Чем отличается автомат от вариатора кратко

Обновлено: 05.07.2024

Традиционная гидромеханическая автоматическая коробка передач предлагалась и предлагается на широчайшем разнообразии моделей. Бесступенчатая коробка передач, оно же вариатор, в последнее время получила большее распространение, но российская аудитория в массе своей относится к ней настороженно. Давайте разберемся, чем отличается вариатор от "автомата" и какие преимущества и недостатки у них есть?

Поиски ответа на этот вопрос длятся не один год и как правило резюме не в пользу вариаторов. Фанаты "гидромеханики" апеллируют к нежной и спорной конструкции бесступенчатых агрегатов, однако все не так однозначно, а плюсы и минусы есть у обеих конструкций. Перед тем как затрагивать их сильные и слабые стороны, углубимся в "анатомию" для более полного понимания принципов работы агрегатов данных типов.

Вариатор или бесступенчатая коробка передач

Вариатор или CVT (Continuously Variable Transmission) существенно отличается по своему устройству не только от гидромеханического "автомата", но и любой другой коробки передач. Одна из его ключевых особенностей является отсутствие фиксированных передач. Вместо этого есть диапазон, в котором находится плавно изменяемое передаточное число.

Вариатор устроен совершенно иначе, нежели механическая КП, преселективная роботизированная коробка передач с двумя сцеплениями или классический "автомат" ввиду применения в нем двух шкивов. Роль передачи может играть как металлический ремень, так и цепь, передающая усилия между ведущим валом от двигателя к ведомому валу, идущему к колесам. Передаточное число меняется благодаря изменению диаметра валов. Другими словами, когда ведущий шкив "разведен", ремень охватывает малый диаметр и получается своего рода высшая передача. Когда шкив сведен, ремень охватывает большой диаметр, что соответствует максимальному передаточному числу или движению на первой передаче.

Жесткая связь по передаче крутящего момента от двигателя к колесам – усилие передается механически, а не посредством давления масла – позволяет получить высокий КПД. При этом на практике вариатор работает довольно специфично – при разгоне стрелка тахометра "подвисает" на высоких оборотах и автомобиль плавно ускоряется под монотонный гул двигателя. Нередко эта особенность вызывает раздражение у пользователей, поэтому некоторые производители используют коробки передач с запрограммированными передачами, имитирующими работу обычной АКП.

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.

Плюсы и минусы вариатора

Первая очевидная сторона бесступенчатой коробки передач – это плавность хода. Авто с вариатором ускоряется без рывков и "ступеней", которыми отличается гидромеханическая автоматическая трансмиссия и "роботы" с одним сцеплением. У вариатора, как уже было сказано, более коэффициент полезного действия и лучше топливная экономичность. Также принято считать, что при штатных режимах эксплуатации вариатор работает в более комфортных условиях благодаря электронному управлению, которое выбирает оптимальные параметры. Таким образом, по потребительским свойствам вариаторы хороши и как правило с ними разгон быстрее чем ожидаешь.

Depositphotos / VOSTOCK Photo

Увы, недостатков, причем, довольно специфичных тоже хватает. Вариатор накладывает определенный отпечаток на управление автомобилем и требует соблюдения определенных правил эксплуатации. На машине с вариаторной коробкой передач крайне не рекомендуется практиковать агрессивный стиль вождения с резкими стартами. Буксовать в снегу и грязи также нежелательно, причем для бесступенчатой коробки передач также губительно резкое восстановление сцепления колес (появление "зацепа") после пробуксовки. Буксировка с выключенным двигателем приведет к поломке CVT, исключением является транспортировка с вывешенной ведущей осью. Практика показала, что как минимум в ряде случаев вариаторам не очень хорошо живется со сравнительно мощными двигателями, развивающими 250 и более "лошадей" из-за высокой нагрузки.

Масло для коробок передач данного типа предотвращает трение металла по металлу. Оно стоит недешево, а сам агрегат чувствителен к его качеству. Есть и проблемы с ремонтом вариаторов, особенно, в небольших городах – ряд экспертов утверждает, что процесс восстановления до конца не изучен.

Плюсы и минусы автоматической коробки передач

Ресурс – это, пожалуй, первое, что выгодно отличает традиционный "автомат" от вариатора. Истории известны как агрегаты с высокой надежностью, так и откровенно слабые, но в среднем их ходимость, как принято считать, все-таки выше, чем у бесступенчатых коробок передач. Конструкция их за долгие годы эксплуатации хорошо изучена, а ремонт зачастую не представляет каких-либо сложностей и проблем. Автоматическая коробка передач в меньшей степени требовательна к качеству масла, хотя и для нее принципиальна важна регулярная замена трансмиссионной жидкости – об этом мы говорили неоднократно.

Наконец, ездить на "автомате" привычнее из-за особенностей его принципа действия – при наборе скорости происходит рост оборотов, сопровождающийся сменой передач.

Недостатки, разумеется, тоже присутствуют. Одна из слабых сторон традиционной автоматической коробки передач – низкий коэффициент полезного действия из-за потерей в гидротрансформаторе. Иногда можно буквально почувствовать, как лошадиные силы "вязнут" в трансмиссионной жидкости. Как следствие, автомобили с гидромеханическими АКП могут расходовать больше топлива. Иногда в адрес машин с "автоматами" слышатся упреки в том, что они медленнее аналога с механической коробкой передач. Так было раньше, но сейчас далеко не у всех автомобилей есть версии с тремя педалями, да и современные многоступенчатые агрегаты меняют ступени столь быстро, что говорить о какой-либо медлительности не приходится. Тем не менее недостатком иногда можно считать алгоритм работы коробки передач – АКП, бывает, работает не слишком логично, словно, не понимая, чего от нее хотят.

Разновидности автоматизированных КПП

Второй вид автоматизированной коробки – это вариатор. Бесступенчатая трансмиссия. Она лишена передач, а тяга на колеса передается посредством одной планетарной скорости, при этом передаточное отношение изменяется специальным ремнем и конусами, что и позволяет скорости автомобиля расти даже в том случае, когда рабочие обороты двигателя достигли номинального значения и зависли на нем. Скажем так, вариатор – это разновидность автоматизированной трансмиссии, которая предполагает удобство в эксплуатации и склонность к экономичной езде, реализуя при этом большую часть возможностей двигателя. Себестоимость производства вариатора невелика, именно поэтому его применяются на подавляющем большинстве бюджетных автомобилей и лишь такой концерн, как Ниссан устанавливает CVT даже в крупноразмерные вседорожники.

Почему именно АКПП и CVT ?

Но знаете, друзья мои, тут даже и сравнивать особо нечего. Далее, приведу объективное сравнение двух типов КПП и доступно объясню, что же лучше.

Сравнение

Немного вводной информации

Перед автолюбителями при выборе нового авто встаёт вопрос, какой коробке переключения передач отдать предпочтение: классической автоматической, вариаторной либо роботизированной. Каждая из них имеет как позитивные, так и негативные стороны. Попробуем разобраться, какие у них отличия, и на чём остановить свой выбор.

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.

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:

Сегодня классическая АКПП существенно доработана — есть модели, которые отличаются хорошей реактивностью, имеют зимний, спортивный, экономичный режимы работы, до 8 передач.

Вариатор

собственно вариатор;узел, осуществляющий разъединение двигателя с вариатором;система управления;механизм заднего хода.

Вариаторная КП может быть двух типов:

Принцип работы основан на том, что два раздвижных шкива (ведущий и ведомый), соединённых металлическим ремнём, автоматически меняют свой диаметр, изменяя при этом передаточное число. Запускается вариатор с помощью рычага селектора. Режимы передач идентичны с АКПП.

Позитивные стороны вариатора перед другими КП:

эффективность при использовании мощности мотора;высокая экономия топлива;комфортность управления и самого движения;плавность хода авто;ровный разгон и оперативный набор скорости;малая нагрузка на мотор;экологичность;высокий КПД.

Если вы всё-таки решили отдать предпочтение вариатору, то стоит учесть и его недостатки:

сложность конструкции и ремонта, в покупке запчастей;малое количество сервисов, способных осуществлять ремонт;быстрый износ при езде по плохим дорогам и бездорожью;специфический шум при работе;короткий срок эксплуатации;не ставится на мощные машины.

Важно! Опытные автослесари и автолюбители советуют отказаться от приобретения авто с вариатором, которое уже было в употреблении. Если покупка уже сделана, то необходимо вовремя осуществлять полную замену масла, датчиков скорости и уровня топлива.

Роботизированная КПП

При управлении роботизированной КПП водитель, как и в автоматике, просто переводит селектор в необходимый режим, а переключение передач производит электронный блок. Также производители авто сохранили возможность перехода в ручной режим.

Недостатками такого вида КП считают:

присутствие пауз, рывков и толчков при переключении передач;заторможенность;невозможность буксировки.

Стоит отметить, что производители стараются стабильно усовершенствовать трансмиссии. Так, сегодня самым современным вариантом роботизированной КП второго поколения является преселективная трансмиссия с двумя сцеплениями. Её составляющими являются 2 вала для чётных и нечётных передач. Каждый вал соединён с двигателем отдельным сцеплением.

Преимущества преселективной трансмиссии уже успели оценить:

К недостаткам тоже не стоит подходить снисходительно. Сюда относятся:

высокая стоимость;дорогостоящие ремонтные работы и замена масла;рывки и провалы в динамике авто.

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:

При отсутствии возможности воспользоваться вышеперечисленными способами за информацией о типе трансмиссии следует обратиться:

к добросовестному продавцу, к опытному автослесарю,к сопроводительной документации авто.

Виды КПП: автомат и вариатор

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

Оба агрегата нуждаются в хорошей смазке и охлаждении.

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

Автомат

Как работает АКПП

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

Сцепление и передачи

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

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

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

Гидравлика и электроника

В электронный блок поступает информация с датчиков:

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

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

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

Что может ломаться в АКПП

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

Масло засоряется фрикционной пылью, клеевыми отслойками, стружкой. Поток разносит грязь по всей коробке:

забивает масляный фильтр;
осаждает каналы гидроблока и соленоидов;
засоряет радиатор.

В системе пропадает давление, и момент передаётся с потерями. Грязь, как абразив, истирает поверхности деталей и съедает шлицы зубчатых колёс. В масло могут попасть обломки шайб, колец, лопастей. В этом случае автомат подлежит серьезному ремонту или замене.

Достоинства АКПП

Преимущества автоматической коробки сведены в таблицу.

Параметр

Описание

Недостатки АКПП

В чем вариатор может быть лучше автомата:

Масло АКПП требует замены каждые 60 000 км пробега. Объём залитой жидкости в среднем 8 л. При цене 700 р/л затраты на покупку масла составят 5600 р. Вместе с заменой ATF нужно устанавливать новый масляный фильтр, промывать поддон, прочищать радиатор.
Зимой автомобиль с АКПП долго прогревается из-за большого объёма масла.
Низкий КПД и медленный разгон из-за потерь в гидротрансформаторе.
Переключение передач происходит рывками.

Срок службы коробки автомата

Ресурс АКПП составляет 150 тыс. км гарантировано, но обычно больше — 250 — 300 тыс. км. При условии контроля уровня и состояния масла, правильной эксплуатации машины.

Вариатор

В чем принципиальная разница между вариатором и автоматом:

нет переменных передач;
максимально используется крутящий момент двигателя.

Популярная конструкция CVT — клиноременная передача с гидротрансформатором. В вариаторах Audi ремень заменён цепью.

Как работает вариатор

Вариатор плавно меняет передаточное отношение за счёт изменяемых диаметров валов. Ведущему валу малого диаметра нужно провернуться 2 — 3 раза, чтобы ведомый вал большего диаметра сделал один оборот. Валы соединены ремнём, по которому передаётся момент. И вот как это происходит.

На вал насажен шкив. Он состоит из двух конусных дисков, обращенных друг к другу сторонами малого диаметра. Расстояние между дисками сужается или расширяется под действием гидравлики. Изменение шкивов на разных валах происходит синхронно.

В коробке CVT установлен стальной ремень, выполненный из лент, соединённых стальной пластиной в виде бабочки. Бабочка придаёт ремню клиновидную форму в разрезе. Боковой поверхностью ремень касается шкива. Когда конусы сдвигаются, ремень под воздействием центробежных сил выталкивается. В этот момент второй шкив раздвигается, и ремень утопает. Таким образом ведущий шкив передает момент ведомому шкиву. Реализовать задний ход через шкивы нельзя, эту задачу решает планетарный механизм.

Система управления шкивами работает под высоким давлением жидкости. Масло вариатора отличается от ATF назначением смазочных свойств: оно предотвращает трение металла о металл.

Система сцепления в вариаторе реализована с помощью гидротрансформатора, аналогичного АКПП. ГДТ также регулирует привод ведущего шкива.

Что может ломаться

Вариаторной передаче свойственны те же проблемы, что и автомату, если не менять масло после 50 000 км пробега.

Отличие поломок вариатора от автомата связано с работой ременной передачи. Агрессивная езда и жёсткая эксплуатация коробки приводят к растягиванию ремня. Грязное масло стачивает боковые пластины. В результате на конусах остаются задиры от царапающих зубцов, что ведёт к быстрому износу и дорогому ремонту.

При отсутствии давления движение конусов становится асинхронным, ремень пробуксовывает, истирается. В запущенном случае ремень рвётся и разлетается по всей коробке.

Достоинства вариаторной коробки

Параметры, по которым бесступенчатый вариатор лучше автомата, сведёны в таблицу.

Параметр

Описание

Вариатор на кроссовере обеспечивает максимальный комфорт движения, если помнить, что это не внедорожник.

Недостатки вариатора

Популярность вариатора находится на низком уровне, что влияет на стоимость ремонта и комплектующих. Так, цена за новый ремень выше 20 000 р., а механики советуют его менять через 100 — 150 000 км, не дожидаясь полного истирания. Найти мастера, который возьмётся за разборку CVT, сложно, особенно в малых городах.

Другие недостатки вариатора:

Коробке нужно оригинальное дорогое масло. Аналоги не допустимы.
Вариаторы не устанавливают на силовые агрегаты мощностью свыше 200 л.с. Высокие нагрузки изнашивают приводной ремень.
CVT работает с равномерным гулом. Водитель не чувствует переключения передач, что для некоторых является психологически некомфортным.
Ответственная электроника при небольшой поломке детали или недостаточного давления масла переводит вариатор в аварийный режим или отключает его.
Длительное движение на предельно высокой или низкой скорости нагружает ремень.

Срок службы вариаторной коробки

Вариаторы ходят 150 000 км. В этот момент можно быстро разочароваться, но известны случаи, что коробка служила по 300 000 км. Разница зависит от отношения автовладельца к своей машине: регулярность техобслуживания, манера езды, соблюдение правил эксплуатации.

Сравнительная характеристика двух видов коробок передач

Производители трансмиссии нацелены создать комфортные, экономичные и надёжные агрегаты. Сравним, какая разница по этим критериям между вариатором и автоматом.

Как определить какое устройство установлено в автомобиле

Как различить коробки по внешним признакам:

вариатор работает в режимах “P”, “N”, “D”, “R”. У автомата бывают дополнительные “L”, “M”,”OD”;
шильдик на двери багажника означает: CVT — вариаторная коробка, AT — автомат.

Вариатор отличается от автоматической коробки плавным разгоном и монотонным звучанием. В автомате передачи переключаются с лёгкими толчками.

Разница между вариатором и автоматом с экономической точки зрения

Чей ремонт дешевле: коробки автомат или вариатора? АКПП ставится в автомобили десятки лет. Хорошо изучен. Легко найти мастера или сервис по ремонту конкретной модели. Вместо дорогих фирменных запчастей можно подобрать качественный аналог.

Вариатор отличается от автомата меньшим весом, что отражается на расходе топлива и масла. По эксплуатационным расходам вариатор дешевле. Стоимость масла CVT может быть выше оригинального ATF, но по объему его нужно не более 7 л, в то время, как ATF требуется в среднем от 8 л.

Какое устройство лучше с точки зрения надёжности

Надёжность АКПП или вариатора зависит от модели, эксплуатации и качества обслуживания. При равных условиях ресурс обеих коробок достигает 300 000 км. Агрессивная езда, тяжёлые нагрузки, перегрев — одинаково негативно влияют на работу трансмиссий.

Какая коробка передач лучше для спортивной езды, так это автомат, поскольку вариатор плохо переносит большой крутящий момент. Для CVT подходит равномерное движение со скоростью не выше 150 км/ч.

Выводы. Что лучше, автомат или вариатор

Категорично выделить, что лучше, вариатор или автомат, нельзя. CVT подходит тем, кто ищет экономную машину для спокойных семейных поездок. Любителям динамики, спортивной езды — лучше выбирать коробку автомат.

Автомеханики дают советы, на что обратить внимание при выборе и покупке авто с пробегом:

в машинах с пробегом свыше 150 000 км скорее всего автоматическая трансмиссия уже требует замены;
автомобиль с вариатором лучше брать без пробега;
если при тест-драйве на вариаторе слышны стуки, чувствуются рывки — агрегат изношен;
перед покупкой нужно проверить машину на СТО.

За счёт простого принципа действия, экономичности, плавности вариатор в перспективе развития выигрывает у автомата.

Читайте также: