариаторная схема: в бесчисленных чертежах изобретателя можно встретить конструкцию из параллельных конусов и перекинутого между ними ремня, способного перемещаться поперек оси вращения конусов и тем самым изменять передаточное отношение пары. Но для воплощения идеи в жизнь потребовалось немало времени. Патент на вариатор был выдан в конце XIX века, а первый работоспособный вариант появился более чем полвека назад: в 1958 г. голландский инженер Хуб ван Доорн успешно довел до конца эксперименты по созданию наборного стального ремня, что позволило малолитражке DAF 600 встать на колеса. С тех пор смысл механизма не очень-то изменился.

Вариаторные трансмиссии можно классифицировать на три типа: тороидальные (два вала, между которыми проходят ролики); гидростатические (вращательное движение гидромоторов происходит за счет давления жидкости) и клиноременные, получившие в автомобильном мире максимальное распространение. Большинство вариаторов обозначаются, как CVT (continuously variable transmission) — «непрерывно изменяемая», а точнее, бесступенчатая трансмиссия.

Внедрение планетарной передачи расширило рабочий диапазон вариатора почти на 20%

По строению эта КП куда проще, чем механическая коробка с россыпью шестеренок и валов: в корпусе вариатора параллельно расположены пара шкивов, а передача крутящего момента от одного к другому происходит при помощи натянутого между ними ремня. Очень похоже на цепную передачу в многоскоростном велосипеде, но вместо звездочек здесь используются двойные конусообразные шкивы, а вместо цепи — клиновидный ремень. Раздвигаясь, каждый шкив меняет длину своей контактируемой с ремнем окружности, меняя передаточное отношение. И чем сильнее варьируется длина окружности, по которой «бегает» ремень, тем шире передаточный диапазон. Главное достоинство такой схемы — плавное изменение крутящего момента. И если раньше в клиноременных вариаторах применяли резиновые ремни (особенно это было распространено в легкой технике, такой, как скутеры или прокатные карты), то сегодня больше всего распространены металлическая наборная лента, реже — стальная цепь.

За последние 20 лет вариаторы претерпели глобальные изменения, прочно обосновавшись в модельных рядах у многих производителей. Широкое распространение такой трансмиссии связано со многими факторами: заметно большая экономия топлива по сравнению с классическими АКП, плавная работа во всех режимах движения, обеспечение эффективной и безопасной работы двигателя за счет возможности поддержания оптимальных оборотов коленчатого вала. Но были у такой конструкции и нарекания со стороны автомобилистов, главные из которых — монотонное завывание мотора, работающего в режиме достижения максимальных мощности и крутящего момента. Этот недостаток в последние годы удалось решить за счет применения модифицированных вариаторов, позволяющих имитировать плавные, но при этом «гидротрансформаторные» ощущения смены передаточных чисел. Как и классическая АКП, которая сбрасывает несколько ступеней вниз при необходимости резкого ускорения, CVT способен переходить в виртуальный режим кикдауна, взвинчивая обороты мотора вверх. В последних моделях изменения стали еще более заметны: в новых коробках стали использовать шкивы с меньшими размерами и массой, улучшенный демпфер блокировки и более эффективный масляный насос. Все это способствовало повышению топливной экономичности и комфорта.

Гибридный CVT компактен: на месте гидротрансформатора разместился модуль из электромотора и двух комплектов сцепления («мокрого» и «сухого»)

Дальше других в совершенствовании бесступенчатых трансмиссий продвинулась компания Nissan. Ниссановский CVT стал первым вариатором в мире, в котором была применена дополнительная планетарная передача, позволяющая увеличить передаточное число с 6:1 до 7,3:1, что значительно расширило ее рабочий диапазон. Изменения передаточных чисел в более широком диапазоне позволяют двигателю не только эффективнее разгонять автомобиль, но и поддерживать более комфортные обороты на крейсерских скоростях движения. Не менее интересна ситуация с гибридными автомобилями: еще в 2011 г. тот же Nissan представил вариатор нового поколения Xtronic, который может успешно работать в автомобилях с гибридными силовыми установками, сочетающие ДВС и электротягу. Новый вариатор разрабатывался для двигателей с объемом от 2 до 3,5 л, и первые образцы были установлены на седаны Altima американского происхождения (в России модель известна как Teana). В Nissan особенно гордятся тем, что они первыми в мире объединили в компактном корпусе тяговый электромотор и вариатор. Модуль системы Nissan Intelligent Dual Clutch System состоит из «сухого» сцепления (контактирует с ДВС через двухмассовый маховик), самого электромотора и «мокрого» сцепления (граничит непосредственно с вариатором). При разгоне оба сцепления смыкаются ради максимальной тяги, а при торможении электромотор работает генератором, подзаряжая батарею. Новую трансмиссию российские покупатели оценили уже на новом поколении кроссоверов Pathfinder, которые построены на той же платформе, что и новые «Теаны».

Из гибридных «Ниссанов» в России представлены только Pathfinder, хотя в США схожая технология есть, к примеру, у X-Trail и Altima

Собственная гибридная система Nissan довольно мощная — эффективность 2,5-литрового турбомотора (234 л. с.) сравнима с показателями 3,5-литровых двигателей (249 л. с.). В этом мы смогли убедиться лично, когда тестировали новый Pathfinder в степях Казахстана: схожие по мощности гибридные автомобили оказались на 15–20 % экономичнее автомобилей с классической схемой ДВС как в смешанном, так и в городском темпе движения. Более того, управлять гибридным автомобилем было удобнее, особенно при резком разгоне: поскольку более скромный по объему турбомотор достигал максимальной мощности при меньших оборотах, в салон автомобиля проникало меньше шума. В остальном различия в управлении между «обычной» и гибридной системой свелись на нет.

А теперь попробуем ответить на один из главных вопросов, мучающих большинство российских поклонников «двухпедальных» машин: могут ли новые вариаторы на равных соперничать с классическими автоматами? Думаю, да, хотя здесь более уместно говорить об условиях эксплуатации автомобиля: в гражданских условиях вариатор может быть даже комфортнее и экономичнее традиционной АКП. С другой стороны, вариаторы пока что более требовательны к условиям эксплуатации, чем классические АКП: CVT традиционно хуже переносят жесткие условия эксплуатации. Именно тяжелое бездорожье, агрессивная манера езды и несоблюдение сервисных предписаний зачастую являются главными причинами поломок.

На ежегодной пресс-конференции, которая прошла в Москве, представители компании Robert Bosch GmbH подвели итоги прошлого года и обрисовали перспективы работы в России, Белоруссии, Казахстане и на Украине

Среди обширного перечня программ одной из самых перспективных немецкие специалисты считают автомобильную, доклад по которой был сделан заместителем генерального директора ООО «Роберт Бош», региональным директором по продаже автокомплектующих Вальтером Шепфом. Он отметил, что работу компании в прошлом году можно смело занести в актив, чему способствовали темпы регистрации новых автомобилей в России. По этому показателю на развивающихся рынках Россия заняла второе место после Китая, а в Европе впереди лишь Германия, по-прежнему остающаяся самым крупным европейским рынком. Что касается будущего, то Шепф остается прагматиком: «Делать прогнозы на этот и следующий год — дело неблагодарное. Вполне возможно, что в худшем случае у нас будет прирост на 1,2 млн новых автомобилей, а оптимистический сценарий — 2,7 млн. Это означает замедление роста примерно на 60%». Кроме того, Вальтер Шепф обратил внимание на тенденцию потери российскими брендами сегмента рынка, который сегодня уверенно занимают автомобили международных брендов, производимые в России. Так же значительно снижается импорт подержанных машин, что напрямую связано с повышением таможенных пошлин. Пользу, которую могут принести последние правительственные законодательные новации российскому автопрому, Шепф не отрицает. Но при этом считает, что россияне все равно отдают приоритет иномаркам, и эта тенденция в нынешнем году вряд ли изменится. Тем более что вступление России во Всемирную торговую организацию, которое планируется на 2012 год, должно привести к снижению таможенных пошлин на иностранные автомобили.

По сравнению с 2007 годом, прошлогодний объем продаж автокомплектующих Bosch в России и Белоруссии увеличился на 50%. И это с учетом того, что общий рост российского производства составил всего 7%. Начались поставки систем управления впрыском для серийного производства двигателей с индексом Euro 3, открылось опытное производства моторов Euro 4, идет разработка систем Euro 5. «У нас также обширные планы на поставку систем ABS. В первую очередь, для автомобилей российских брендов», — отметил докладчик. Благодаря проведенным исследованиям специалисты ООО «Роберт Бош» отметили внимание, проявляемое в России к экологии и экономии энергии, а отсюда и рост интереса потребителей к газобаллонному оборудованию. Тенденция закупки этого оборудования существенно увеличится, если не будут снижаться цены на бензин.

Читать еще:  Выбор

К вопросу о системах безопасности автомобилей Вальтер Шепф в своем докладе возвращался неоднократно: «Появление в 1978 году ABS стало первым шагом повышения безопасности легковых автомобилей. К сожалению, на автомобилях, эксплуатируемых в России, систем ABS примерно столько же, сколько в Индии или Бразилии, и меньше, чем в Китае. О США, Японии, странах Западной Европы я и не говорю». В этом году в Москве пройдет первая конференция по безопасности дорожного движения, и Шепф очень надеется, что на ней будет сделан серьезный акцент на развитие устройств, обеспечивающих безопасность.

«Цену “Калины” или “Приоры” система ABS увеличит всего на 300 долларов, но многие предпочитают потратить эти деньги на другое оборудование, например на усилитель руля, чем на системы, которые могут реально спасти жизнь», — сетует Вальтер Шепф.

Но даже делая оптимистичные прогнозы, Шепф трезво оценивает влияние мирового кризиса на работу компании на российском рынке. Он полагает, что восстановление объемов производства и продаж компонентов Bosch произойдет лишь после 2011 года. При этом такой «антикризисный» метод, как увольнение персонала на предприятиях, Вальтер Шепф считает неприемлемым. К примеру, на заводе автокомпонентов в городе Энгельсе адаптация к нынешнему спросу на продукцию Bosch привела к небольшому сокращению рабочего дня. «Для нас знания и способности людей — ключевая вещь, — заявил Шепф. — Мы не хотим набирать и обучать новый персонал по окончании кризиса, а потому стараемся обеспечить социально разумный подход к адаптации производства к текущему спросу. А вот такую статью расходов, как вложения в научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, мы хотели бы сохранить без изменений. Сейчас она составляет до 10% от оборота компании, а в сегменте автокомплектующих и того больше».

Что такое Бесступенчатая коробка передач или Вариатор

В настоящее время увеличилась доля автомобилей, оборудованных вариатором или АКПП из-за комфортности при вождении. Надежность вариаторов повышается с каждой новой моделью, но требует тщательного обслуживания и определенной манеры вождения. CVT создан для плавного вождения в городских условиях и не ставится на мощные автомобили.

Отличие вариатора от автоматической КПП

Вариатор (CVT) многими людьми ошибочно относится к автоматическим КПП. Он является отдельной разновидностью трансмиссии.

Различия АКПП и вариатора:

  1. Конструкция. АКПП состоит из гидравлического трансформатора и планетарного узла. Гидротрансформатор заменяет сцепление и осуществляет переключение ступеней. Планетарная часть АКПП удерживает в постоянном закрепе все блоки шестеренок, что обеспечивает непрерывность и законченность агрегата с одновременным наличием нескольких передач. CVT – агрегат, функционирующий без смены ступеней, а передаточное число отдается двумя шкивами в виде конуса (ведущий и ведомый), располагающихся на противоположных сторонах и соединенных цепью или ремнем. Оба типа трансмиссии обеспечивают комфортное вождение из-за отсутствия постоянного переключения ступеней.
  2. Эксплуатация. В АКПП более низкий КПД из-за утраты части энергии в гидромуфте, что сказывается в виде увеличенного расхода топлива и более низких динамических характеристик по сравнению с автомобилем, оборудованном вариатором. Управление CVT осуществляется при помощи электронного блока управления, который выбирает требуемое передаточное число под характеристики движения и этим обеспечивает щадящую работу ДВС, плавность как при начале движения, так и в разных режимах. За счет большего числа ступеней вариатор обеспечивает экономичную езду с отличными динамическими характеристиками. АКПП надежнее в работе с более длительным эксплуатационным ресурсом и менее требовательна к работе в трудных условиях. Вариатор создан для эксплуатации при плавном движении без резких перепадов скорости и по дорогам с хорошим покрытием. АКПП позволяет буксировать другие машины, ездить с прицепом, по бездорожью, без особого вреда для агрегата позволяет двигаться автомобилю в агрессивной манере.
  3. Обслуживание. Вариатор требует регулярной замены масла, причем требования к маслу очень жесткие, нарушение которых приведет к дорогостоящему ремонту. Масло для такой трансмиссии стоит дороже, но для замены требуется меньший объем по сравнению с АКПП.
  4. Ремонт. Ремонт обоих видов КПП – дорогостоящая процедура, но АКПП больше изучены и содержат меньше электроники, что удешевляет ремонт и делает его возможным вне официальных СТО. Ремень в CVT может не выдержать высоких нагрузок и оборваться. Вариатор сложнее в ремонте, который могут осуществить только официальные представители.

Что такое автоматический и ручной режим вариатора

Движение на автомобиле, оборудованном вариатором, может осуществляться как в автоматическом режиме, так и с ручным выбором режимов. Выбор режима осуществляется селектором, различные положения обозначены надписями.

  1. «D» – направление движения транспорта вперед. Относится к основным режимам, при котором при помощи компьютера происходит смена передаточного соотношения с учетом условий движения. Электроника отслеживает функционирование как CVT, так и двигателя, обеспечивая их полноценную работу.
  2. «R» – задний ход. Для его осуществления внесены конструкционные изменения в виде установки специальных узлов. Включение данного режима разрешено только в условиях полной неподвижности автомобиля.
  3. «N» – нейтральная передача, при выборе которой происходит разрыв связи двигателя и КПП. Ее следует выбирать только при продолжительной остановке.
  4. «P» – парковочный режим, при котором осуществляется блокирование ведомого конусного вала, исключающее любое движение транспорта. Следует выбирать только при оставлении автомобиля на стоянке. На многих автомобилях для выбора данного положения селектора следует помимо надавливания кнопки на рычаге нажимать на тормозную педаль и включать стояночный тормоз. Переход с этого режима осуществляется при выполнении тех же действий, только в противоположном порядке.
  5. «+» и «-» – ручное управление, имитирующее переключение ступеней, хотя на самом деле управление вариатором происходит при помощи электроники и постоянном контроле работы CVT и ДВС компьютером.
  6. «S» – спортивный режим езды. Предназначен для более динамичного передвижения транспорта при нажатии на педаль акселератора. Изменение динамических характеристик движения происходит при более медленном изменении передаточного соотношения, что на выходе дает повышение тяги вместе с увеличением оборотов.
  7. «E» – экономичный режим езды, являющийся антиподом спортивного. В данном режиме осуществляется максимально полная связь ДВС с CVT, приводящая к снижению потребления топлива.
  8. «L» – режим, предназначенный для тяжелых условий эксплуатирования автомобиля. При выборе данного режима обеспечивается максимальное передаточное соотношение на ведущие колеса. Движение при положении селектора на «L» должно осуществляться при буксировании прицепа или другого автомобиля, при передвижении по бездорожью и в других трудных условиях.

Покупать ли автомобиль с такой трансмиссией

Вариатор очень требователен к режимам эксплуатации, обслуживанию, но обеспечивает комфортную езду и легкость управления машиной даже для новичка.

Плюсы автомобиля с вариатором:

  • плавность разгона, отсутствие рывков;
  • минимальное время разгона из-за отсутствия ступеней;
  • плавная езда без скатываний с горок;
  • автомобиль с вариатором не глохнет при движении в городском режиме (пробки, светофоры);
  • легкость управления автомобилем с CVT из-за отсутствия педали сцепления, простоты выбора режима езды под необходимые условия;
  • работа CVT практически бесшумна, даже при спортивном режиме или передвижении в трудных условиях;
  • пониженный расход топлива по сравнению с другими видами трансмиссий;
  • сниженный выброс в окружающую среду вредных веществ.

Минусы автомобиля, оборудованного вариатором:

  • данный вид трансмиссии не предназначен для продолжительного движения на максимально возможной мощности и на больших оборотах двигателя;
  • к обслуживанию такой трансмиссии необходимо относиться щепетильно, своевременно менять трансмиссионную жидкость и фильтры, причем сэкономить на них не получится – для работоспособности агрегата требуются высококачественные расходные материалы;
  • буксировка транспорта, оборудованного CVT, разрешается только при запущенном двигателе, в иных случаях придется прибегнуть к эвакуатору или буксировании методом частичной погрузки ТС;
  • резкие маневры, включая разгон и торможение, уменьшают срок службы трансмиссии;
  • CVT устанавливается на автомобиле с мощностью менее 220 л.с.;
  • ремонт вариатора значительно дороже чем АКПП, осуществляют данную процедуру только у официальных дилеров в связи с ее сложностью;
  • приобретение подержанного автомобиля с такой коробкой чревато значительными расходами на ремонт, поэтому машину с таким типом трансмиссии желательно покупать новую или выбирать со специалистом, разбирающимся в таких КПП, после покупки б/у автомобиля необходимо сразу произвести обслуживание агрегата;
  • агрегат функционирует при помощи электронного блока управления, поэтому неисправность любого датчика отрицательно сказывается на функционировании всей трансмиссии и может привести к поломке, особенно при неисправности датчика скорости.

Вариатор имеет значительные различия по сравнению с АКПП как в конструкции, так в эксплуатации и обслуживании. Транспортное средство, оборудованное такой коробкой, рекомендуется использовать при движении в городе без существенных разгонов и экстренных торможений.

CVT крайне требователен к качеству трансмиссионной жидкости. Замену расходников в вариаторе следует производить своевременно. Соблюдение определенных рекомендаций при управлении автомобилем с CVT значительно отодвинет срок возникновения неисправностей.

Что лучше и надежнее, вариатор или автомат

Вариатор (CVT) или автомат (АКПП) — что лучше в качестве трансмиссии? По статистике продаж автомобилей без пробега популярностью пользуются «классические» автоматы. При этом к техническому совершенству ближе вариаторные коробки. Сравнение агрегатов по устройству, надёжности и экономичности поможет сделать обоснованный выбор.

Виды КПП: автомат и вариатор

Выбирая трансмиссию, нужно учесть, в каких условиях будет эксплуатироваться машина. Вариатор и автомат — разновидности автоматической коробки, которая требует регулярного ухода и щадящей манеры езды:

  • без резких стартов и торможений методом «педаль в пол»;
  • без буксировки тяжёлых прицепов или автомобилей;
  • без пробуксовок на льду, в снегу и грязи;
  • без перегрева и трогания «на холодную».

Оба агрегата нуждаются в хорошей смазке и охлаждении.

Автомобиль как с автоматом, так и с CVT оснащен селектором и педалями: газ и тормоз. В обеих коробках за управление отвечают соленоиды, гидроблок, электроника. Водитель не переключает скорости вручную, не работает сцеплением. Только после тест-драйва можно сделать вывод, чем отличается бесступенчатый вариатор от «классического» автомата, и что лучше в динамике.

Определить, что надёжней, вариатор или автомат, поможет краткий обзор их работы.

Читать еще:  Какой антизапотеватель стекол лучше?

Главное, чем конструктивно отличается автомат от вариатора — наличием механизма ступенчатого переключения передач. Дополнительный узел требует большего расхода масла, усложнения конструкции и электроники, затрат на ремонт и обслуживание. При переключении передачи водитель ощущает лёгкие толчки и слышит «рёв» мотора.

Как работает АКПП

Работу автоматической коробки можно поделить на узлы: сцепление, гидравлическая система, переключение передач, электронное управление.

Сцепление и передачи

Роль сцепления в автомате выполняет гидротрансформатор (ГДТ). Он передаёт крутящий момент от двигателя к трансмиссии через жидкость ATF. Жёсткого соединения между силовым агрегатом и трансмиссией нет. В масле гасятся вибрации мотора и удары от переключения передач. Усовершенствование ГДТ позволяет придать автомобилю спортивность и экономичность за счёт включения муфты блокировки с фрикционным диском.

В основе работы автоматической коробки передач лежит планетарный механизм, состоящий из 2 — 4 редукторов. Каждый редуктор — это набор зубчатых колёс, находящихся в постоянном зацеплении. Вращение одних шестерён и блокировка других создают разные передаточные отношения. Для фиксации элементов применяются пакеты фрикционов.

Пакет фрикционов состоит из стальных дисков и мягких фрикционов, собранных в барабан. Мягкие диски изготовлены из целлюлозного волокна с добавлением графита и склеены смолами. Фрикционы сцеплены с шестернёй, насаженной на вал.

Стальные диски соединены с барабаном. Входной крутящий момент передаётся с барабана на ведущие диски. Ведомые вращаются независимо, пока не придёт сигнал о включении передачи, и не сработает поршень.

Гидравлика и электроника

В электронный блок поступает информация с датчиков:

  • о положении селектора;
  • о частоте вращения вала коленчатого и выходного;
  • о температуре и давлении ATF;
  • о скорости автомобиля;
  • о педали тормоза и др.

Компьютер анализирует данные и выдаёт импульсы на действие. Преобразование электрического сигнала в гидравлическое воздействие происходит в гидроблоке. Он подаёт управляющее напряжение на соленоид, и электроклапан открывает канал для прохода трансмиссионной жидкости.

ATF под давлением масляного насоса проходит через масляный фильтр в каналы гидроплиты и поступает к поршню. Под давлением поршня фрикционы и стальные диски сжимаются, притираются и вращаются как единое целое. При этом шестерни планетарного редуктора начинают вращаться в заданном порядке, передавая момент на выходной вал.

Что может ломаться в АКПП

Конструкция автомата изготовлена с высокой точностью и подвержена большим нагрузкам. ATF «снимает стресс», смазывая и отводя тепло от трущихся узлов в радиатор. Перегрев опасен для коробки: приводит к старению жидкости и износу деталей:

  • текут сальники и уплотнители;
  • выходят из строя подшипники, муфты, шестерни;
  • истирается фрикционный диск в ГДТ;
  • плавятся пластиковые корпуса соленоидов и втулки;
  • обугливаются мягкие фрикционы.

Что надежнее — вариатор или автомат

Многие люди часто спорят и не могут определиться, что лучше: автомат или вариатор. Обе указанные коробки передач совершают автоматическое переключение скоростей, но каждая из них имеет свои особенности. Они заключаются не только в том, как автомобиль с ними управляется и двигается, но и в характерной для каждого типа КПП принципе строении конструкции. Поэтому с целью определения того, что лучше — вариатор или автоматическая коробка передач, — стоит разобрать каждый из вариантов отдельно.

Такая КПП относится к ступенчатым планетарным моделям, которые подключаются к силовой установке посредством гидротрансформатора. Здесь процесс выбора, а также переключения передачи происходит гидромеханически. В современных моделях за этот процесс отвечает электроника, которая определяет, на какой скорости в данный момент должна работать коробка. При этом число ступеней постепенно увеличивается. Так, если ранее стандартным был 4-ступенчатый агрегат, то сегодня выпускают автомобили, оборудованные уже 9-ступенчатыми моделями.

Современные КПП делают управление автомобилем более комфортным

Устройство

АКПП представляет собой классический гидротрансформатор, который был изобретен еще в начале прошлого века. Современные модели такой коробки включают в себя следующие элементы:

  1. Гидромуфты. Подобный агрегат необходим для обеспечения передачи, а также преобразования крутящего момента, идущего от двигателя непосредственно к редуктору. Находится он на маховике силовой установки.
  2. Планетарный редуктор. Именно он в АКПП отвечает за переключение передач, а также скорость, с которой движется автомобиль.
  3. Механизма гидравлического управления. Контролирует правильность функционирования планетарного редуктора.

Существует несколько типов «автоматов», отличающиеся в основном системой управления трансмиссией. Так, в первом случае применяется электроприбор, а во втором для этого используется специальное гидравлическое устройство. Иные части при этом практически полностью идентичны. Отличаются также модели АКПП по типу привода передний либо задний. В первом случае трансмиссия более компактна, а также имеет внутри корпуса специальное отделение, предназначенное для основной передачи.

Принцип работы

Функционирование автоматической коробки происходит по принципу передачи крутящего момента, поступающего от коленвала на остальные механизмы трансмиссии. Выглядит это так:

  1. Сначала силовая установка раскручивает маховик, где надежно закреплена ведущая турбина.
  2. После этого усилие передается уже непосредственно на первичный вал коробки передач. Здесь посредством шестеренок меняется само передаточное число. За счет фрикционных муфт происходит задействование необходимых секций, обеспечивающих корректный режим функционирования силовой установки. Чтобы при переключениях скоростей снизить нагрузку, применяют обгонные муфты.
  3. Процесс управления фрикционами происходят благодаря гидросистеме, которая сжимает нужный пакет фрикционов. Это задействует соответствующую секцию шестеренок, которые с ним соединены.

Все давление в такой трансмиссии обеспечивается гидронасосом. В современных моделях «автоматов» процесс управления гидроприводами обеспечивается при помощи золотников, чье перемещение происходит благодаря соленоидам. В более простых моделях АКПП управление происходит посредством акселератора, а также центробежного регуляторного давления.

Преимущества и недостатки

Стоит сказать о положительных сторонах такой КПП:

  1. Возможность автоматического переключения передач при достижении предельных оборотов двигателя.
  2. Защита силовой установки от перегрузок.
  3. Наличие всего 2 педалей: тормоз и газ.
  4. Недорогой ремонт (относительно вариатора).
  5. Продолжительный эксплуатационный ресурс.

Автоматическая коробка передач

К отрицательным сторонам относится:

  1. Значительный вес агрегата.
  2. Низкая приемистость (касается классических гидромеханических моделей).
  3. Невозможность отбуксировать автомобиль, требует только эвакуации.
  4. Более высокий расход топлива.
  5. Нет возможности тормозить двигателей, пока включен режим «D».

Подобная коробка передач также считается автоматической, однако, её принцип работы состоит в том, чтобы плавно и непрерывно изменять передаточное число. Важно помнить, что бесступенчатый вариатор не имеет классического переключения скоростей, которые присутствуют у обычного «автомата». В результате главное отличие для водителя – это зависание оборотов двигателя, сопровождающиеся плавным набором скорости. Здесь полностью отсутствуют толчки в процессе старта с места, а также в процессе разгона.

Устройство

Что касается составных частей агрегата, то основными элементами в нем является:

  1. Устройство, отвечающее за отсоединение коленвала, а также трансмиссии.
  2. Гидротрансформатор.
  3. Блок управления, задачей которого считается контроль передачи момента и процесса ускорения автомобиля.
  4. Механизм автоматического сцепления.
  5. Специальный агрегат заднего хода, а также планетарный редуктор, необходимые, чтобы обеспечить конструкции трансмиссии возможность движения машины назад.

Принцип работы

Важной отличительной чертой от классического автомата является отсутствие зубчатых шестерней, в результате чего нет четкого количества передач. Здесь между валами для разгона происходит изменение толщины без необходимости совершения дискретных шагов. Набор скорости обусловлен увеличением диаметра изгиба, который имеется у конусов. В результате, когда ведущий ремень совершит 2 оборота, то следом ведомый вал может прокрутиться 10 раз. Подобные изменения позволяют разгоняться до высоких скоростей. Есть также и обратный эффект, когда при 10 оборотах основного вала, совершается только 2 ведомым. Подобная ситуация позволяет трогаться с места, заезжать на крутую горку, а также тянуть за собой большие грузы.

Корректность работы такой коробки обеспечивается бортовым компьютером. Именно электроника отвечает за изменение положения шкивов, что контролируется множеством датчиков.

Преимущества и недостатки

Говоря о положительных сторонах подобного агрегата, следует отметить следующие качества:

  1. Плавность набора скорости без рывков и переключений.
  2. Экономия топлива.
  3. Отсутствие отката назад на подъемах.
  4. Наличие всего 2 педалей.
  5. Низкая шумность работы.

Схема вариатора

Но существуют и определенные отрицательные стороны:

  1. Невозможность продолжительное время работать на высоких оборотах и предельной мощности.
  2. Требуется более частая замена масла и фильтров.
  3. Дополнительно требуется заливка в коробку специальной жидкости, от которой зависит функционирование ремня.
  4. При грубой эксплуатации быстрее изнашивается и ломается.
  5. Мощность двигателя, с которым работает такая трансмиссия, не может превышать 220 л. с.
  6. Трудность и дороговизна ремонта.
  7. При выходе из строя одного из датчиков – это приводит к некорректной работе коробки и требует ремонта.

Что лучше — автомат или вариатор

Рассматривая, что лучше для кроссовера или седана — вариатор либо автомат, следует учитывать ряд их особенностей:

  1. В коробке CVT требуется чаще осуществлять замену масла, которое к тому же имеет более высокую цену.
  2. Автомат расходует больше топлива, нежели вариатор.
  3. Эксплуатация и ремонт CVT существенно дороже классического автомата.
  4. Вариатор более чувствительный механизм, поэтому чаще ломается и не может использоваться в тяжелых условиях и для бездорожья.

Если же говорить о том, какая коробка передач лучше по отзывам владельцев, то большинство однозначно выберет классический автомат. Это обусловлено меньшими затратами, которые требуется на его содержание.

Как выбрать

Грамотный подход позволит выбрать автомобиль с качественной КПП. Так, важно учитывать следующие параметры агрегатов:

  1. Расход топлива.
  2. Вес и габариты конструкции.
  3. С какой частотой требуется проводить замену технических жидкостей, а также сколько ей «сжирается» коробкой.
  4. Надежность модели, частота требуемых ремонтов и наличие «болевых точек» в КПП.
  5. Условия эксплуатации, в которых возможно использовать ту или иную коробку передач.

В современном автомобилестроении разработки новых узлов и агрегатов позволяет улучшить эксплуатационные качества транспорта. Однако порой создание новых моделей коробок передач приводит к снижению их ресурса и повышению затрат на содержание автомобилей. В результате люди не могут определиться, какую машину им выбрать, с автоматом, вариатором либо иной КПП.

Вариатор или автомат?

Вариатор или бесступенчатая АКПП – что это такое?

Что такое вариатор (CVT).

Вариатор проще всего себе представить как бесступенчатую автоматическую коробку передач. Если сложно представить бесступенчатую – то, скажем, сто ступенчатую. Т.е. трансмиссию, у которой нет фиксированных передаточных коэффициентов, как у механической и автоматической коробок. Передача крутящего момента от двигателя к колесам может плавно меняться от минимального до максимального значения.

Читать еще:  Автомобильные антенны для радио внешние какие лучше?

Конструкция вариатора.

Конструктивно самый простой вариатор можно представить так: два крутящихся конуса, направленных друг навстречу другу и соединенных ремнем. Ремень передает крутящий момент. Свободно передвигаясь вдоль конусов, он плавно меняет передаточное число (скорость и мощность) крутящего момента.

Современные вариаторы намного сложнее, но суть остается именно такой.

Ключевые особенности конструкции.

    Отсутствие жесткого соединения между двигателем и колесами (как это происходит в шестеренках «механики») определяет ключевые особенности этой трансмиссии:
  1. Мягкость нарастания и падения тяги.
  2. Сложность в передаче очень больших тяговых усилий.
  3. Нет момента расцепления при переключении, т.е. отсутствия тяги.

Особенности вариатора определяют некоторые интересные черты управления автомобилем с ним.

Разгонная динамика вариатора.

Старт на вариаторе.

При нулевой скорости обороты двигателя на уровне «холостых», 700-900 об/мин. При нажатии на педаль акселератора автомобиль сначала «набирает обороты двигателя», почти не двигаясь с места. Набрав обороты, автомобиль начинает двигаться с постоянной тягой, без «дерганий» на переключение передачи.

Я бы назвал такой режим «выстрел из рогатки». Т.е. мы сначала натягиваем резинку (набираем обороты двигателя), а потом постоянно разгоняем авто с постоянным тяговым усилием.

Соревнование разгона: вариатор и «автомат».

Если мы поставим соревноваться две одинаковые машины — с вариатором и с классическим «автоматом» (с одним сцеплением), то после старта увидим следующую картину. Автомобиль с «автоматом» достаточно резко стартанет и начнет разгоняться, периодически «дергаясь» на переключения передач. Авто с вариатором проиграет старт, как будто водитель нажал акселератор позже. Зато после машина начнет ровно и стабильно разгоняться и в какой-то момент обгонит «автомат».

Во-первых, «автомат», переключая передачи, разрывает сцепление и значит, тяга нестабильна. В этот момент двигатель не разгоняет машину. Если среднее время переключения около 0,25 с, то, умножив на 4 интервала (с 1-й по 5-ю передачу), получим 1 секунду отсутствия тяги. Для средней машины, разгоняющейся до 100 км за 10-12 секунд, это почти 10% времени.

Во-вторых, при разгоне вариатор стабильно «держит» обороты двигателя в зоне максимально крутящего момента. Разгон машины осуществляется за счет изменения передаточного числа трансмиссии. Классические инжекторные бензиновые двигатели очень «вялые» на оборотах менее 3,5 т. об/мин. Их мощность просыпается в зоне 4,5-6,5 тысяч оборотов. Автомат же, хотя и пытается держать обороты в высоких зонах при активном разгоне, но стрелка тахометра все равно плавает в большом диапазоне частот, захватывая не всегда самые тяговитые области.

На каких оборотах будет разгонять автомобиль вариатор?

Поскольку вариатор сам (вернее, его программа) определяет, когда прекратить повышение оборотов и начать «отдавать тягу» на колеса, то это один из самых главных вопросов управления автомобилем этого типа. «Старые» вариаторы всегда повышали обороты до максимума, заставляя «рычать» двигатель, даже если водителю нужно было лишь небольшое ускорение. Этот безусловный недостаток был исправлен в вариаторах нового поколения 2007-2010 гг.

При плавном нажатии на акселератор трансмиссия лишь чуть-чуть приподнимает обороты, разгоняя автомобиль слабо, на низких оборотах движка. При достаточно резком нажатии обороты сразу становятся в зону самого оптимального момента (на моей машине это 4,5 т. оборотов) и тянут, пока не ослабишь давление на педаль ускорения. При «педали в пол» коробка ставит сразу граничную «красную зону», т.е. максимальный крутящий момент, и держит его, пока не оторвешь педаль.

Таким образом, водитель управляет частотой оборотов двигателя при разгоне скоростью нажатия педали акселератора. Это очень логично и понятно. Чем быстрее вы хотите разогнаться, тем быстрее вы нажимаете педаль скорости.

Эмуляция ручной коробки на вариаторе.

Ручной режим «переключения передач».

На коробках вариаторного типа, как и на АКПП, часто ставят «ручной режим», т.е. возможность движением ручки переключать передачи на повышенную или пониженную. Если в «автоматах» это прямая команда переключить передачу, то в вариаторе это совсем другой процесс. Фиксированных передач у него нет.

Режим ручного переключения передач делает эмуляцию ручного управления. Панель приборов покажет вам номер передачи, обороты двигателя изменятся. Но современный вариатор не даст вам загнать тахометр в «красную зону». Он все равно «переключит за вас передачу» при приближении стрелки к опасному делению. То же и при сбросе оборотов. Он не даст двигателю заглохнуть на слишком низких оборотах.

Разгон в ручном режиме получается хуже, чем в автоматическом.

При разгоне на вариаторе в автоматическом режиме (селектор в «D») обороты двигателя постоянные и находятся в максимальном крутящем моменте. При разгоне в ручном режиме стрелка тахометра плавает от минимума до максимума, как на АКПП, захватывая неоптимальные зоны тяги движка и не обеспечивая ровную хорошую постоянную тягу.

Лично мне так и не удалось добиться лучшего разгона в ручном режиме по сравнению с автоматическим.

Эксперименты на трассе и на автодроме с вариатором в режиме автомата и режиме ручного переключения приводят меня к мысли, что ручной режим сделан только в маркетинговых целях и для удобства некоторых водителей, которые привыкли к такому управлению.

Если вы выбрали вариатор – водите его в режиме «автомата», в положении «D».

Особенности движения автомобиля с такой трансмиссией.

Резкий разгон невозможен.

Когда на ручной коробке мы достаточно резко бросаем сцепление при достаточной тяге, автомобиль может прокрутить ведущие колеса, прежде чем сдвинется с места. Иногда это используют специально, но часто это получается само собой из-за недостатка опыта. Например, это типичная ошибка на скользкой дороге при старте со светофора на переднеприводном авто.

Вариатор не даст резкого нарастания мощности. Значит, такая пробуксовка практически невозможна. Для многих водителей это означает более плавный и грамотный старт на скользком покрытии. Т.е. конструкция автомобиля с вариатором прощает такие ошибки водителя.

Задержка ускорения автомобиля при нажатии на «газ».

Поскольку в первый момент нажатия на педаль акселератора вариатор не дает тяги на колеса, а сначала набирает обороты, то возникает эффект задержки реакции авто на педаль газа. Например, водители на полноприводных авто на вариаторе часто подолгу не могут освоить занос. Инструктор объясняет, что надо кратковременно нажать газ сразу же после поворота руля. Для вариатора это не проходит. Газ надо нажимать в момент поворота руля. Это не сложно и сразу осваивается всеми водителями после разъяснения. Но сам факт того, что эффективному управлению авто с вариатором надо учиться, неоспорим.

Еще один пример. При обгоне обычно водитель «дает газ» при выходе на встречную полосу. Для авто с вариатором обгон будет эффективнее, если «дать газ» за 0,25-0,5 секунды до начала маневра.

Удобство вождения на скользкой дороге.

Скользкая дорога не терпит резких управляющих действий водителя. Если вы, конечно, не каскадер. Вариаторная коробка сглаживает резкие нажатия и отпускания педали газа. Значит, конструкция дополнительно контролирует водителя, прощает некоторые ошибки.

Постоянное присутствие тяги тоже увеличивает безопасность. Есть много примеров, когда отсутствие тяги может вызвать занос и вращение авто на скользкой дороге. Переключение передачи невовремя — из-за ошибки водителя или самопроизвольно — на классическом «автомате» могут спровоцировать эти ситуации. На вариаторе такой проблемы нет.

Экономия топлива при ровном движении.

Особенность вариатора – постоянно подбирать оптимальное передаточное число. Это приводит к тому, что, например, при постоянной ровной езде в потоке обороты двигателя держатся всегда в зоне 1,5 т. оборотов. На моей машине — вплоть до скорости 100 км/ч. А чем меньше крутится двигатель, тем меньше тратится топливо.

Мои эксперименты показывают, что при ровной экономичной езде на вариаторе расход топлива равен 6 литрам на 100 км на 2 литровом двигателе (150 лошадей).

Особенно хорошо экономия топлива проявляется в сочетании с круиз-контролем. Ведь автоматический контроль скорости очень плавно «газует», а соответственно, вариатор держит при этом минимум оборотов.

Резюме: плюсы и минусы вариатора.

Итак, подведем итоги всего вышесказанного.

Минусы вариатора.

  1. Невозможность резко стартануть с места, с прокручиванием колес.
  2. Не работает со слишком мощными двигателями. Современные вариаторы ставят на авто с двигателем до 200 лошадей.
  3. Для сложного вождения надо менять свои навыки. В те моменты, когда нужно точно «давать газ» (стабилизация при маневре, вызов заноса на полном и заднеприводном авто, скоростной выход из поворота и т.д.), надо давать чуть упреждающее нажатие на педаль акселератора.
  4. Невозможность хорошей спортивной езды. Спортивные приемы плохо работают.

Плюсы вариатора.

  1. Хорошие показатели разгона для среднемощных автомобилей.
  2. Пониженный расход топлива по сравнению с автоматом. Особенно хорошо проявляется экономия топлива в сочетании с круиз контролем при движении по трассе.
  3. Дополнительная безопасность в экстремальных ситуациях. Плавное нарастание и падение тяги не дает дестабилизировать авто. Постоянное сцепление избавляет, например, от таких моментов, как нестабильное поведения автомобиля в управляемом заносе при автоматической смене передачи.
  4. Ну и, естественно, все плюсы «автомата»: не надо переключать передачи, нажимать сцепление и т.д. Т.е. легкость управления автомобилем.

Вариатор. Кому рекомендован, а кому нет.

Если вы любите погонять, резко стартовать, предпочитаете спортивный стиль езды, то вариатор явно не для вас. В этом случае я рекомендую или классическую механику или автоматы с двойным сцеплением (DSG). Ну, если для вас автомобиль — это аппарат только с двигателем больше 200 лошадей.

Если же вы ездите в городе и по трассе без нарушения ПДД, заботитесь о плавности хода автомобиля и экономии топлива, при этом любите комфорт в управлении – то вариатор хороший выбор.

Но какое бы ни было оснащение автомобиля, красота и безопасность вождения зависит в первую очередь от профессионализма водителя!

Безопасности вам на дорогах.

безопасного управления автомобилем

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector