Что такое автоматическая трансмиссия с вариатором

Вариатор или автомат. Что лучше — надежнее, основные плюсы и минусы. Также видео версия

Извечная проблема, я бы даже сказал для многих не решаемая. Я и сам сколько не рылся, не мог найти конкретной информации — что же лучше вариатор (CVT) или автомат (АКПП), вроде бы обе автоматические трансмиссии. Но одну покупают и любят, я имею в виду АКПП, а вот от другой сторонятся CVT! Но почему же так? Ведь если взять вариаторную коробку передач, то тут и разгон лучше, и нет рывков в переключении передач (да их как бы вообще нет), да и расход топлива с ней меньше! Так все же — какие есть различия, какая все же надежнее, у какой ресурс больше и легче ремонт? Ну что начинаем …

АКПП – около 50% продаж.
CVT – около 27% продаж.
Роботизированные трансмиссии – около 23% продаж.
Кстати в последнее время «робот» стали покупать намного чаще, вот и наша ЛАДА ВЕСТА и ПРИОРА идут именно с роботизированными коробками. НУ да ладно, сейчас не про статистику, а именно про строение, надежность, разгонную динамику и КПД, а также расход топлива. Начнем, в нашей статье — с автоматической коробки передач (попросту автомат), ведь первым в широком применении в производстве автомобилей начали устанавливать именно его.

Немного истории. 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.

Техническая часть АКПП

Что и говорить, эта трансмиссия отточена годами, сейчас ее довели почти до совершенства (не все конечно, но многие). ДА и сама техническая часть довольна прочная.

Здесь крутящий момент от двигателя передается по средствам гидротрансформатора, как я уже писал в нем нет жесткого зацепления, по сути он работает от давления масла. Если нет жесткого зацепления, то ломаться тоже вроде как нечему, однако в строении есть валы с планетарной передачей, а также стальные диски с фрикционами.
Фрикционы, заменяют собой сцепление, именно при их сжатии или разжатии, включаются нужные муфты, что соответствует передачам.

Также важными составляющими являются насос высокого давления и гидроблок. Конечно, сейчас я рассказываю очень утрированно, однако обозначаю самые важные элементы.

Что может ломаться в АКПП

Все поломки автомата, как собственно и оппонента, происходят от несвоевременного обслуживания (всем советую прочитать статью – как правильно менять масло в автомате). Зачастую многие не меняют масло даже после большого пробега (в 100 000 км), забивается гидроблок, радиатор автомата, фильтр/а – это приводит к тому, что масляный насос не может подавать нормальное рабочее давление, из-за этого фрикционы начинают прокручиваться на металлических дисках (аналог «пробуксовывания» диска сцепления), передачи начинают не включаться, проявляется дергание между передачами и т.д.

Именно поэтому при покупке советуют нюхать масло АКПП, потому как горелая ATF жидкость обозначает – что фрикционы пригорели и уже изношены! Если такой запах есть в коробке передач, то покупать такой авто, я бы не стал!
Конечно, если АКПП «запущена», то поломок может быть больше, это износ и планетарных шестерен, и износ фрикционной накладки гидротрансформатора, да еще много чего, у каждого производителя свои нюансы.

Ресурс при должном обслуживании, может быть огромен! Лично мне встречались случаи, когда при смене масла через 40 000 километров, АКПП ходит по 900 000 км, причем это был самый обычный 4 ступенчатый вариант (на Subaru Forester SG5 ). Кстати именно на 4 передачи, старые версии, как я считаю самые надежные, особенно у Японских производителей.

Чтобы продлить жизнь своей трансмиссии, нужно придерживаться нескольких правил:

Менять масло по регламенту, сказано в 50000 так и нужно! Можно даже раньше, скажем в 30000 км. Также нужно помнить необслуживаемых автоматов не бывает!
Менять вместе с маслом, масляный фильтр, это намного продлит ресурс.
Желательно снять радиатор АКПП и продуть его – промыть (маслом)
Очистить дно автомата, от всякой стружки, гари и прочего, очистить магниты.
Эти простые правила, сделают свое дело, ресурс увеличиться и намного, думаю сможете проходить около 1000.000.000 километров. Из-за такой стойкости многие и выбирают именно такой тип трансмиссии.

Теперь хочу перечислить плюсы и минусы автоматической коробки передач

1) Легкое управление автомобилем (не нужно думать, как тронуться и какую скорость включить, АКПП все сделает за вас)

2) Надежность. Этот вид трансмиссии при должном уходя может ходить более 1000. 000.000 км это больше чем у оппонента.

3) Ремонт, контракт из Японии. Автомат хорошо изучен, его могут легко отремонтировать даже сторонние организации, много мастеров.

4) Масло. Для автомата требуется специальное масло – это правда, но требования к нему гораздо ниже, чем для оппонента. ДА и стоит дешевле.

5) Мало электроники, да автоматы работают в купе с ЭБУ, но все же электронная составляющая всего около 20 – 30%. Остальное банальная механика.

6) Рывки и передачи. НА данный момент времени, появляются 6 – ти ступенчатые варианты (где-то слышал что есть и на 8 – 12 передач), так вот у них уже больший максимальный порог скорости, авто не будет реветь как потерпевший на 4 передаче, так же у них мягче переключения, уже почти не заметны.

1) Не имеет такой динамики, как скажем вариаторная трансмиссия, или механическая трансмиссия.

2) Ниже КПД. Что это значит? У автомата нет жесткого зацепления между, двигателем и трансмиссией, здесь все происходит при помощи гидротрансформатора, то есть давлением масла. Поэтому часть КПД тратиться на такую передачу.

3) Толчки при переключении. Потому как здесь есть передачи, у оппонента такого нет.

4) Трансмиссионного масла больше, чем у других трансмиссий, около 8 – 10 литров. Например, у вариатора 5 – 8 литров, у механической коробки 2 – 3 литра.

5) Больший расход топлива. ДА расходует больше чем вариатор, опять из-за меньшего КПД.

Если подвести итог по АКПП, то получается — что надежность, перекрывает многие минусы, это низкий КПД, толчки при переключении (хотя сейчас они все менее заметны), больший расход топлива и меньшую динамику. Зато при правильно замене ATF жидкости, можете спать спокойно после 100 000 километров, чего не скажешь про оппонента.

Немного истории. 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.

Техническая составляющая вариатора

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. Ведь здесь передается максимальное КПД, потому как передача крутящего момента от двигателя – трансмиссии – колесам, здесь жесткая, то есть передается механическими усилиями, а не давлением масла.

Что может ломаться

Вариатор очень требователен к обслуживанию. Масло меняется раз в 30 – 50 000 километров, как это регламентируют некоторые производители. ДЕЛАТЬ ЭТО СТОИТ ВСЕГДА! Потому как если вы не замените масло, то начинают проявляться проблемы и здесь они далеко не «детские».

Также забивается гидроблок, и масляный насос не может нагнетать нормальное давление.
От этого валы не могут нормально зажать или разжать ремень, он начинает в них пробуксовывать.
Когда буксует ремень, он очень сильно изнашивается. При высоких износах может порваться. И тогда мало не покажется, разлетается по всей коробке и разрушает все и вся!

Также задираются «зеркала» валов, что также негативно влияет на ремень.
Вариатор еще плох тем, что в нем очень много электроники, то есть он ей банально управляется, она может составлять до 50%!
Ресурс вариатора

Здесь также как и у автомата, нужно помнить о сменах масла, если этого не делать, то CVT может и до 100 000 недотянуть!

Но даже если вы все правильно делаете то при 120 – 150 000 километров, вам ЖЕЛАТЕЛЬНО, заменить ремень! Иначе он может порваться! А это уже серьезно!
Таким образом, вариатор это более «беспокойная» трансмиссия, 300 000 километров на ней не пройти, банально меняя масло!

1) Динамичный разгон (быстрее, чем на АКПП)

2) Уменьшенный расход топлива (намного меньше, чем на АКПП)

3) Нет передач, а соответственно нет рывков переключения, что дает дополнительные преимущества по плавности и динамичности хода

4) Высокий КПД. Примерно на 5 – 10% больше чем у оппонента.

5) Легкое управление автомобилем ( новичкам, не нужно познавать азы управления автомобилем, трогание и переключение передач, на механике)

1) Сложный, очень сложный ремонт (до конца не изучен, поэтому ремонтом занимаются только официальные дилеры, а это очень не дешево). Реально найти мастера но CVT очень сложно, особенно в провинциальных городах.

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? По своим, техническим особенностям, вариатор намного, опережает автомат, это и динамика разгона, и малый расход топлива, и «безрывковое» плавное переключение передач. Но ремонт — очень дорогой и опять, же не каждый автосервис за него возьмется, попросту нет специалистов. Также идет износ ремня, уже через 100 – 120000 его желательно заменить, очень требователен к качеству масла! Автомат тут выигрывает, он более изучен и сделать, его можно быстрее и дешевле, неофициальные 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 и за пробегом в 100 000 км, то лучше посмотреть в сторону автомата, ибо его легче и дешевле починить, да и ходит он в два раза (как минимум дольше).

Как устроен вариатор

Вариатор — особый подвид автоматических коробок передач. Придуманный много лет назад, распространение он получил только сейчас.

Листая автомобильные каталоги, многие встречали такую фразу: «На автомобиль устанавливается бесступенчатый вариатор». Или могли увидеть это словосочетание в таблице технических характеристик. Что такое механическая коробка передач, знают все (кроме, разве что, американцев), к «автомату» тоже давно все привыкли (особенно американцы). А вот вариатор — зверь малоизвестный. А ведь он далеко не новинка.

Вы удивитесь, но принадлежит это изобретение не Хонде и даже не Мерседесу. Патент на вариатор был выдан в конце XIX века! Более того, первый вариатор придуман и вовсе в 1490 году. Его автором оказался добродушный бородач Леонардо да Винчи.

Первый работоспособный автомобиль с этим типом трансмиссии, правда, появился не в эпоху Возрождения, а попозже — лет через пятьсот, в годах. Вариатор ставился серийно на автомобили DAF (в то время под этой маркой выпускались не только грузовики, но и легковушки). Потом нечто похожее начали делать и на Volvo, но широкое распространение вариаторы получили лишь сейчас.

По сути, вариатор (наиболее распространённое англоязычное обозначение — CVT — continuously variable transmission) — это, простите за тавтологию, вариация на тему автоматической коробки передач. И автомобиль, оборудованный им, на первый взгляд, ничем не выдаёт себя — педалей всего две и рычаг переключения режимов трансмиссии — P, R, N, D — такой же, как и у машины с традиционной АКПП. Всё привычно. Но работает вариатор совершенно . В нём нет фиксированных первой, второй, десятой передач. Попробуйте представить себе, сколько звёзд в нашей Вселенной или сколько песчинок на всех пляжах Земли вместе взятых — у вариатора передач всё равно намного больше. И «переключение» между ними происходит плавно и незаметно.

здесь нет толчков при трогании и «переключении». И не зря мы написали это слово в кавычках: переключений как таковых тут и нет. Вариатор непрерывно и плавно изменяет передаточное число по мере разгона или замедления автомобиля.

Вариаторы бывают нескольких типов: клиноремённые со шкивами переменного диаметра, цепные, тороидальные… Первый тип — самый распространённый. Посмотрим, как он устроен.

Вот наглядный пример: возьмём два карандаша (цилиндра), лежащих параллельно на некотором расстоянии друг от друга. Стягиваем их резинкой и начинаем крутить один из них. Тут же начинает крутиться и второй — с той же скоростью. Но если карандаши будут разного диаметра, начинается совсем другая история — пока один из них, что побольше, сделает один оборот, второй, скажем, два.

Вариатор устроен похоже, только диаметр «карандашей» у него постоянно меняется. У него два шкива, каждый из которых сделан в виде пары конусов, обращённых острыми концами друг к другу. А между шкивами зажат клиновый ремень.

Теперь, если каждая из пар конусов может двигаться друг к другу и обратно, мы получим шкивы с переменным рабочим диаметром. Ведь при раздвижении конусов ремень, соприкасающийся с ними своими рёбрами, будет как бы проваливаться к центру шкива и обегать его по малому радиусу. А при сближении конусов — по большому радиусу.

Осталось только снабдить оба шкива системой (как правило, это гидравлика, но может быть и иной сервопривод), которая будет строго синхронно сдвигать половинки первого шкива и раздвигать половинки второго. И если один шкив находится на ведущем валу (который идёт от двигателя), а второй — на ведомом (который ведёт к колёсам), то можно организовать изменение передаточного отношения в весьма широких пределах.

Остаётся ещё добавить узел, отвечающий за изменение направления вращения выходного вала (для заднего хода), а это может быть, скажем, обычная планетарная передача. И вот готова коробка-вариатор.

Кстати, интересный вопрос — какой тут используется ремень? Разумеется, простой ремень из резины и ткани, наподобие тех, что вращают генераторы и прочее навесное оборудование, здесь не прожил бы и тысячи километров. Ремни в клиноремённых вариаторах имеют сложное устройство.

Это может быть стальная лента с неким покрытием или набор стальных тросов (лент) сложного сечения, на которые нанизано огромное число тонких поперечных стальных пластинок трапецевидной формы, края которых и контактируют со шкивами. Кстати, именно таким образом удалось создать толкающий ремень, передающий мощность не только той его половиной, которая бежит от ведомого к ведущему шкиву, но и противоположной. Обычный ремень при попытке передать сжимающее усилие просто сложился бы, а наборный стальной — обретает жёсткость.

А ещё в качестве клинового ремня может выступать широкая пластинчатая стальная цепь, соприкасающаяся с конусами своими краями. Именно такой «ремень» работает в вариаторах машин Audi.

Интересно, что для смазки цепи применяется особая жидкость, которая меняет своё фазовое состояние под сильным давлением, возникающим в месте контакта со шкивом. Благодаря этому цепь может передавать значительное усилие, практически не проскальзывая, несмотря на очень маленькую площадь контакта.

Как именно вариатор будет менять передаточное число при разгоне, зависит от выбранной программы управления. Если при разгоне на обычном автомобиле мы на каждой передаче раскручиваем двигатель, затем переходим на следующую передачу и так далее, то при наборе скорости автомобиля с вариатором мотор остаётся на одних и тех же оборотах (скажем, на оборотах, соответствующих максимальному крутящему моменту), зато плавно меняется передаточное отношение.

Это создаёт несколько странные ощущения. Жмём газ в пол, мотор выходит на большие обороты, да так и остаётся на них в течение всего разгона, воя как пылесос. Зато темп разгона — высокий, да и на переключения между ступенями время не тратится.

Впрочем, в некоторых случаях вариатор настраивают так, чтобы разгон с ним больше напоминал увеличение скорости с обычной коробкой передач, с постепенным ростом оборотов мотора.

Разумеется, при попытке заехать на холм и при замедлении авто, несмотря на нажатие педали газа, умный вариатор не оставит «включённой» высокую передачу. Шкивы для уверенного штурма высоты быстро передвинутся обратно — чтобы увеличить крутящий момент на выходе из коробки.

А ещё на некоторых машинах можно выбрать режим с несколькими «виртуальными» передачами (с 6 или даже 8), задаваемыми электроникой. Передачами, между которыми вариатор будет резко перескакивать, словно классическая коробка «автомат». Ещё в этом случае можно переключать «передачи» по собственному желанию. Как на «автомате» с ручным секвентальным (последовательным) режимом.

Таким образом, у вариатора масса достоинств. Но есть и недостатки. Например, сравнительно небольшая, по современным меркам, «перевариваемая» мощность двигателя. Не зря такие коробки начали своё шествие по миру на машинах малого класса. Да и сейчас мощные автомобили — все сплошь и рядом укомплектованы либо «механикой», либо классическими «автоматами», либо роботизированными коробками.

Правда, прогресс идёт. И тут нельзя не вспомнить рекордсменов. Скажем, на Audi A4 2.0 TFSI клиноремённый вариатор Multitronic (с цепью) без проблем справляется с потоком в 200 «лошадей».

Можно возразить, что класс D — это ещё не всё. Для автомобилей представительского и бизнес-класса, и тем более для крупного внедорожника — 200 сил уже не назовёшь такой уж большой величиной. Но достижения самых современных вариаторов на этом не исчерпываются. Так, на кроссовер Nissan Murano с 3, V6 мощностью 234 лошадиные силы ставят клиноремённый вариатор . Это одна из самых крупных и тяжёлых моделей, оснащённых вариатором. А что будет завтра?

Второй недостаток вариаторов — сравнительно дорогое обслуживание и ремонт, специальная, а значит, недешёвая, трансмиссионная жидкость. Ремённые вариаторы могут через каждые тысяч километров пробега требовать замены ремня. Масло при этом стоит несколько дороже, чем для «автомата», но зато менять его можно чуть реже — ориентировочно через тысяч километров для разных моделей автомобилей.

И всё же вариаторы получают всё большее и большее распространение на машинах самых разных классов, к тому же и стоят они, обычно, дешевле хороших «автоматов» классического типа.

Поскольку вариаторы располагают бесконечным числом передач, они позволяют двигателю работать на наиболее выгодных режимах — нужна ли нам (на светофорных гонках) максимальная мощность, или, напротив, плавность и наименьший расход топлива (при спокойной езде). Потому модели с вариаторами отличает, при прочих равных, высокая экономичность, сочетающаяся с не менее приличной динамикой.

Кстати, в последнее время наметилась тенденция к росту числа передач у классических «автоматов». В последних моделях встречается уже 8 передач (на легковой, заметим, машине). И делается это именно для сочетания высокой динамики и экономичности. Скоро увидим автоматы с десятью ступенями или даже с двенадцатью? А вот вариаторы уже находятся там, куда обычные автоматы с их переключаемыми планетарными рядами никогда не придут. Ведь число передач у вариатора бесконечно.

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».

8 заблуждений о вариаторах. И один реальный недостаток

По-настоящему массовыми вариаторные трансмиссии стали в последнее десятилетие. Поэтому даже бывалые автомобилисты не всегда хорошо представляют себе, что такое вариатор. А незнание, как обычно, порождает массу заблуждений, неверных толкований и, как следствие, вредных советов.

Заблуждение 1. В вариатор залито масло на весь срок службы

В одной фразе содержатся две неточности. Во-первых, жидкость, залитую в вариатор, не стоит называть маслом. Так же как в классической автоматической коробке используется жидкость ATF, так и в вариаторах используется жидкость со своим набором характеристик. Да, смазка в этом перечне присутствует, но это не основное предназначение такой жидкости. К примеру, рабочая жидкость для вариатора под давлением увеличивает коэффициент трения в месте контакта конуса с ремнем вариатора. Разве обычное масло способно на это? Конечно, нет.

В классических автоматах больше изнашиваются неметаллические накладки фрикционов. А в вариаторе — стальные конусы и ремень. Стальная пыль мешает работе клапанов, она может оставить систему без давления жидкости, которое необходимо для работы всей автоматики коробки. Поэтому замена жидкости раз в 60 000 км необходима. Заодно чистят от продуктов износа улавливающие магниты и меняют фильтр.

Заблуждение 2. В вариаторе установлен ремень

В большинстве конструкций действительно применяется ремень, набранный из большого количества стальных пластин, удерживаемых лентой. Но некоторые производители предпочитают использовать цепь. Выглядит она почти так же, как цепь привода ГРМ двигателя. Только контактирует с конусами. Крутящий момент передают торцы стержней, соединяющих пластины. Такой вариатор называют цепным. Цепные вариаторы используют, например, Subaru и Audi.

Заблуждение 3. У вариатора не может быть гидротрансформатора. Он же вариатор!

На всех автомобилях с вариатором, которые продаются в России, имеется также и гидротрансформатор. Всегда первым крутящий момент от мотора воспринимает именно гидротрансформатор, как у классического автомата. Именно он и проскальзывает, когда мы стоим в пробке, а селектор коробки передач при этом находится в положении D. В мире было несколько моделей вариаторов, у которых вместо гидротрансформатора использовалось «мокрое» сцепление. Их раньше устанавливали на японские автомобили для внутреннего рынка.

Заблуждение 4. Если ехать «на круизе», то вариатор будет работать с постоянным передаточным отношением

Это неверно. При движении на круиз-контроле с постоянной скоростью вариатор даже на небольшом подъеме будет менять передаточное отношение, увеличивая обороты двигателя. Круиз-контроль с гидромеханическим автоматом прибавил бы газу, то есть открыл дроссельную заслонку, а обороты двигателя при этом остались бы неизменными.

Заблуждение 5. У машин с вариатором медленный разгон

Вариатор обеспечивает самый быстрый разгон, какой только может дать двигатель. Только для получения такого результата надо не забывать прожать педаль газа полностью. В таком режиме (kick-down) двигатель быстро выходит на обороты, соответствующие максимальной мощности, и дальнейший разгон происходит за счет переменного передаточного отношения в вариаторе. Это — самый эффективный разгон. Любая другая коробка передач в паре с таким же мотором будет менее эффективна при разгоне.

Другое дело, что двигатель при этом воет практически на одной ноте. Монотонность создает впечатление слишком долгого разгона, отсюда и заблуждение.

Заблуждение 6. С вариатором не выбраться из грязи или снега «враскачку»

Вариатор позволяет сравнительно быстрее переключаться с передачи переднего хода на заднюю и обратно. А новые образцы вариаторов, как, например, на Toyota RAV4, имеют механическую первую передачу, что дополнительно облегчает «раскачку», ведь переключение вперед-назад происходит без участия бесступенчатой трансмиссии.

Заблуждение 7. У вариатора нет ступеней

И да, и нет одновременно. Этот постулат опровергают коробки передач, в которых есть и ремённый вариатор, и двухступенчатый редуктор. Впервые наши автолюбители увидели его на Nissan Juke, а теперь он добрался и до Лады Весты. Его производит фирма Jatco (Япония), индекс — JF015E. Суть в том, что вариатор обеспечивает примерно половину всего скоростного диапазона на первой передаче, и затем, при переходе на вторую, опять реализует свой диапазон. Таким образом, передач, в классическом понимании, у этого вариатора две. Но большинство подобных трансмиссий обучены также имитировать пять или шесть передач с помощью электроники. Эти передачи, безусловно, «не настоящие», виртуальные.

Заблуждение 8. Вариатор ненадежен и неремонтопригоден

Нет более страшного и распространенного мифа о вариаторах. Но на самом деле годы эксплуатации и машины с большими и очень большими пробегами доказывают обратное. Большинство вариаторов ходит по 150 000 км и более. Проблемы возникают или у любителей «поджиповать», или у стритрейсеров. Вариатор живет дольше при спокойной манере вождения, без экстремальных ускорений. А еще в нем надо регулярно менять рабочую жидкость. Только при этих условиях вариатор можно поставить в один ряд с гидромеханическими автоматами по части надежности. Также не забывайте следить за чистотой радиаторов, охлаждающих рабочую жидкость вариатора. В морозы вариатор, как и сам двигатель, желательно прогревать. В месте, где соприкасаются конусы и ремень, жидкость начинает нормально работать только при температуре, близкой к рабочей. При холодной жидкости будет наблюдаться проскальзывание, которое вызовет задиры на поверхности конусов и ремня.

Предположим, вариатор начал подавать первые признаки износа. Появились рывки при движении, скрежет на небольшой скорости, не совсем ровный разгон, и вообще поведение вариатора изменилось. Если затеять ремонт на ранней стадии повреждения основных деталей, то можно обойтись сравнительно недорогим ремонтом. Конечно, ремонт вариатора недешев, но обычно получается уложиться в 50 000 — 70 000 рублей. Это сумма подразумевает замену ремня, шлифовку или замену конусов, замену подшипников и проверку клапана насоса. Простые гидромеханические автоматы в большинстве случаев отремонтировать дешевле.

А вот и один реальный недостаток

Собственно, это не недостаток — это нормальное ограничение для гражданских, а не специально подготовленных гоночных автомобилей.

Если с каждого светофора стартовать «как в последний раз», да еще и при непрогретом вариаторе, то на трущихся элементах ремня и на рабочих поверхностях конусов возникнут задиры. Ресурса агрегата хватит тысяч на двадцать километров, а то и меньше. И никакая супержидкость не спасет от этого явления. Вариатор — не для стритрейсерских подвигов, а для максимально комфортного движения. Хотите погонять — для этого есть специальные автомобили и, кстати, специальные трассы.

Вероятно, в ближайшее время вариатор будет установлен как минимум на половине выпускаемых автомобилей. Так что относитесь к нему бережно, меняйте рабочую жидкость — и тогда вариатор прослужит долго.

Вся правда о (не)надежности вариаторов — в этой публикации.

Что такое вариатор (CVT) и как им пользоваться

Вариатор (CVT) — вид КПП, подразумевающий бесступенчатое изменение передаточного числа, что обеспечивает плавный разгон и снижение скорости без рывков, как это происходит в классическом «автомате». Такая «коробка» выделяется большей эффективностью, сниженным расходом горючего, отсутствием шума и постоянной тягой. Ниже рассмотрим, как появилась вариаторная КПП, из каких элементов она состоит, и как работает. Отдельно выделим виды, плюсы и минусы, а также советы по использованию такой трансмиссии.

История появления вариатора

Первопроходцем в вопросе изобретения «постоянно меняющейся трансмиссии» считается Леонардо да Винчи. Именно он придумал устройство еще в конце XV века. При этом официальный патент получен только через несколько столетий, что существенно затормозило развитие направления.

В середине XX века CVT (Continuously Variable Transmission) стали использоваться в мотоциклах, в еще спустя полвека они стали востребованы в авиации. Первую машину с вариатором выпустил производитель Daf в 1958-м. Используемые в то время механизмы имели низкий уровень надежности. Так, резиновые ремни быстро выходили из строя, а трансмиссия часто нуждалась в ремонте.

Через некоторое время инженер из Нидерландов Хуб Ван Дорн придумал ремень из стали, который придал системе большей надежности и позволил использовать вариаторную КПП на мощных автомобилях, а в 1980-х стартовал полноценный выпуск машины с такими коробками.

В течение длительного времени вариатор был существенно доработан. В частности, стали использоваться более качественные материалы, изменился диаметр, улучшилась гидравлическая составляющая, оптимизирован вопрос электронной части и т. д.

Устройство вариатора и принцип работы

Вариатор CVT работает за счет бесступенчатого изменения момента вращения в определенных пределах моментов. Это становится возможным, благодаря использованию следующих составляющих:

вариаторная передача;
устройство, обеспечивающее реверс, и необходимое для движения назад;
процессор для управления системой;
сцепление для передачи момента вращения и отсоединения КПП.

В роли последнего узла могут использоваться следующие виды сцепления:

центробежное;
гидротрансформаторное;
многодисковое мокрое;
электромагнитное.

Наиболее распространенным является гидротрансформаторный вариант, обеспечивающий плавность движения автомобиля и продлевающий срок службы КПП. Одним из слабых мест является риск перегрева механизма, из-за чего многие автовладельцы жалуются на зажигание соответствующей лампочки на приборной панели. Для снижения трения применяется масло CVT, обеспечивающее безошибочную работу устройства.

Основная контрольная функция ложится на управляющий блок. Именно он берет на себя задачу управления сцеплением, увеличения/уменьшения скорости, контроль редукторного механизма и работу реверса. Для корректной работы на электронный блок поступают данные от многих датчиков, контролирующих тормозную систему, давление в колесах, обороты мотора и т. д.

Принцип действия прост. Водитель выбирает режим движения с помощью ручки КПП, после чего начинает работать вариатор. Устройство само выбирает необходимое передаточное число с учетом скорости движения и нажатия на педаль газа. В этот момент происходит раздвижение или сближение шкивов, соединенных ременной передачей, и, соответственно, изменение передаточного числа.

Когда шкивы раздвигаются, ремень вращается с небольшим диаметром. Если сравнивать с МКПП, это характерно для максимальной скорости. В ситуации, когда устройства сдвигаются, ременная передача работает по максимальному диаметру. В результате машина движется медленно, как на самой низкой скорости для МКПП (первой).

Разновидности вариаторов

При использовании CVT необходимо понимать, что они бывают нескольких видов. Кратко рассмотрим особенности каждого из вариантов:

Клиновидный ременной. Конструктивно состоит из пары шкивов, объединенных клиновой ременной передачей. Шкив состоит из пары дисков-конусов, которые сближаются или отдаляются с помощью гидравлики и специального пружинного механизма. Конусы находятся под 20-градусным углом, что обеспечивает плавное перемещение с минимальным сопротивлением. Современные коробки вариаторы имеют ремни, изготовленные из стальных полос, отличающихся большей прочностью, минимальной шумностью и высокой степенью надежности.
Клиновидный цепной. По названию ясно, что в таких видах CVT применяется цепочка, которая сформирована из множества пластик. Передача момента осуществляется посредством фиксации со специальными дисками-конусами. В точках соприкосновения появляется высокая нагрузка, которая приводит к нагреву, что компенсируется за счет системы охлаждения. Такие устройства отличаются более высоким КПД, но в них нет реверса, что требует применения дополнительного устройства.
Тороидный. В таком типе вариаторной КПП не предусмотрено ни цепной, ни ременной передачи. Конструктивно устройство состоит из 2-х валов с зафиксированными между ними роликовыми механизмами. Скорость меняется посредством изменения позиции роликов, а сам момент передается, благодаря контакту рабочих участков. Такой тип CVT применяется реже всего, но именно этот тип считается наиболее перспективным.

Разница между вариатором и классической АКПП

Автовладельцы-новички часто не могут выбрать, что лучше —вариатор или автомат(обычная АКПП). В обоих случаях речь идет об автоматическом переключении скоростей, но принцип действия отличается. В отличие от CVT, который обеспечивает плавное изменение передач, в стандартной коробке-автомат процесс происходит ступенчато.

Конструктивно АКПП состоит из управляющего механизма (гидравлика, электроника), гидротрансформатора для сцепления и планетарной «коробки». Устройство работает следующим образом:

Мотор через специальные валы передает момент вращения на гидравлический трансформатор.
Происходит передача усилия на планетарное устройство.
Последнее получает сигналы от управляющего блока и включает нужную скорость.

Иными словами, в классической АКПП функцию сцепного устройства берет на себя гидравлический трансформатор. В отличие от рассмотренной выше коробки, ремень вариатора обеспечивает плавное изменение момента без малейших дерганий в момент переключения.

Достоинства и недостатки

При рассмотрении особенностей вариаторной КПП необходимо понимать ее слабые и сильные места.
К преимуществам CVT можно отнести:

Плавное изменение скоростного режима. В отличие от гидротрансформаторной коробки-автомат вариатор обеспечивает увеличение и уменьшение скорости без малейших толчков / рывков.
Повышенный срок службы мотора. При правильной эксплуатации, своевременной замене масла в вариаторе и выполнении других регламентных работ устройство обеспечивает плавную передачу момента на двигатель и тем самым продлевает его ресурс.
Более экономный расход горючего, благодаря высокому КПД механизма. В среднем коэффициент полезного действия больше на 7-10%, если сравнивать с классической коробкой-автомат.
Экологическая чистота механизма. В процессе работы вариаторная система выбрасывает в атмосферу меньше опасных компонентов (если сравнивать с другими «коробками»).
Быстрый разгон. Отсутствие рывков способствует экономии времени в момент набора скорости, что обеспечивает лучшую динамику для автомобиля.
Легкость управления. Достаточно выбрать нужный режим на ручке, чтобы начать движение.

Несмотря на преимущества, CVT имеет и ряд минусов:

Трудности обслуживания. Ремонт и замена вариатора — очень дорогостоящая операция, за которую берутся единицы мастеров. Иногда приходится обзвонить не одно СТО, чтобы найти подходящий вариант.
Высокая стоимость масла. Для заливки в CVT применяются специальные смазывающие составы, имеющие более высокую цену.
Раз в 100-150 тыс. километров требуется замена ремня, что является дорогим удовольствием.
Зависимость от электроники. Вариаторная КПП в процессе работы получает сигналы от многих датчиков. Если какой-то из них сбоит, система будет работать неправильно, а это ведет к необходимости ремонта вариатора и дополнительным расходам.
Сравнительно небольшой ресурс. Вариаторная коробка не любит большие нагрузки, поэтому выходит из строя быстрей МКПП. В частности, для нее может оказаться критичной буксировка в снегу или грязи.
Повышенный риск поломки из-за неправильной эксплуатации.

Производители постоянно работают над совершенствованием вариатора и устраняют недостатки. Многие слабые места, связанные с низкой надежностью, остались в прошлом. Но ресурс устройства во многом зависит от самого автовладельца и следования ряду правил.

Итоги

Вариаторные КПП — привлекательный вариант с позиции плавности хода, КПД, ускорения и расхода топлива. Но такой вид трансмиссии требует внимания в процессе обслуживания и правильной эксплуатации. Ошибки в вопросе применения могут привести к выходу из строя механизма, необходимости его ремонта или даже замены.

Принцип работы вариатора

Коробка-автомат, вариатор и робот: плюсы, минусы, отличия

Вариатор или автомат – что лучше? А может робот или какая нибудь автоматическая коробка передач нового поколения, типа DSG? С этими вопросами сталкивается каждый автолюбитель, стоящий перед выбором новой машины. Сегодня коробками-автомат комплектуется множество современных автомобилей, от грузовиков до микролитражек. В этой статье мы рассмотрим плюсы, минусы и отличия между основными видами АКПП.

Всё больше автовладельцев, покупая новую машину, переходят с традиционной механической КПП на разного рода коробки-автомат. Это легко объясняется тем, что пользоваться коробкой-автомат проще и удобней. Что же касается женщин, то среди них количество приверженцев «автоматов» большинство, причем подавляющее.

В конце этой статьи смотрите видео-обзор популярных видов автоматических трансмиссий, с описанием их основных достоинств и недостатков.

Стоит также иметь ввиду, что при покупке машины на вторичном рынке, далекий от автотехники человек может легко попасться на удочку недобросовестных продавцов, выдающих робот или вариатор за классический автомат. Поэтому каждому водителю желательно уметь отличать эти виды коробок передач друг от друга.

Виды АКПП: гидротрансформатор, вариатор, робот

К автоматическим коробкам переключения передач (сокращенно – КПП) чаще всего относят следующие устройства:

Гидротрансформатор (классический автомат);
Вариатор (CVT);
Роботизированная КПП (робот).

Каждая из них имеет свои отличия, плюсы и минусы. Так что перед тем как выявить победителя, следует их все по очереди рассмотреть более поподробно.

Гидротрансформатор (классическая коробка-автомат)

Гидротрансформаторы распространены на столько, что именно этот вид автоматических трансмиссий стал именем нарицательным для всех остальных типов АКПП – «коробка-автомат».

Характерной чертой гидротрансформатора является наличие в нем специального трансмиссионного масла, которое постоянно циркулирует по замкнутому кругу, находясь под давлением. Именно поток масла и передает крутящий момент от двигателя к колесам автомобиля.

Автоматические коробки постоянно модернизируются, и если еще лет десять назад 4-ступенчатый автомат считался нормой, то теперь это уже явный анахронизм, а его место заняли автоматы с 6, 7 или даже 8-ю передачами.

Такие новшества позволяют экономить топливо, а наличие умной электроники дает возможность выбора между разными режимами езды («Спорт», «Зима» и другие). Ну и конечно же, ставший уже повсеместным режим ручного переключения «Тип-троник» порадует тех, кто любит сам контролировать процесс управления автомобилем, но при этом не готов променять автомат на «механику». Более подробно об особенностях управления автоматом читайте в инструкции: Как пользоваться коробкой-автомат.

Можно выделить следующие плюсы классических автоматов:

Удобство в использовании;
Наличие ручного режима переключения;
Невозможность перегреть двигатель.

Но и минусы у автоматов тоже есть:

Высокая стоимость автомобиля с АКПП;
Дорогое обслуживание и ремонт;
Невозможность длительной буксировки;
Высокий расход топлива.

Тем не менее, конструкторы успешно работают над устранением всех этих недостатков, и вскоре смогут избавить автоматы от них.

Вариатор (CVT)

Вариатор – это разновидность бесступенчатых трансмиссий. Сокращенно этот тип КПП обозначается тремя латинскими буквами CVT, от английского Continuously Variable Transmission.

Отличить селектор вариатора от рычага переключения обычного автомата порой непросто и опытному автовладельцу. Однако, несмотря на внешнюю схожесть, работают такие коробки абсолютно по другому.

Грубо говоря, вариатор представляет собой два шкива (диска), между которыми накинут ремень (реже – цепь). Шкивы могут сдвигаться и раздвигаться, за счет чего и происходит изменение передаточного числа.

Отличительной чертой вариатора является полное отсутствие передач и, как следствие, переключений между ними. Передаточные числа изменяются, но этот процесс идет непрерывно. Отменная плавность хода – вот главный козырь вариатора. По большому счету, разгон на машине с вариатором чем-то похож на ускорение троллейбуса. Так что комфорт водителю и пассажирам будет обеспечен.

Из-за того, что вариатору не приходится «щелкать» передачи, трансмиссия постоянно находится на пике крутящего момента, следовательно, автомобиль разгоняется шустрее.

И так, вариатор может записать себе в актив следующие плюсы:

Низкий расход топлива;
Быстрый и чрезвычайно плавный разгон;
Комфорт;
Незначительный вес.

Но повсеместному внедрению вариаторов мешают и его минусы:

Работает довольно шумно, что ощущается в салоне;
Меньший срок службы, чем у классических коробок-автомат;
Высокая стоимость ремонта и обслуживания;
Не любит резких стартов и агрессивной езды;
Высокая цена.

Робот (роботизированная КПП)

Роботизированные коробки передач представляют собой некий компромисс между автоматом и механической КПП.

По сути, робот – это та же «механика», только переключением передач у неё занимается блок управления, контролируемый сервоприводами. При переключениях роботом передач возникает такая же пауза, как и в автомобилях с механической коробкой.

Кроме паузы между переключениями, водителям приходится мириться и с некоторыми другими недостатками роботизированных трансмиссий. Основные минусы робота выражаются в следующем:

Толчки и рывки при переключениях;
«Задумчивость» робота;
Обязанность постоянно включать режим «N» (нейтраль) в пробках, воизбежание перегрева сцепления;
Невозможность буксировки.

Так что недостатков у этой коробки хватает, однако автомобили с ней продолжают продаваться, ведь эти минусы несколько нивелируют такие плюсы роботов:

Невысокая стоимость (заметно дешевле «автомата» или вариатора);
Более низкий расход топлива.

Несмотря на это, такие роботы уже явно отживают свой век и уступают дорогу другим разработкам, например, таким, как преселективная трансмиссия типа DSG.

Коробка передач DSG — что это такое?

DSG (Direct Shift Gearbox – коробка передач с синхронизированным переключением) является эволюционным продолжением роботизированных КПП. Еще её называют преселективной трансмиссией – это второе поколение «роботов».

Такие коробки на сегодняшний день являются наиболее совершенными. Они оснащаются сразу двумя дисками сцеплениями – один переключает чётные передачи, а второй – нечётные. По сути, это две коробки передач в одном корпусе.

Изюминка коробки DSG заключается в том, что в ней постоянно включены две передачи: во время движения сомкнут лишь один из 2-х дисков сцепления, а второй находится в постоянной готовности, и включает свою передачу сразу же, как только размыкается первый диск. Благодаря такой схеме, переключения происходят практически мгновенно, а плавность работы сравнима с вариатором.

Но даже у такой, казалось бы, идеальной КПП как DSG есть свои недостатки. Конструкция преселективных трансмиссий чрезвычайно сложна. Всё это приводит к тому, что ее обслуживание никак нельзя назвать дешевым.

Кроме того, ремонтировать коробки DSG часто не берутся даже крупные СТО. Да и их ремонт, в большинстве случаев, просто невозможен. Поэтому при поломке зачастую приходится менять всю преселективную трансмиссию в сборе, и лишь иногда можно ограничиться заменой электронного блока управления.

Также в список недостатков коробок передач DSG можно занести и перегрев сцеплений после долгой езды, в результате чего со временем при переключениях появляются толчки.

Учитывая все вышеперечисленное, мы считаем, что преселективные трансмиссии, несмотря на всю их технологичность, еще достаточно «сырые», слишком дорогие и неремонтопригодные.

Вариатор или автомат — что лучше?

После того, как мы изучили сильные и слабые стороны автоматических коробок переключения передач, можно вернуться к рассмотрению вопроса о том, что же лучше – вариатор или автомат? Но однозначного ответа на него не существует.

Сторонники автоматов опираются на достаточно высокую надежность таких коробок, их удобство, наличие различных режимов работы и возможности самостоятельного переключения. Вариаторы они хают за шум в салоне, невысокий ресурс и периодические перегревы, что прямо ведет к дорогостоящему ремонту, а то и замене КПП.

С другой стороны, сторонники вариатора прямо говорят, что после езды на авто с такой коробкой, даже самые плавные автоматы кажутся «дерганными». Кроме того, вариаторы имеют более низкий расход топлива. Что же касается более высокой стоимости ремонта и частых поломок, то на эти аспекты многие продолжают закрывать глаза.

Тем не менее, как нам кажется, в этой борьбе предпочтение следует отдать классической коробке-автомат (гидротрансформатору). Да, вариатор более плавный и мягкий, а DSG шустрее и экономичнее. Но вариаторы требуют спокойного стиля езды (да их и надежность оставляет желать лучшего), а недостатки преселективных КПП, на наш взгляд, значительно перевешивают все их достоинства.

Если трезво оценивать ситуацию, становится ясно, что на сегодняшний день, среди всех видов коробок-автомат, конструкция гидротрансформатора является наиболее отработаной и надежной, а многие её недостатки либо уже устранены, либо не являются критическими.