Какая коробка передач лучше: автомат или вариатор или робот?

Приветствую Вас всех, мои дорогие подписчики и регулярные читатели блога! Еще пару десятков лет назад автомобиль с автоматической трансмиссией на наших дорогах был диковинкой. Сегодня многие автолюбители выбирают ее за удобство и комфорт во время следования. Тем не менее, в ней существуют свои разновидности, которые различаются конструкцией принципом действия. По просьбам наших читателей хочу сегодня уделить внимание вопросу, чем отличается вариатор от автомата.

Устройство и принцип действия вариатора

​Многие люди думают, что вариатор изобретен позже коробки автомат, но это не так. Принцип работы бесступенчатой трансмиссии открыл в 1490 году Леонардо да Винчи, но внедрить его в работу у него не получилось, так как в то время не было такого вида мотора, который сегодня применяется на современных машинах.

Принцип конусов, которые направлены в противоположные стороны, и натянутых конических ремней, открыл именно этот ученый. Такие устройства использовались на мельницах. В то время такой механизм представлял собой примитивный вариатор. Затем про этот механизм забыли, и только в 19 веке его начинают использовать на станках на производстве, но до автомобилей пока не дошло. Первым инженером, решившим использовать это изобретение для автомобильного транспорта, был инженер из Голландии Хуберт ванн Доорн. Он придумал бесступенчатую трансмиссию, которая монтировалась на автомобили в 1958 году.

Вариатор устанавливался на машины с мотором 0,59 литра полезного объема. Это был большой успех, и далее уже другие изготовители стали думать об установке бесступенчатой коробки на свои машины.

Перед переходом к сравнительным параметрам автоматической коробки и вариатора, будет полезно ознакомиться с принципом работы и конструкцией обоих механизмов. Эти данные помогут вам совершить правильный выбор. Начнем рассмотрение с вариатора.

Главным отличием вариатора от другой коробки является то, что у нее нет отдельных передач. Каждый вариатор имеет определенный диапазон, в котором имеется передаточное усилие при некоторых условиях в определенный момент времени. Такое условие возможно, потому что в основе действия вариатора используется другой принцип работы, в отличие от коробки передач.

Разберемся в принципе работы вариатора. Он заключается в применении ременной передачи, обычно в современных автомобилях применяется цепь (металлический ремень), которая передает крутящий момент между коленчатым валом мотора и ведомым валом, соединенным с приводом колес. Передаточное число изменяется плавно с помощью плавного изменения диаметра ведомого и ведущего валов. Для таких целей применяются специальные методы. Все современные заводы изготовители автомобилей имеют свои наработки в этом плане. Но все вариаторы делятся на два основных вида:

1. Клиноременный вариатор.
2. Тороидный вид.

Основным элементом клиноременной передачи можно назвать зубчатый ремень с формой сечения в виде трапеции. Некоторые заводы применяют ремень или цепь из металлических пластин. Другая составляющая – два шкива, сформированные коническими дисками, которые способны изменять диаметр. Это позволяет изменять скорость и величину передаваемого момента вращения.

Работа выполняется в следующем порядке. При нажатии на педаль газа ведущий шкив передает крутящий момент от мотора на ведомый вал. Но его устройство такое, что при воздействии центробежных сил из-за повышения оборотов две половины дисков сходятся и выталкивают конический ремень от середины шкива к краям. На ведомом валу осуществляется обратная процедура. У него две половины диска расходятся, и ремень перемещается к середине шкива. Так медленно меняется передаточное отношение и сила. Когда педаль газа отпущена, то выполняется обратный процесс.

Тороидный вид вариатора работает другим способом. Вместо валов есть два колеса, которые имеют сферическую поверхность. Между колесами, одно из которых ведущее, а другое ведомое, зажаты ролики. Изменение величины момента вращения и передаточного отношения появляется из-за изменения силы трения роликов и колес. Изменение местонахождения роликов в перпендикулярной плоскости дает возможность менять и передаточное отношение. Когда ролик расположен горизонтально, то ведомое и ведущее колеса вращаются с одной угловой скоростью. А если ролики находятся в другом положении, то меняется и передаточное отношение.

Но из-за сложности устройства и технологий производства некоторых элементов тороидальные вариаторы применяются редко. Поэтому в будущем мы будем рассматривать наиболее распространенные в производстве автомобилей клиноременные вариаторы.

Смазочные материалы для вариаторов имеют отличия от других жидкостей для трансмиссии. Они имеют маркировку CVT. Эти жидкости не только смазывают детали, но и не допускают скольжение. Благодаря такому свойству возможна работа ремня по передаче момента вращения между валами. Поэтому нельзя позволять «масляное голодание» коробки передач, иначе цепь или ремень будут проскальзывать по поверхностям валов, что приведет к их быстрому износу.

Какие элементы в вариаторе подвержены неисправностям

Это устройство требовательно к качественному техническому обслуживанию. Масло необходимо менять каждые 80 тысяч км пробега, что указано в регламенте производителей. Об этом нельзя забывать, в противном случае возникают проблемы, которые потребуют большого вложения денег.

• Могут загрязняться масляный насос, гидроблок.
• Вследствие этого валы не способны нормально разжимать и зажимать ремень, который пробуксовывает.
• Если буксует ремень, происходит большой износ. При повышенном износе он быстро разорвется, что создаст большие проблемы в коробке.
• Появляются задиры на отшлифованных участках валов, что отрицательно влияет на ремень.
• Вариаторная коробка имеет серьезный недостаток в наличии большого количества электроники, достигающей 50%.

Срок службы вариаторной коробки

Здесь необходимо помнить о необходимости своевременной замены смазки, в противном случае срок эксплуатации значительно снизится. Однако, если вы своевременно обслуживаете коробку передач, то через 150 тысяч км пробега рекомендуется заменить ремень, чтобы он не порвался и не причинил механизму вреда. Поэтому вариаторная коробка является более проблемным механизмом, в отличие от других видов, а ее срок работы не сможет достигнуть 300 тысяч км.

Достоинства вариатора:

1. Хорошая динамика разгона, лучше, чем на автомате.
2. Малый расход топлива, ниже, чем на автомате.
3. Отсутствуют передачи, а значит, и нет дерганий при переключении, что обеспечивает дополнительные достоинства по динамичности и плавности движения.
4. Повышенный КПД, больше на 10%, чем у коробки автомат.
5. Простое управление транспортным средством, начинающим водителям нет необходимости обучаться вождению машиной с вариаторной коробкой, переключению передач и троганию с места.
6. Автомобиль с вариатором не выбрасывает много экологически вредных веществ из-за меньшего расхода бензина.
7. Щадящий режим действия. Подбор условий работы осуществляет электронная система, выбирающая лучшие режимы работы, чтобы снизить износ элементов и увеличить срок их функционирования.

Недостатки вариаторной коробки:

1. Сложный способ ремонта, который еще полностью не освоен специалистами, поэтому ее ремонт могут выполнять только официальные дилеры, что стоит больших денег. Найти хорошего мастера по вариаторной коробке очень трудно, особенно в небольших городах.
2. Сложная электронная система, при ее неисправностях требуется посещение официального дилера, и вложение больших денег.
3. Стоимость замены ремней является дорогостоящей процедурой, ее производят далеко не все автосервисы.
4. Специальное масло для вариатора стоит дорого, и найти его не просто. Марка масла также играет большую роль, если залить другое масло, то коробка работать не будет.
5. Вариаторную коробку нельзя монтировать на автомобили с мощными моторами, более 220 л.с., так как мощные моторы оказывают большое усилие на ремень привода и ролик вариатора.
6. На автомобиле с вариаторной коробкой запрещается буксировать другой автомобиль или прицеп, и буксировать сам автомобиль с неработающим мотором.

Плюсы и минусы

Несмотря на сложность конструкции и дороговизну, данный тип трансмиссии получает все большее распространение. Как и любое другое устройство, вариатор имеет определенные плюсы и некоторые минусы.

Для более точной оценки механизма следует определиться с критериями, а лучше проанализировать достоинства и недостатки в сравнении с другими наиболее близкими по функциям механизмами.

Основные плюсы вариатора:

• Непрерывность потока мощности, передаваемого от двигателя на ведущие колеса.
• Плавное без толчков и рывков изменение передаточного соотношения.
• Возможность обеспечения оптимального режима работы двигателя.
• Низкий уровень шума от работающего механизма, слегка изменяющееся характерное жужжание.
• Уменьшение расхода топлива.
• Максимальная оптимизация нагрузок на силовой агрегат и другие элементы привода.

С другой стороны, вышеперечисленные достоинства достигаются за счет высокой сложности механизма и наличия целого ряда устройств, обеспечивающих его работу.

Это влечет за собой удорожание конструкции и увеличение эксплуатационных расходов. В вариаторы заливаются специальные трансмиссионные технические жидкости, которые обеспечивают охлаждение деталей и удаление продуктов износа из рабочей зоны.

Коробка автомат

Этот механизм появился в первую очередь в судостроении в начале 20 века. Его изобретателем является немецкий профессор Феттингер. Он разработал гидродинамическую передачу, разъединившую двигатель корабля и винт. Так возникла гидравлическая муфта, являющаяся наиважнейшим элементом автоматических коробок. В последующем в 1940 году в Америке инженеры начали устанавливать первые автоматические коробки на автомобили.

Их устройство практически не поменялась до сегодняшнего дня. Автоматическая трансмиссия имеет два главных элемента – редуктор и гидротрансформатор, который работает вместо сцепления. Его принцип действия состоит в плавном переключении скоростей. Редуктор устроен так, что шестерни находятся друг с другом в непрерывном зацеплении. Это дает возможность получить единый небольшой по размерам механизм, имеющий несколько ступеней.

С самого начала переднего привода у автомобилей не было, они все имели задний привод, а при такой конструкции автоматические коробки были оснащены всего тремя передачами, чего было достаточно. На сегодняшний день ситуация другая, и автомобили имеют передний привод, скоростей стало больше, имеется до шести скоростей.

Устройство автоматической трансмиссии

Сегодня эта конструкция отработана годами, в настоящее время ее устройство доведено до совершенства (основные виды). Конструкция этой коробки является довольно надежной и прочной. Момент вращения от мотора передается по устройству гидротрансформатора, как мы рассматривали, в нем отсутствует механическое зацепление, он действует за счет давления масла. Если жесткого сцепления нет, то и надежность механизма высокая, но в конструкции имеется планетарная передача и валы, а также фрикционы с дисками.

Фрикционы работают в качестве сцепления и при их разжатии и сжатии вступают в работу необходимые муфты на соответствующие скорости.

Важными элементами являются гидроблок и насос повышенного давления. Это наиболее важные детали.

Что может выйти из строя в автоматической коробке

Все неисправности АКПП, как и механической коробки, возникают от несвоевременного ремонта и обслуживания, замены масла. Обычно многие водители не меняют масло в автоматической коробке даже при значительном пробеге, что приводит к загрязнению радиатора охлаждения, гидроблока, фильтра. В результате масляный насос не способен подавать рабочее давление. Ввиду этой ситуации фрикционы на металлических дисках прокручиваются, по аналогии с тем, как пробуксовывает диск сцепления на механической трансмиссии. Скорости при этом плохо включаются, автомобиль дергается при переключении передач.

По этой причине при приобретении рекомендуется проверять на запах масло автоматической коробки, так как горелая жидкость означает, что изношены или пригорели фрикционы. Если имеется такой запах, то приобретать такую машину не рекомендуется. Конечно, если автоматическая коробка «запущена», то неисправностей может быть и больше: износ шестерен планетарного механизма, фрикционной накладки гидротрансформатора, и многих других деталей.

Срок службы коробки автомата

​При нормальном обслуживании ресурс может быть очень большим. Иногда встречаются автомобили, когда при своевременной замене масла автоматическая коробка служит до 400 тысяч км пробега, и это на обычном автомате с четырьмя ступенями. Коробки автоматы именно четырехступенчатые старых версий считаются наиболее надежными, особенно производства Японии.

Чтобы сделать работу трансмиссии более длительной, необходимо следовать некоторым рекомендациям:

• Производить замену масла по плану, если нужно менять через 70 тысяч, то необходимо так и делать. Если заменить раньше, то будет еще лучше. Также необходимо знать, что необслуживаемых коробок не бывает.
• Вместе с маслом необходимо менять и фильтр, что значительно увеличит ресурс.
• Рекомендуется снять радиатор с коробки и прочистить его, затем промыть.
• Произвести очистку дна коробки от различных загрязнений, очистить магниты.

Такие правила необходимы, срок службы повысится значительно, и может достигнуть 300 тысяч км пробега. Ввиду такой надежности многие люди и выбираю коробку автомат.

Преимущества АКПП:

1. Простое управление автомобилем, нет необходимости решать, как трогаться с места и какую передачу включать, автомат будет работать сам.
2. Надежность. Такой тип трансмиссии при необходимом обслуживании может работать длительное время, по сравнению с другими видами.
3. Ремонтопригодность. Автоматические коробки хорошо освоены, и могут ремонтироваться во многих автосервисах.
4. Вид масла. Для АКПП необходимо заливать специальное масло, но параметры этого масла ниже, по сравнению с другими коробками, и стоимость меньше.
5. Небольшое количество электронных элементов, автоматические коробки функционируют совместно с электронным блоком, но содержание электроники не более 30%, остальные детали механические.
6. Возможные дергания и передачи. На сегодняшний день уже имеются шестиступенчатые трансмиссии, у них уже имеется значительно больший порог наибольшей скорости, автомобиль не будет сильно гудеть на четвертой передаче, у них мягкие переключения скоростей, еле заметные.

Недостатки АКПП:

1. Не имеет динамики, как на вариаторной или механической коробке.
2. Меньше коэффициент полезного действия, что означает, что у автоматической коробки отсутствует жесткое зацепление трансмиссии с мотором. Все осуществляется посредством гидротрансформатора, и высоким давлением масла. На это зацепление и расходуется некоторая часть полезной работы.
3. Рывки при переключении передач, так как имеются такие передачи, которых нет у других видов коробок.
4. Объем масла в трансмиссии больше, по сравнению с другими трансмиссиями, и достигает 10 литров. У вариатора объем 8 литров, на механике – около 3 литров.
5. Значительный расход топлива, выше вариатора, но из-за более низкого полезного действия.

В результате можно сказать, что надежность этого механизма перекрывает имеющиеся недостатки – малый КПД, рывки при переключении, повышенный расход топлива, плохую динамику. Но при своевременной замене масла коробка может работать долгий срок.

Особенности автоматической трансмиссии

Существуют несколько интересных особенностей, которые помогут владельцам автомобилей определиться с выбором вида трансмиссии на машине.

1. Объем специального масла в коробке автомат больше, хоть и не намного, в зависимости от марки автомобиля. Это обычно не влияет на стоимость машины, так как стоимость оригинальной смазки для вариатора обычно еще выше.
2. Замена фильтров и масла для вариаторной коробки нужно производить чаще. Во время эксплуатации необходимо контролировать, чтобы масло не потемнело и не потеряло своих свойств, так как его качество важно для этого механизма.
3. Чаще всего изготовители автомобилей советуют заменять масло в вариаторной коробке каждые 60 тыс. км пробега, но, по отзывам владельцев автомобилей с вариаторной коробкой это лучше осуществлять раньше (на 50 тыс.). При этом нужно производить замену, как самого масла, так и фильтров, которые стоят дешево.
4. На автомобиле с коробкой-вариатором нельзя резко трогаться с места. Принцип его действия заключается к наилучшей скорости и момента вращения, чтобы устройство функционировало в щадящем режиме. Если вы хотите ездить быстро, то этот вид трансмиссии для вас не подходит. На вариаторе не следует буксовать и возить прицепы или другие автомобили.
5. Для коробки вариатора не рекомендуется двигаться на слишком низкой или очень высокой скорости. При таких режимах ремень испытывает большие механические нагрузки, что способствует быстрому износу. Также, увеличивается температура масла. Нужно позаботиться о вспомогательном охлаждении. Если вы живете в городе и часто попадаете в пробки, то следует подумать о том, стоит ли приобретать машину с вариаторной коробкой.
6. Во время движения на автомобиле с вариатором в сильный мороз нужно обязательно прогревать мотор, чтобы снизить вязкость трансмиссионного масла, иначе ремень вариатора начнет скользить, и появится дополнительный износ поверхности ремня и шкивов.
7. Нецелесообразно приобретать автомобиль, бывший в употреблении, с вариаторной коробкой. Имеется большой риск, что проблемы будут именно с этим механизмом. Проконтролировать состояние ремня коробки довольно легко. Необходимо всего лишь проехать на автомобиле по ровной дороге с малой скоростью около 1 км. Если при движении вы будете чувствовать толчки, то от приобретения этого транспортного средства лучше отказаться.
8. Необходимо контролировать работоспособность датчика скорости. Если он вышел из строя, то электронная система переключает вариатор для аварийной работы. Если такая ситуация произошла во время движения, то производится торможение мотором, что оказывает отрицательное влияние для машины.
9. Заблаговременная замена масла в коробке с вариатором является важным фактором. Если масло не будет обладать необходимыми эксплуатационными свойствами, то медленно будет забиваться гидроблок коробки, а значит, и масляный насос не будет создавать необходимый уровень рабочего давления. Поэтому валы не будут способны разжать или сжать ремень, вследствие этого он будет буксовать и быстро изнашиваться. В худшем случае ремень порвется, чем повредит все внутренние элементы устройства.
10. Замену ремня коробки следует выполнять каждые 150 тысяч км пробега, независимо от состояния механизма.

Несмотря на существующие недостатки вариатора, сегодня они стали наиболее совершенным механизмом в трансмиссии. Их достоинства оценивают многие водители в разных странах. Если рассматривать недостатки, то заводы изготовители постоянно усовершенствуют устройство вариаторов, можно точно сказать, что со временем вариаторы вытеснят коробку автомат и механическую коробку с рынка автомобилей.

Отличия

Коробка автомат и вариатор
Для начала разберемся, из чего собственно состоит традиционная автоматическая коробка передач и в чем основное отличие вариатора от автомата. Также приведем фото и видео этих коробок и пример работы каждой.

В конструкции АКПП есть следующие элементы:

• гидротрансформатор, который выполняет роль сцепления;
• редуктор, посредством шестерен которого меняется передаточное число;
• тормозная лента блокирующая необходимые шестерни редуктора, при смене передачи;
• управляющее устройство, осуществляющее контроль за работой всех механизмов.

В случае с вариаторной трансмиссией, то она состоит из пары шкивов, между которыми натянут клиновидный ремень. Посредством ремня и происходит изменение передаточного числа между данными шкивами.

Как видите конструкции абсолютно разные и абсолютно отличается принцип работы этих коробок. В видео ниже, для сравнения, показан пример разгона авто с вариатором.

Особенности вариаторной коробки

В последнюю очередь ознакомим вас с данными, которые помогут водителям понять, какие нюансы скрывает в себе вариаторная трансмиссия.

• Манера вождения. Если вы хотите двигаться на автомобиле динамично, то вариаторная трансмиссия для вас будет оптимальным вариантом. А если для вас не подходит экстремальная езда, то лучше приобрести автомат.
• Не следует для вариаторной коробки длительное время передвигаться на высокой или низкой скорости.
• При использовании вариатора при слишком низкой или высокой температуре нужно создавать особые условия.
• Автомобиль с вариатором нельзя тащить на буксире с неработающим мотором (можно перевозить при подвешенных ведущих колесах). Также запрещается самим автомобилем цеплять на буксир другие машины или прицепы.
• Водить машину нужно только по хорошим дорогам, иначе приводной ремень коробки порвется из-за больших нагрузок.
• Заблаговременно выполнять замену масла и ремня привода.

Перед приобретением автомобиля с трансмиссией на основе вариатора нужно быть готовым к условиям последующей эксплуатации. Это наиболее актуально, если до этого у вас была машина с механической коробкой. Но с течением времени вы быстро привыкнете и скорее всего, будете довольны покупкой. Нельзя забывать своевременно производить техническое обслуживание трансмиссии, выполнять правила вождения транспортного средства, рассмотренные нами ранее.

Что лучше – автомат или вариатор

Учитывая всю рассмотренную информация, нельзя дать однозначного совета о том, какая трансмиссия лучше. Эти два устройства значительно отличаются между собой, и каждый механизм имеет индивидуальные особенности. Поэтому, выбирать необходимо на основе условий функционирования автомобиля. Также следует помнить, что сегодня на российском автомобильном рынке имеются вариаторы, которые еще не доработаны до конца. Производители транспортных средств постоянно трудятся над их совершенствованием, и имеются все предпосылки, что когда-то они займут высокое место на рынке.

Вот некоторые критерии, по которым можно выбирать автомобиль:

• Манера движения: вариатор для быстрой езды, автоматическая коробка – для более умеренного движения.
• Технические параметры. Если нужен автомобиль с плавным переключением передач, то берите вариатор, если это для вас не важно, а требуется, чтобы не было педали сцепления, то подходят оба исполнения трансмиссии.
• Срок эксплуатации коробки передач. Конечно, исполнение вариаторное будет работать значительно длительнее при правильном его обслуживании, в отличие от АКПП.
• Проведение ремонта. Коробка-вариатор еще не слишком распространена, как автоматическая, поэтому производить ремонт ее может не любая автомобильная мастерская, в отличие от АКПП, которую могут вам сделать в любой мастерской.
• Режим эксплуатации. Современные трансмиссии по переключению передач имеют разные режимы включения скоростей. Можно выделить три режима: экономичный, комфортный и спортивный. На первом из них система автоматически выбирает наилучший режим функционирования мотора, стараясь при первой возможности перейти на высокую скорость. Спортивный вид режима, по сравнению с экономным, переключает мотор на более низкую скорость, гарантируя этим наличие резерва мощности у мотора. Комфортный режим гарантирует наиболее плавное переключение работы.
• Метод переключения передач. В новых современных моделях автоматической трансмиссии имеется опция ручного переключения передач. Это является удобной функцией для водителей, желающих держать автомобиль под постоянным контролем и самому переключать передачи. Это тип обычно применяется на тех марках машин, на которых механическая коробка с самого начала не предусматривается.

Однозначно определить, какая трансмиссия является оптимальной, невозможно, каждый человек для себя сам выбирает, что ему подходит. Если вы самостоятельно не можете разобраться, какой вид этого механизма вам выбрать по надежности и другим факторам, то лучше обратиться к профессионалам. На разных станциях техобслуживания имеются мастера, которые помогут вам в этом вопросе. Они хорошо разбираются во всех недостатках и преимуществах разных типов трансмиссий.

Итоги

Выясняя, что надежнее вариатор или автомат, можно найти аргументы в пользу обеих типов трансмиссий. Важно определиться с будущим обслуживанием и характеристикой эксплуатации автомобиля. При покупке подержанных авто с этими коробками передач стоит также учитывать степень износа и обслуживания узлов. Также желательно подбирать более распространенные варианты, которые впоследствии будет легче и дешевле обслуживать самостоятельно. Но при прочих равных условиях старые добрые проверенные временем автоматы надежнее, чем относительно новый вариатор.

Интересное по теме: