Когда при покупке авто стоит выбор с какой коробкой вариатором или автоматом взять, лучше сначала ознакомится с особенностями их эксплуатации и недостатками. Покупаете автомобиль, но не знаете что лучше выбрать: автомат или вариатор? Тогда прочитайте эту статью.
Содержание
Конструкция и работа вариатора
Прежде чем мы перейдем к сравнительным характеристикам вариатора и автоматической КПП, вам будет полезно узнать устройство и принцип действия первого и второго агрегатов. Эта информация поможет вам сделать правильные выводы в конце повествования. Итак, начнем с вариатора.
Ремень вариатора
Основное отличие вариатора (Сontinuosly Variable Transmission, CVT — англ.) от любой коробки передач (как автоматической, так и ручной) является отсутствие фиксированных передач. У каждого такого агрегата существует некий диапазон, в которых находится передаточное усилие (число) при определенных условиях в конкретный момент времени. Это становится возможным благодаря тому, что в основе работы вариатора лежит другой иной принцип работы, нежели у КПП.
Как работает вариатор? Его принцип действия заключается в использовании ременной передачи (чаще всего в современных машинах используется металлический ремень или цепь), которая передает усилия межд ведущим валом (от двигателя) и ведомым валом (идущим далее к колесам). При этом передаточное число меняется плавно за счет плавного же изменения диаметра как ведущего, так и ведомого валов. Для этого используются специальные методики. Каждый современный автопроизводитель имеет собственные наработки в этой области. Однако все вариаторы можно разделить на два основных типа:
Работа вариатора
- клиноременной;
- тороидный.
Основой клиноременной передачи является трапециевидный зубчатый ремень (некоторые автопроизводители используют цепь или ремень из металлических пластин). Вторая составляющая — это два шкива, которые образованы коническими дисками. Они могут изменять свой диаметр, благодаря чему возможно изменение скорости и значения передаваемого крутящего момента.
Работа происходит по следующему алгоритму. При нажатии водителем на педаль акселератора ведущий шкив передает вращение от двигателя к ведомому валу. Однако его конструкция создана таким образом, что при действии центробежных сил в силу увеличения оборотов щеки дисков сжимаются и выталкивают приводной ремень от центра шкива к его краю. А на ведомом валу происходит обратный процесс. То есть, у него щеки разжимаются и ремень двигается к центру шкива. Так плавно изменяется передаточное число и усилия. Когда педаль акселератора отпущена происходит обратный процесс.
Схема работы тороидного вариатора
Тороидный вариатор имеет другой принцип действия. Вместо валов у него имеются два колеса со сферической поверхностью. Между зажаты ролики. Одно из колес — ведущее, второе — ведомое. Изменение значения передаваемого крутящего момента и передаточного числа возникает в силу изменения силы трения между колесами и роликами. Изменение положения роликов в поперечной плоскости позволяет изменять и передаточное число. Когда ролик находится горизонтально, то ведущее и ведомое колеса крутятся с одинаковой угловой скоростью. Когда же ролики меняют свое положение, изменяется и передаточное число.
Однако в силу сложности конструктивных решений и технологий изготовления отдельных частей тороидные вариаторы используются редко. Поэтому в дальнейшем мы будем рассказывать о клиноременных устройствах, как наиболее популярных в автомобилестроении.
Масла для вариаторов отличаются от других трансмиссионных жидкостей. Они имеют соответствующее обозначение — CVT. Дело в том, что эти масла не только смазывают, но и предотвращают проскальзывание. Именно благодаря этому свойству становится возможным эксплуатация ремня по передаче крутящего момента между валами. В связи с этим нельзя допускать “масляного голодания”. В противном случае ремень или цепь начнет проскальзывать по рабочим поверхностям валов, тем самым значительно изнашивая их.
Принцип действия КПП
Действие коробки передач заключается в следующем:
- принимает и преобразовывает;
- передает и изменяет направление крутящего момента.
В автомате, вариаторе или роботе этот процесс автоматизирован и не зависит от человека. Но при выборе коробки передач необходимо понимать, что у каждого вида автоматизированной трансмиссии есть свои принципы работы. От них будет зависеть цена самого устройства и его ремонта после эксплуатации.
В следующем блоке будет рассмотрен подробно каждый вид АКПП.
Какой аппарат надежней
Многих автовладельцев интересует, в чем разница между автоматом и CVT по степени надежности. Следует сказать, что единых собранных данных в отношении этих КПП не существует.
Ремонт и частая замена элементов в той или иной коробке могут быть обусловлены халатным отношением автовладельца. Многие водители эксплуатируют вариатор в местностях со сложным проездом. А для такой местности он не подходит. CVT хорошо себя показывает в городском режиме, пробках. Эксплуатация в мегаполисе, вовремя замененное масло позволит ему прослужить владельцу долгие годы.
Автомобиль с автоматом в отличие от вариатора может ездить по холмистым местностям. Он несколько надежнее в этом отношении, но халатное отношение владельца тоже может привести к мгновенному выходу из строя.
Преимущества и недостатки вариатора
Вариатор обеспечивает передачу крутящего момента при помощи металлического ремня, который контактирует с 2 коническими шкивами. Для передачи момента от двигателя к трансмиссии используется гидротрансформатор. За счет изменения диаметра шкива на ведущем и ведомом валах обеспечивается плавное изменение частоты вращения вторичного вала.
В конструкции части агрегатов применяется дополнительная 2-скоростная планетарная передача, позволяющая снизить износ конусов и ремня при движении со скоростью более 100 км/ч.
К преимуществам вариатора относят:
- Из-за плавной регулировки и поддержания частоты вращения коленчатого вала двигателя в оптимальном интервале расход топлива меньше, чем при использовании гидромеханической трансмиссии (КПД коробок серии CVT на 5-10% выше, чем у автомата). Динамика разгона выше, чем при использовании автомата (в случае применения двигателей с одинаковыми характеристиками). Улучшение разгонных характеристик вариатора достигается за счет устранения пауз, необходимых автоматической коробке для включения повышенной передачи.
- При разгоне автомобиля не наблюдается рывков. Если в конструкции вариатора используется дополнительный планетарный редуктор, то переход между ступенями не замечается водителем и пассажирами.
- Конструкция коробки отличается сниженным весом и габаритами, что позволяет применять агрегат на малолитражных автомашинах. Установка планетарной передачи дополнительно снижает размеры картера вариатора.
Недостатки трансмиссии:
- Из-за конструктивных ограничений вариатор не применяется с двигателями с рабочим объемом цилиндров более 3500 см³ и мощностью выше 200 л.с. Для передачи повышенного крутящего момента созданы коробки тороидного типа, но сложность конструкции и необходимость использования высокопрочной стали ограничивают распространение такого типа вариаторов.
- Конструкция коробки не позволяет быстро отреагировать на резкое нажатие на педаль газа.
- Для заправки требуется использовать специальную жидкость, применять масло от автомобиля другой марки запрещается. Поскольку жидкость начинает работать только после нагрева, то в зимнее время перед началом движения необходимо прогревать коробку.
- При движении с высокой скоростью ремень выходит на внешнюю кромку ведущего конуса, что приводит к ускоренному износу поверхности. Металлическая стружка, попадающая в картер, нарушает нормальную работу механизма регулировки передаточного отношения.
- Трансмиссия не любит интенсивных разгонов, во время которых происходят проскальзывание ремня и абразивный износ трущихся металлических поверхностей.
- Применение сложной электроники, регулирующей работу агрегата, повышает стоимость ремонта в случае поломки. В конструкции агрегата используются дополнительные датчики, при выходе элементов из строя коробка переходит в аварийный режим работы.
- Ремень необходимо заменять через 100-150 тыс. км пробега. Использование изношенной детали приводит к повышенной нагрузке на конические поверхности.
- Конструкция коробки не приспособлена к длительному движению в условиях бездорожья или по дорогам с разрушенным покрытием.
Советы по уходу за АКПП
Чтобы ваша ласточка с автоматической коробкой передач служила вам долго, рекомендуем соблюдать описанные ниже правила:
- прогрев авто в холодное время года;
- контроль над уровнем жидкости в коробке и своевременная ее замена;
- плавное ускорение при плавном торможении;
- частый осмотр коробки передач и внимательное отслеживание показателей датчиков;
- своевременное обращение на СТО.
Различия в механической части
Коробка вариатор и автоматическая трансмиссия одинаковы в том, что оба варианта относятся к виду коробок переключения передач, которыми управляет электронное устройство, встроенное внутрь коробки. Отличие в конструктивных особенностях.
ВКПП
ВКПП в технической документации обозначается, как CVT (Вариатор). Это сокращение от английских слов: «Continuously Variable Transmission». На русском языке звучит так: «постоянно изменяющая передачи»
Отличие CVT от автомата в строении механизма. Первое отличие, обобщающее все вариаторы, находится в принципе действия: отсутствие ступеней передач. Скорости меняются за счет передаточного числа. Последнее управляется параллельно расположенными конусными шкивами. Это ведомый и ведущий механизм.
Отличие имеется и в креплении шкивов. Одни шкивы в вариаторной коробке транспортного средства соединяются между собой посредством металлических цепей, другие с помощью ремней.
Вариатор работает по принципу раздвижения и сближения шкивов. Эти действия приводят к изменению передаточного числа. А изменение числа соответственно меняет скорость автомашины.
ЧитатьРесурс автоматической коробки передач, пробег и срок службы АКПППример работы клиноременного вариатора в виде таблицы:
Внимание! Принцип работы тороидного вариатор заключается в изменении ролика по отношению к фрикционному диску. Об этих отличиях в следующем блоке.
Типы CVT
Вариатор имеет два типа коробки:
- Клиноременной. Этот вариатор состоит из двух шкивов и ремня, соединяющего их. Назван так потому, что в момент соединения шкивов ремень становится клинообразным. Двигаются шкивы посредством гидравлического привода;
- Тороидный. Этот тип вариатора состоит из роликов и соосных дисков. При изменении передачи меняется и положение роликов.
Но отличие вариатора и автомата заключается не только в конструкционных особенностях. У вариаторных коробок свои положительные стороны и отрицательные.
Изъяны и положительные качества у CVT
Положительными сторонами вариатора являются следующие особенности:
- плавное движение автомобиля, без рывков;
- незамедлительная реакция на изменения ландшафта трассы: наклон, проселочная дорога;
- нет замедлений в скорости при мгновенном повышении нагрузки в отличие от автоматической коробки передач;
- простая конструкция и легкий вес;
- экономия бензина.
Но сколько бы не перечислять положительные стороны коробки без переключения передач, транспортное средство с вариатором все же имеет недостатки:
- быстрый износ внутреннего оборудования CVT (ремень необходимо менять каждые 70 000 км);
- транспортное средство не способно передвигаться по холмистой местности из-за непригодности вариатора к сильным нагрузкам. Не устанавливается на внедорожники;
- сервисные центры не ремонтируют вариатор из-за дефицита запасных частей и трудоемкости ремонта, а только заменяют одну коробку другой. Сама коробка передач стоит дорого;
- для переключения движения назад или вперед, требуется некоторое время, чего нельзя сказать о коробке автомат. Многим водителям это не нравится.
Внимание! Поэтому при выборе вариатора надо понимать, что он недолговечен в отличие от автомата.
Коробка автомат
Кроме вариатора или роботизированной коробки в автомобиль устанавливается коробка-автомат. Отличие в сложности конструкции, но она является более долговечной. В этом и есть основная разница между вариатором и автомат, учитывая которую многие опытные автовладельцы приобретают машину с АКПП.
ЧитатьЧто лучше и надежнее, вариатор или автоматАвтомат в отличие от CVT состоит из следующих деталей:
- гидротрансформатор;
- центробежный насос;
- обгонная муфта;
- блокировочная муфта;
- планетарная коробка передач.
Гидротрансформатор выполняет роль сцепления и способствует плавному переключению скоростей. Редуктор АКПП отвечает за совместную работу всех шестерней.
Разновидности АКПП
Отличие АКПП от CVT в том, что автоматическая коробка имеет несколько ступеней переключений скоростей:
- четырехступенчатая. Впервые была выпущена в 1930 году и используется на некоторых автомобилях;
- шестиступенчатая, семи- и в настоящее время уже выпускают автомобили с 9-стпенчатой коробкой автомат. Используются на всех современных автомашинах.
Изъяны и положительные качества у АКПП
Автоматическая коробка передач имеет свои недостатки и преимущества. К положительным сторонам автомобиля с коробкой-автомат относятся:
- при остановке на холме автомашина не даст задний ход;
- надежность;
- комфортность в управлении.
Минусы автомата:
- нет плавности при переключении передач во время разгона машины;
- дорогое сервисное обслуживание;
- нет возможности запуска двигателя с толкача.
Несмотря на отрицательные стороны, работает АКПП намного дольше, чем вариатор.
Анализ сравнения двух коробок
Отличия вариатора от автомата заключаются не только в написании названий коробок в технических документах:
- А или АТ – сокращенное название автомата;
- CVT – название вариатора.
Их различия заметны с точек зрения:
- экономической;
- надежности;
- внешности.
Источники
Использованные источники информации при написании статьи:
- https://etlib.ru/blog/555-variator-ili-avtomat-chto-luchshe
- https://akppoff.ru/korobka-avtomat/chto-luchshe-avtomat-robot-ili-variator
- https://akppoff.ru/korobka-avtomat/chem-otlichaetsya-variator-ot-avtomata
- https://topvariator.ru/sravnenie-kp/variator-ot-avtomata
- https://mashintop.ru/articles.php?id=2180