Коробка вариатор и автомат в чем разница

Машины с такими типами КПП имеют две педали: газ и тормоз. Педаль сцепления отсутствует, так как коробка считается «умной».

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.

Вариаторная коробка переключается очень плавно, почти бесшумно. По тяге двигателя можно понять на какой скорости находится сейчас коробка или по шуму двигателя.Коробка автомат переключается с небольшими рывками. Но и АКПП последнего поколения начали переключаться плавно. Это например, коробка с двумя сцеплениями, АКПП DSG, выпускаемая автоконцерном Фольксваген.

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.

Что такое вариатор

Вторая по популярности КПП — вариаторная коробка передач. Современное название вариатора — CVT (Continuously Variable Transmission), с английского языка переводится как «трансмиссия с непрерывно изменяющимся крутящим моментом». Придумал принцип бесступенчатой передачи крутящего момента Леонардо да Винчи. Первый простенький вариатор использовали на мельницах, позже использовали в конструкциях станков для обработки металла, дерева.

На автомобили CVT начали устанавливать в середине прошлого века. Додумался до этого Хуберт ван Доорн — инженер родом из Голландии. Первая автомобильная бесступенчатая КПП имела название Variomatic и устанавливалась на авто марки DAF в 50-х годах XIX столетия.

Конструкция механизма

Конструктивно бесступенчатая коробка переключения — это два конуса, которые перемещаются друг относительно друга и направлены навстречу. Они соединены ремнём или цепью. При движении конусов меняется передаточное число. Современные вариаторы сложнее, но принцип действия именно такой.

На фото вариатор Тойота Рав 4

Вариатор

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.

Вариатор

Вообще, вариатор – это один из видов бесступенчатых передач. Внешне он очень сильно похож на автомат, но внутреннее устройство и принцип действия сильно отличаются. Если вкратце, то вариатор состоит из двух дисков (их еще называют шкивы), а между ними перекинут цепь или ремень. Эти диски могут двигаться относительно друг друга, из-за этого передаточное число изменяется.

Вариаторная трансмиссия

Главной отличительной чертой является то, что у вариатора полностью отсутствуют передачи, а значит, и переключений между ними нет. Передаточные числа меняются, но этот процесс идет постоянно и непрерывно. Вот в чем разница между вариатором и автоматом.

Вид вариатора в салоне автомобиля

Из-за того, что не нужно переключать постоянно передачи, трансмиссия все время находится на вершине крутящего момента. Как итог, ТС разгоняется гораздо быстрее.

Автомобили с вариаторной КП быстрее набирают скорость

Итак, вариатор обладает следующими преимуществами:

• экономный расход топлива;
• комфортная езда;
• относительно быстрый и плавный разгон;
• отсутствие толчков, так как нет переключения передач;
• простой и недорогой ремонт;
• маленький вес;
• более экологичный, чем другие КП;
• больший КПД (коэффициент полезного действия).

Если говорить о недостатках вариатора, можно выделить следующие:

• шумит, что доставляет дискомфорт во время езды;
• срок эксплуатации на порядок ниже, чем у автоматической коробки;
• нежелательны резкие старты;
• лучше избегать агрессивной среды;
• примерно такая же цена, как и у АКПП;
• трудно найти сервис, который сможет осуществить ремонт в случае поломки;
• при езде по плохим дорогам коробка передач быстрее изнашивается;
• вариатор практически никогда не устанавливают на мощные автомобили.

Стоит учитывать, что приобретать машину с вариаторной коробкой не рекомендуется. Придется полностью менять масла, датчики скорости и так далее. Если говорить о соотношении положительных моментов и недостатков, то, как и в случае с автоматом, их равное количество.

Автомат или вариатор — автолюбитель выбирает сам

Каждому водителю лучше самостоятельно решать, что лучше – робот-вариатор или автомат, исходя из того, чем ему удобнее управлять. Новичкам же рекомендуется начинать с автоматики или механики.

Вариаторная коробка передач

Как и любая другая коробка передач, вариатор – это устройство, преобразующее крутящий момент, поступающий от двигателя к колесам. Передача момента осуществляется бесступенчато, в определенном диапазоне регулирования. Довольно часто вариатор обозначают аббревиатурой “CVT” (Continuously Variable Transmission), что в переводе с английского означает «трансмиссия с непрерывно изменяющимся крутящим моментом».

Типы CVT

В зависимости от устройства выделяют следующие основные типы вариаторов:

• цепные;
• клиноременные;
• тороидальные.

Клиноременный вариатор

Наибольшее распространение получил клиноременный вариатор CVT.

Клиноременный вариатор CVT состоит из клиновидного ремня, расположенного между двумя раздвижными шкивами. В процессе движения автомобиля шкивы то сжимаются, то разжимаются, обеспечивая изменение передаточного числа. Главная цель вариаторной коробки – обеспечение плавного бесступенчатого изменения крутящего момента. Это актуально для легковых автомобилей, мотороллеров, снегоходов и прочей техники.

Тороидный вариатор

В цепном вариаторе CVT мощность передается скошенными торцами осей звеньев цепи, а тянущее усилие передает цепь.
В тороидных вариаторах вместо шкивов используются конусовидные диски, вместо ремня – ролики. Они способны передавать больший крутящий момент. Для изготовления деталей для данного типа CVT требуется высокопрочная сталь, что в итоге влияет на его стоимость.

Преимущества и недостатки CVT

Главным преимуществом вариаторной коробки передач является возможность обеспечить непрерывное изменение крутящего момента. Это позволяет достичь лучших показателей расхода топлива и динамики автомобиля.

К недостаткам вариатора относятся:

1. Невозможность его установки в автомобилях с мощным двигателем.
2. Максимальные нагрузки, буксировка или систематическая езда на высоких оборотах приведут к быстрому износу ремня вариатора, а соответственно и к поломке CVT.

Управление АКПП осуществляется селектором переключения, расположенным на центральном тоннеле или на рулевой колонке (в американских автомобилях). Перемещение селектора в определенное положение позволяет выбрать нужный режим движения. Дополнительно возможно выбрать особые режимы работы АКПП: зимний, спортивный, экономичный. Разница в расходе топлива при обычном, спортивном и экономичном режимах очевидна.

Классическая АКПП состоит из планетарной коробки передач, системы управления и гидротрансформатора. Автомат может применяться в легковых и грузовых автомобилях, а также автобусах.

Гидротрансформатор состоит из насосного и турбинного колес с расположенным между ними реактором. Насосное колесо связано с коленвалом двигателя, турбинное — с валом КПП. Реактор в зависимости от режима работы свободно вращается или блокируется при помощи обгонной муфты.
Передача крутящего момента от двигателя к КПП происходит потоком жидкости (масла), выбрасываемым лопатками насосного колеса на лопасти турбинного. Зазоры между насосным колесом и турбиной минимальны, а их лопасти имеют специфическую форму, формирующую непрерывный круг циркуляции масла. Таким образом, между двигателем и трансмиссией отсутствует жесткая связь, что способствует плавности передачи тягового усилия.

Гидротрансформатор преобразует скорость вращения и передаваемый крутящий момент в ограниченном диапазоне, поэтому к нему присоединяют многоступенчатую планетарную коробку передач. Она же обеспечивает движение задним ходом.

Переключение передач происходит под давлением масла с помощью фрикционных муфт. Давление между фрикционами в соответствии с алгоритмом работы коробки распределяется при помощи системы электромагнитных клапанов (соленоидов) под контролем блока управления.

Минусами автоматической коробки являются ее высокая стоимость, а также повышенный расход топлива.

Различий у двух типов трансмиссий на самом деле больше, чем кажется на первый взгляд.

1. Гидромеханический автомат универсален — его можно устанавливать на автомобили любого размера и направленности: от городских машин до спорткаров. Вариатор не подходит для мощных седанов, внедорожников или спортивных автомобилей. Его стихия — семейные и городские автомобили, а также кроссоверы.
2. Вариатор обеспечивает большую мягкость хода и комфортность поездки. Автомат также более комфортабелен при езде, чем автомобили с МКПП, однако уступает вариатору из-за ярко выраженных рывков.
3. Конструкция автомата имеет большую надежность и больший ресурс. Вариатор чаще ломается, требует особого обслуживания и выходит из строя раньше.
4. Вариатор более экономичен, так как потребляет меньше топлива, чем автомат.

АКПП или вариатор: что надежнее

С учетом приведенной выше информации возникает вопрос, что лучше, вариатор или автомат, а также какая КПП надежнее. Сразу отметим, что на начальном этапе, когда вариатор CVT только появился на рынке, в плане надежности такая коробка сильно уступала АКПП в плане надежности. Дело в том, что в то время «классический» автомат был представлен 4-х и 5-и ступенчатыми АКПП, которые отличались относительной простотой и надежностью конструкции.

Ресурс таких агрегатов (при условии правильного обслуживания и соблюдения правил эксплуатации) составлял около 250 тыс. км. и более. Что касается вариатора, такая коробка «ходила» не более 150 тыс. км. Обратите внимание, не всегда причиной такого небольшого срока службы являлся именно сам вариатор. Дело в том, что владельцы эксплуатировали машину с вариатором точно так же, как и авто с АКПП, то есть отдельно не учитывались особенности и не соблюдались правила эксплуатации и обслуживания CVT.

Такая ситуация в большей мере повлияла на то, что вариаторы традиционно считаются менее надежными, чем АКПП. Отчасти это действительно так, однако сегодня ситуация сильно изменилась. С одной стороны, сами вариаторы стали более надежными (например, агрегаты типа X-Tronic), а с другой легендарная АКПП в плане ресурса и надежности сильно сдала позиции.

Основной причиной стало то, что производители «классических» автоматов увеличили количество передач (до 6-и, 7-и и даже 8-и). В результате конструкция сильно усложнилась. Еще активно стала задействована блокировка гидротрансформатора для повышения КПД.

Также коробки стали официально не обслуживаемыми. Даже при желании обслужить автомат, труднее стало слить масло из АКПП, автовладельцы потеряли возможность простого и легкого доступа к фильтрам АКПП для их замены и т.д. Все это никак не добавляет АКПП надежности.

Если же говорить о вторичном рынке б/у авто, в этом случае оптимально отдавать предпочтение АКПП. Даже с учетом того, что машина с вариатором изначально дешевле, чем с автоматом, вероятность необходимости износа и ремонта СVT исключать нельзя.

Так вот, если АКПП можно относительно просто и сравнительно недорого отремонтировать, в случае с вариатором могут возникнуть определенные сложности. Хотя опытных специалистов по ремонту вариаторов стало больше, стоимость ремонта СVT все равно может быть очень высокой.

А что с надежностью?

А вот это, пожалуй, самое главное, что волнует покупателей даже новых или свежих автомобилей, планирующих ездить на машине не один год и продать ее без сильной потери в цене. Что же, давайте разбираться.

С классическими «автоматами», казалось бы, все просто: такие коробки выпускаются давно, поэтому хорошо изучены и должны обходиться без «сюрпризов». На самом деле все не совсем так. Это старые 4- и 5-ступенчатые «автоматы» с их неспешными переключениями жили своей размерной жизнью. Современным коробкам такое только снится!

Начнем с того, что их ставят в связке с более мощными и «моментными» моторами, так что уже приходится несладко. Далее для достижения более интересных динамических качеств и лучшей топливной экономичности применяется ранняя блокировка гидротрансформатора на низших передачах. Отсюда ускоренный износ фрикционов при управляемом проскальзывании и, как следствие, быстрое загрязнение масла.

По-хорошему его бы теперь менять чаще, чтобы не страдал гидроблок и сам гидротрансформатор и чтобы не было локальных перегревов. Но интервалы замены в лучшем случае сохраняются на прежнем уровне, в худшем — растягиваются, а то и вовсе отменяются. Да-да, некоторые производители заявляют, что масло залито на весь срок службы коробки. Это на самом деле так. Вопрос лишь в том, каким будет этот самый срок…

Также стоит упомянуть общее усложнение конструкции, а вместе с тем борьбу за снижение веса и себестоимости агрегата (иногда в ущерб долговечности — чего стоит, например, отказ от радиатора охлаждения на некоторых коробках), всеобщую тенденцию к сокращению сроков разработки и испытаний новых узлов.

В общем, нельзя сказать, что АКПП проще и надежнее других типов автоматических коробок. Это по-прежнему технически сложный, требовательный к своевременному обслуживанию и чувствительный к нарушению правил эксплуатации узел.

Это если говорим «вообще». А в частностях у каждой коробки — свои особенности. Достаточно вспомнить ранние версии Mercedes 7G-Tronic 722.9, где был отмечен выход из строя электроплаты Siemens, размещенной в масляной ванне и страдающей от высокотемпературного режима. Или же коробку GM 6Т30/6Т40/6Т45 ранних лет выпуска, постоянно страдавшую от перегревов и требовавшую замены то гидроблока, то сгоревших фрикционов. И это к вопросу о том, что стоит отдавать предпочтение коробкам, выпускаемым не один год и пережившим все свои «детские болезни».

Та же история и «роботами»: репутацию подмочили как раз ранние версии, которые имели целый набор самых разнообразных проблем, причем некоторые из них типичны для автоматических коробок любого типа. Так что здесь правило «чем позже год выпуска, тем лучше» работает железобетонно.

Основная проблема старых коробок с сухими сцеплениями (а это, например, фольксвагеновская DQ200 или Getrag 6DCT250, которую ставят на модели Ford и Volvo) — прогрессирующие рывки при переключениях, иногда и вовсе отказ от работы, что «лечилось» новыми прошивками, заменой сцеплений, в некоторых случаях — и гидроблока. Собственно говоря, здесь проблема та же, что и у простых роботизированных коробок с актуаторами, — обеспечить адаптивность автоматики к естественному износу сцепления плюс беречь его в специфических режимах движения.

Коробки с мокрыми сцеплениями (фольквагеновские DQ250 и 500, 6DCT450) этой проблемы лишены, но страдают от тех же бед, что и классические «автоматы». Масло быстро накапливает продукты износа фрикционов, поэтому требует периодической (в идеале каждые 40-50 тыс.км) замены.

В противном случае страдают управляющие соленоиды, каналы, подшипники. Например, у ранних версий 6-ступенчатой DSG (DQ250) слабым местом оказался как раз мехатроник: клапанный механизм «травился» продуктами износа, накапливавшимися в масле. А еще одна «болячка» — точно такая же, как у упоминавшегося выше мерседесовского «автомата»: плата гидроблока «жарилась» в горячем масле, страдая от перепадов температур.

Любопытно, что подобный казус имеется и в «биографии» вариатора Multitronic ранних лет выпуска. Но вообще CVT-коробки имеют свои конструктивные особенности, которые могут сказаться на ресурсе основных узлов и быть причиной возникновения тех или иных проблем.

Напомним, что изменение передаточных чисел (плавное или ступенчатое — как задумал производитель) обеспечивают хитрые составные шкивы на валах коробки. Каждый шкив состоит из двух половинок — конусов, которые, сдвигаясь или раздвигаясь, изменяют свой внешний радиус. За эту работу отвечает гидравлика, которой заведует электронно-управляемый гидроблок.

Поскольку трение является рабочим процессом (ремень плотно прижимается к конусам), неизбежен износ. В зависимости от коробки срок службы ремня составляет 200-300 тыс. км, однако сократить эти цифры могут повышенные нагрузки на узел при агрессивной езде, пробуксовках, буксировке.

Но не только. Раз есть трение, есть и продукты износа. Мелкую стружку улавливают фильтры и магниты, но если «мусора» в масле слишком много, будут страдать клапаны и каналы гидроблока. Добавляет загрязнений и гидротрансформатор (Lineatronic и Jatco) или «мокрое» сцепление (Multitronic). При некорректной работе гидравлики натяжение ремня может отличаться от необходимого, что приведет к его проскальзыванию, вызывая ускоренный износ и повреждая конусы шкивов. А это уже недешевое удовольствие.

Но ведь есть и другие напасти! Отказы электронного блока управления (Multitronic), поломка степ-мотора, отвечающего за положение конусов (Jatco), износ фрикционов старт-пакета (Lineatronic). То есть у каждой коробки — свои особенности и «болячки».

Собственно к надежности вариаторов как таковой особых претензий нет. Проблема — в чувствительности к нагрузкам и в принципе ограниченном ресурсе ремня, высоком риске износа конусов шкивов, что при пробеге свыше 200 тыс. км может вылиться в дорогостоящий ремонт. Но это тоже выводы «вообще». А в частности, современные вариаторы получают новые конструктивные решения, снижающие негативное воздействие нагрузок. Примеры — коробка Toyota с первой механической передачей или же вариатор JF015E с двумя ступенями переднего хода.

Вообще же мнение о том, что ремонт вариатора и «робота» обойдется дороже, чем ремонт «автомата», тоже далеко не всегда соответствует истине. Пожалуй, пока еще можно согласиться с тем, что сервисная база для диагностики, обслуживания и ремонта гидромеханических коробок в нашей стране развита лучше, но последние годы ситуация с «роботами» и вариаторами улучшается. Это неизбежно, ведь на рынке уже предостаточно автомобилей с такими коробками, а со временем их число будет только расти.

Как сделать выбор?

Решить, какая коробка передач лучше, оказывается не так просто. Приходится учитывать большое количество факторов. Автомат удобен, достаточно комфортен и требует нечастого обслуживания, которое можно сделать во многих автомастерских. Он имеет ряд недостатков, но достаточно терпимых. Машиной можно пользоваться на легком бездорожье, применять как обычное авто, чего нельзя сказать о вариаторе: на такой машине нельзя буксовать или что-то буксировать, ей противопоказан резкий старт или высокие нагрузки из-за хрупкости приводного ремня, который является наиболее слабым местом в конструкции.

Робот стоит дороже, но он удобнее, и уход за ним проще. Такая коробка тратит меньше топлива, позволяет использовать машину комфортно практически в любых условиях, за исключением глубокой грязи, где трудно предугадать, как автомобиль себя поведет при высоких оборотах и пониженной сырости. У вариатора есть свои преимущества, к ним относится более доступная цена, абсолютно плавный разгон и низкий расход топлива. Если вы предпочитаете степенную езду и используете машину в основном в условиях города, то этот вариант станет достаточно удобным.

Надежность

Этот вопрос достаточно спорный, традиционно считается, что автомат ходит намного дольше вариатора, разница исчисляется сотнями тысяч километров. Однако во многом срок службы механизмов зависит от тяжести условий, в которых они эксплуатируются, и регулярности технического обслуживания. Коробки-автомат и роботы намного сложнее по строению и обходятся дороже, если их приходится ремонтировать. Вариаторы обычно вообще не ремонтируют, а заменяют на новые, потому что ремонт может обойтись дороже покупки цельного узла.

Комфортность

Что именно для вас является более удобным вариантом, вы можете узнать, лишь побывав за рулем нескольких машин с разными КПП и сравнив их на практике.

Прежде чем купить автомобиль с одним из вариантов коробки, стоит не только изучить материал теоретически, но и проехать на авто лично. Вопрос выбора сугубо индивидуален, и невозможно дать однозначный ответ на вопрос, какая КПП лучше.