Устройство вариаторной коробки передач и принцип её работы, рассмотрим виды вариаторов, а также плюсы и минусы коробки вариатора и АКПП
Принцип работы КПП (коробки переключения передач)
Главное предназначение любого устройства, переключающего передачи, — принимать, преобразовывать, передавать и изменять направление крутящего момента. Современные автопроизводители выпускают транспортные средства с механической, автоматической КПП и автоматической в разных вариациях.
В механической переключение передач происходит при помощи человека. В остальных процесс автоматизирован, участия водителя не требуется. Чтобы разобраться в плюсах и минусах автоматической коробки переключения передач (АКПП), вариаторной (CVT) и роботизированной, детально остановимся на принципах работы каждой из них.
Отличия автомата от вариатора
АКПП
Автоматическая коробка переключения трансмиссионных скоростей состоит из гидротрансформатора и редуктора. Гидротрансформатор выполняют задачу именно по переключению скоростей, то есть, он является, своего рода, сцеплением в этой конструкции. А задача редуктора в постоянном взаимодействии шестеренок между собой и с двигателем.
Сначала коробки автомат были 4-х ступенчатыми, но сейчас уже можно встретить 8-ми ступенчатые АКПП.
Вариатор
Что касается вариатора, то вариаторная коробка переключения передач состоит из узла механического управления и автоматического.
В коробке такого вида отсутствуют ступени, а это значит, что автомобиль всегда готов к движению. В машинах, где стоит вариаторная коробка, устанавливается, как правило, очень мощная гидросистема. Мощная гидросистема позволяет уменьшать расходы на привод насоса.
Отличия
По внешнему виду из салона отличить, какая коробка установлена не удастся, потому что в рычагах изменений нет. У коробок обоих типов рычаг переключения скоростей может быть расположен как обычно, между сидениями ближе к панели или же у руля.
Если с виду не определить, какого типа коробка установлена, то при движении уже можно заметить отличия.
Кроме звука и плавностью переключения отличить вариатор от автомата можно по строению. В конструкции вариатора есть основной механизм, который способствует плавному изменению скоростей между ведущим и ведомым дисками. Диски соединяются между собой ремнем или цепью. Вариаторы бывают разных видов приводов.
Авто с вариатором быстрее разгоняется и при этом ускоряется плавно. Наглядную работу вариатора смотри в конце статьи в разделе видео.
Как работает автомат
АКПП работает за счет редуктора, который приводит в движение шестеренки коробки. В момент когда шестеренка перескакивает и вступает в зацепление с другой шестеренкой, ощущается легкий рывок.
Опытные водители отличают вариатор там или автомат по строению. Но для этого надо поставить автомобиль на эстакаду или заехать на яму.
Как работает автомат, смотрите на видео в конце статьи.
Отличительные признаки вариатора от коробки автомат
- Обозначение в документах и маркировка на корпусе ДВС. Если в авто установлена коробка автомат, то обозначается буквой А или АТ. А, если коробка вариатор, то — CVT.
- Во время переключения скоростей присутствуют рывки. Если они есть, то значит — это коробка автомат. Если нет, то вариатор.
- Время разгона. Если стоит вариатор и нажать резко на педаль газа, то автомобиль будет плавно разгоняться. Автомат будет ускоряться с неравномерным ускорением.
- Подъем. Во время подъема, если ехать на машине с коробкой автомат, то при отпускании педали акселератора, машина не покатится назад. А автомобиль с вариатором, если убрать газ, то покатится назад.
За работу обоих видов коробок отвечает электроника. В связи с этим, не рекомендуется перепрошивать электронику, так называемые, «мозги», потому что, после этого могут начаться сбои в работе коробки.
Основные отличия вариатора и автомата
Чтобы понять, чем отличается вариатор от автомата – нужно рассмотреть все виды автоматических трансмиссий. Обычные АКПП (гидромеханические трансмиссии) основаны на действии гидротрансформаторов, обеспечивающих связь осей с мотором.
Передаточное число изменяется планетарной передачей. Схема относится к мало экономичным, постоянно совершенствуется (блокировкой рабочих колес, энергосберегающими гидромуфтами, фрикционными муфтами). Достоинства гидромеханической трансмиссии – надежность эксплуатации, отработанность конструкции, простота управления автомобилем (удобная для неопытных водителей).
Автоматическая коробка передач
К минусам распространенной АКПП причисляют повышенный расход топлива, невозможность буксировки, капризы при морозной погоде. Для простых конструкций «автоматов» характерны замедленная реакция на акселератор, рывки при переключении передач.
Для вариаторов (бесступенчатых трансмиссий), не имеющих передач, вначале использовались ременные приводы. Теперь популярны клиновидные цепи, клиноременные вариаторы. Новым словом в технологиях может стать торовый вариатор, разработанный на «Ниссане». Двигатель, агрегатированный вариатором, устойчиво работает на оптимальных оборотах, повышая экономичность. Отсутствуют рывки (нет переключения передач), ход машины отличается плавностью.
Вариатор
По узлу управления различают гидромеханические, электромеханические вариаторы. Гидромеханические вариаторы более долговечны. Электронные системы (с электромагнитными приводами) — считаются более современными. Опытные механики отмечают более короткую «жизнь» таких вариаторов. По мнению экспертов, главное, чем отличается вариатор от автоматической коробки передач – меньшая надежность, сложность регулировок, ремонтов.
Лучшими качествами обладают роботизированные коробки DSG. Конструкция Direct-Shift Gearbox, построенная на объединении двух трехступенчатых коробок, автономных сцеплений — самая передовая автоматическая трансмиссия. Мгновенная, плавная работа, не имеющая провалов мощности, обеспечивается попеременной работой коробок.
Разница между CVT и автоматом c точки зрения расходов
Одни говорят, что расход топлива в автомате по сравнению с вариатором больше, другие же утверждают, что происходит совсем наоборот. Однако практика показывает, что разница в экономичности между аппаратами обусловлена количеством топлива, которое потребляет мотор автомашины.
С точки зрения расходов на топливо отличия между вариатором и автоматом заключаются в 0,3, 0,5 литра на сто километров. И такое отличие является скорее всего погрешностью, чем объективной разницей.
Другое дело ремонт и сервисное обслуживание коробок автомат. Хоть автомат и вариатор – это дорогие коробки передач. Их тяжело ремонтировать. Но вариатор находится на первой строчке в этом отношении. Не все СТО могут отремонтировать CVT. Чаще всего его просто заменяют на новую коробку.
Автомат же более изучен и используется на автомобилях достаточно долго, чтобы компании научились выпускать большое количество деталей под эту коробку. В результате многие элементы автомата взаимозаменяемы и не находятся в дефиците.
Другое дело – надежность. Это еще один критерий, чем отличается коробка автомат от вариатора.
Классический «автомат» (гидротрансформатор)
Коробка-автомат с гидротрансформатором впервые была выпущена в 40-х годах минувшего века. Массово ею стали оснащать авто с 60-х годов. Она представляет собой целый комплекс механизмов:
гидротрансформатор, состоящий из турбинного и реакторного колёс, центробежного насоса, обгонной и блокировочной муфт;
планетарная коробка передач, основными деталями которой являются планетарные редукторы, фрикционные и обгонные муфты, соединительные валы, барабаны, тормозная лента.
Коротко принцип работы можно описать следующим образом: гидротрансформатор, размещённый между КП и двигателем, меняет передачу крутящего момента. Работа гидротрансформатора базируется на беспрерывной циркуляции жидкости, транспортирующей энергию от мотора к трансмиссии. Масло передаётся от центробежного насоса к турбинному колесу, затем на реактор, где её поток увеличивается и провоцирует увеличение оборотов насосного колеса.
При задействовании обгонной муфты осуществляются вращательные движения реакторного колеса. Переключение передач между поочерёдно соединёнными планетарными редукторами осуществляется с помощью муфт. Работа этих механизмов обеспечивается благодаря гидроцилиндрам, процесс работы которых контролирует электронный блок управления.
Стандартными режимами работы АКПП, которые выбирает водитель при помощи рычага селектора, являются:
Р (Park), П — парковочная блокировка; R (Reverse), ЗХ — задний ход; N (Neutral), Н — нейтральная передача; D (Drive), Д — движение вперёд; L (Low), ПП (принудительно понижающая) или ТХ (тихий ход).
плавность при смене передач;высокая надёжность;комфортность управления авто;щадящая эксплуатация мотора и КП.
Недостатки коробки-автомата всё же имеются:
дороговизна;высокий расход топлива;высокая стоимость ремонта;требуется больше времени для разгона;небольшой срок службы;невозможность заведения «с толкача».
Сегодня классическая АКПП существенно доработана — есть модели, которые отличаются хорошей реактивностью, имеют зимний, спортивный, экономичный режимы работы, до 8 передач.
Плюсы и минусы
Преимущества коробки АВТОМАТ:
- Легкость управления, особенно в пробках.
- Очень трудно заглохнуть. Хоть как трогайся.
- Меньший расход топлива, по сравнению с механикой.
- Лучше сохраняется ресурс двигателя.
Недостатки коробки АВТОМАТ:
- Скорость переключается медленнее, чем на вариаторной коробке. Но, если АВТОМАТ с двумя дисками сцепления, то скорости переключатся быстрее, чем у вариатора.
- Дорогой ремонт.
- Необходимость частой замены масла.
- Требуется дольше греть в холодную погоду после запуска двигателя.
Плюсы вариатора:
- Быстрое ускорение без вреда мотору.
- Меньший расход топлива.
- Двигатель всегда работает в оптимальном режиме.
- Больший ресурс, то есть больше межремонтный период.
- Надежный.
Минусы вариатора:
- Дорогой ремонт в случае поломки.
- Через каждые 90 тысяч км пробега рекомендуется менять ремень.
- Требуется заливать специальное масло для вариаторных коробок.
Самая распространенная поломка в вариаторе — это обрыв ремня, соединяющий шкивы. Говорят, есть специальная средство для ремня, которое не дает ремню быстро изнашиваться.
Автоматическая коробка передач
В основе широко распространенного агрегата лежит гидротрансформатор. Он играет роль автоматического сцепления, передавая крутящий момент от вала двигателя, и работает от давления масла (трансмиссионной жидкости).
Также конструкция включает в себя редуктор с парами шестерен, находящиеся в постоянном зацеплении, фрикционы, гидроблок и масляный насос высокого давления.
Популярные модели с вариатором
Наиболее привержены бесступенчатой трансмиссии японские автопроизводители. Модели с вариатором не выпускает только «Mazda». Не отстают (но в меньшем масштабе) европейские автогиганты, среди которых лидирует по применению вариаторов «Ауди». Американская автопромышленность не любит вариаторов – из популярных моделей можно отметить только «Dodge Caliber».
На российском рынке распространены вариаторные Nissan Primera, Honda Civic, Honda HR-V, практически все модели Audi. В инструкциях, проспектах трансмиссия может называться Multitronic, X-Tronic, Hypertronic или Multimatic — все это фирменные обозначения вариаторов. Более понятна аббревиатура CVT, принятая для технических спецификаций. Она обозначает Continuously Variable Transmission.
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.
Назревает вопрос – а зачем это знать и что лучше автомат или вариатор?
Если покупаете новый автомобиль на гарантии, то тут разницы нет. Лишь в том, что расход, разгонная динамика и эластичность хода на вариаторе будет лучше. Ситуация кардинально меняется при выборе автомобиля с пробегом.
Ресурс вариаторной трансмиссии больше нежели обычного автомата. Так же как и стоимость ремонта. Обычно вариатор к 100000 км пробега уже требует дорогостоящего обслуживания (замена ремня), когда как обычный автомат только своевременного бережного ухода (смена масла и щадящие режимы езды).
В заключении большое видео сравнения автомата и вариатора, в ролике полностью рассказывается о принципах работы той или иной трансмиссии и собраны все плюсы и минусы:
Делайте обдуманные покупки, совершайте правильный выбор.
Проблемы автомобилей с вариатором
Рекламная статистика безотказна. В нее входят автомобили на гарантии, у которых проблем с вариатором практически не возникает. Но старение, неправильная эксплуатация – непременно выводят вариатор из строя.
- К главным проблемам вариаторов относят:
большое количество регулировок (несмотря на малое количество деталей);
технологические допуски (требующие специального оборудования);
неотработанность электромеханических систем (обуславливает малый пробег);
трудоемкость ремонта «гидравлики» (увеличивает цену ремонта);
дефицит деталей, запасных частей.
Официальные дилеры, как правило, вариаторы в ремонт не принимают, заявляя о замене трансмиссии «в сборе». Кроме недостаточной квалификации мастеров сказывается дефицит деталей для замены.
Большинство автопроизводителей сами вариаторы не изготовляют, закупая готовые коробки передач. Такие производители как Mitsubishi, Dodge, Nissan используют вариаторы Jatco, тогда как Ford, Min – продукцию фирмы ZF.
Визуальное определение CVT и автомат
Начинающие автолюбители не имеют представления, как отличить вариаторную коробку от автомата визуально. Хотя между ними много отличий:
- вариаторные трансмиссии обычно маркируются надписью «CVT»;
- названия переключения передач возле кулисы. На вариаторах, кроме стандартных P-R-N-D, имеется режим «L». Автоматы же имеют L2, L3;
- по рычагу почти сделать это невозможно. К тому же недобросовестные владельцы заменяют рычаг вариатора рычагом от автомата, если есть существенные отличия.
Кроме того, как отличить их внешне, покупающему автомобиль необходимо побыть водителем: проехать метров пятьсот на автомобиле. Когда машина на автомате будет разгоняться звук будет идентичен звуку на механической коробке.
Если поставить транспортное средство на подъем холма, то с вариаторной коробкой машина откатится назад.
Внимание! Последний метод сработает тогда, когда на машине не установлена противооткатная система.
Наш вердикт
Несмотря на то что у каждого типа коробки имеются свои заложенные на конструктивном уровне особенности, преимущества и недостатки, оценивать огульно «скорострельность», комфорт или надежность той или иной модели «автомата», «робота» или вариатора неверно, тем более что потребительские качества коробок постепенно сближаются.
Расклад по части надежности мы тоже озвучили: проблемы на конструктивном уровне имеются у любого типа, к этому добавляются индивидуальные «болячки» конкретных моделей, но в немалой степени на «здоровье» коробки влияет стиль езды, своевременность и качество обслуживания. И это стоит помнить как покупателям «бэушки», так и тем, кто выбирает новый автомобиль.
Более 80 тысяч объявлений о продаже запчастей в базе Автобизнеса
Чем отличается вариатор от «автомата» и «робота»
При покупке авто даже опытный автомобилист не всегда сможет разобраться, какая коробка передач в нём установлена. Приводим советы, как отличить АКПП, CVT и «робота» визуально.
Советуем вам почитать о том, как устроена секвентальная коробка передач.
Найти отличия между автоматической и вариаторной коробкой передач при посадке в салон авто невозможно. И та и другая выглядят идентично: один рычаг управления, одинаковое обозначение режимов.
Существует 4 основных признака, по которым можно определить тип КП:
Количество режимов. Вариаторы могут содержать меньшее количество режимов — обычно 4: «P», «N», «D», «R». В современных «автоматах» присутствуют ещё и дополнительные.Указание типа КП рядом с маркой автомобиля.
Чтобы разобраться, какая же всё-таки КП установлена в машине, следует осмотреть её снаружи сзади. Большинство производителей около обозначения марки и модели сообщают и тип трансмиссии — «AT» или «CVT».Разница в «поведении» транспорта в ходе езды. У авто с АКПП будут присутствовать рывки и толчки. У транспортных средств с вариатором их не будет. Кроме того, у последних будут слышны щелчки в коробке.Разное «поведение» машины при подъёме на горку. Если при движении под гору затормозить и отпустить педаль газа, автомобиль с АКПП будет плавно двигаться вперёд без отката назад. Автос вариатором сделает откат назад и не будет осуществлять движение вперёд на холостых оборотах.
При отсутствии возможности воспользоваться вышеперечисленными способами за информацией о типе трансмиссии следует обратиться:
к добросовестному продавцу, к опытному автослесарю,к сопроводительной документации авто.
Что лучше, вариатор или автомат
Выбирать нужно исходя из того, как вы будете эксплуатировать машину. То есть, если:
- планируете быстро ездить, то вариатор будет лучше. Если ездите спокойно, без рывков, то подойдет и автомат.
- исходя из технических характеристик. Если хотите, чтобы скорости переключались плавно и автомобиль не дергался, тогда — вариатор. Если это не важно, то подойдут оба варианта.
- срок эксплуатации КПП. Вариатор служит без ремонта дольше, чем автомат.
- исходя из ремонта. Ремонтировать вариатор берутся не все специалисты. Хотя, если проживаете в большом городе, то специалисты уже должны быть.
- исходя из режима работы. Есть три вида режима работы КПП: спортивный, экономичный и комфортный. При выставленном спортивном режиме, коробка будет раньше понижать передачу, чтобы не уменьшать мощность двигателя. Комфортный режим обеспечивает плавность переключения. При режиме эконом, система автоматически подбирает режим работы двигателя.
- исходя из способа переключения. Некоторые современные коробки автомат имеют функцию ручного переключения.
В общем, вариаторная коробка будет получше, но при условии, что ее правильно эксплуатируют, правильно за ней ухаживают.
Видео: отличия вариатора, автомата и робота
Отличить вариатор от «робота» проще — достаточно взглянуть на внешний вид коробки передач в салоне и обозначения режимов. В вариаторе основным режимом движения вперёд является D, в «роботе» — А/М или Е/М (хотя в преселективной трансмиссии такого отличия уже нет).
Чтобы АКПП прослужила как можно дольше, следует строго придерживаться некоторых правил эксплуатации:
При остановке на спуске либо подъёме нужно пользоваться стояночным тормозом.Производить переключение в режимы P, R после остановки движения машины.Незамедлительно обращаться в автосервис при наличии толчков и рывков в ходе переключения передач, а также горелого запаха, шума либо гула в районе КП.
Важно! При поломке машины с АКПП её нужно буксировать на нейтральной передаче с включённым мотором. Транспортировка на буксире на расстояние больше 80 км со скоростью свыше 30 км/ч. не рекомендуется из-за риска повреждения узлов и деталей самой коробки.
Чтобы продлить срок службы вариаторной коробки передач, следует:
Осуществлять постоянный контроль за уровнем масла, менять его после каждых 30 тысяч км пробега.Использовать лишь качественное масло от хорошо зарекомендовавших себя производителей и строго подходящее к авто.В холодное время года не перегружать трансмиссию на старте движения.Периодически проверять состояние разъёмов и проводки.Предоставлять ремонт и диагностику вариатора только специалистам из автосервиса. Самостоятельно проникать в КП не стоит.
Осуществлять буксировку лишь при работающем двигателе на недлин«««ные расстояния.Стараться не допускать резких разгонов и торможений, ударов трансмиссии.Не ездить по бездорожью либо просёлочным дорогам.Не буксировать другие транспортные средства.Следить за состоянием датчика скорости.
Роботизированная КП прослужит дольше, если придерживаться таких правил эксплуатации:
Не допускать буксования в холодное время года. Производить простой автомобиля, включив режим «Е». При плохом дорожном покрытии осуществлять старт, не газуя, со 2-й передачи. При кратковременной остановке переходить в режим «А». Проводить диагностику несколько раз в год.
Видео
Как работает вариатор.
Что выбрать, вариатор или автомат.
Как работает коробка автомат.
