Почему вариаторы вытесняют «автоматы? Устройство трансмиссии, её плюсы и минусы

Что лучше и надежнее — ВАРИАТОР или «АВТОМАТ»

С тех пор, как в помощь классической механической коробке передач пришли новые технически сложные устройства: автоматическая коробка и вариатор, не утихают споры между их приверженцами. Извечный вопрос, что надежнее вариатор или автоматическая коробка передач периодически возникает перед очередным покупателем автотранспортного средства, решившим сделать шаг в стороны прогресса с целью получить удобство и комфорт.

Сравнивать вариатор и автомат сложно, поскольку принципы работы обоих коренным образом отличаются. Смысл работы автомата понятен, главное плавно и вовремя включить нужную передачу, не нанеся ущерба трансмиссии. Что же касается вариатора, все сложней, поскольку передачи отсутствуют вовсе. Недаром эту трансмиссию называют бесступенчатой коробкой передач.

Попробуем разобраться, что лучше вариатор или автоматическая коробка передач и стоит ли ради комфорта жертвовать простотой и надёжностью механики.

Характеристики обоих типов трансмиссии

Изначально классическая коробка автомат устанавливалась на судовые двигатели, после модернизации её начали использовать на легковых, грузовых автомобилях и автобусах.

Схема классической коробки автомат содержит:

• Механизм управления коробкой передач; ;
• Планетарная коробка передач.

Механизм управления коробкой находится около водителя, манипуляции осуществляются селектором переключения. Благодаря селектору выбирается нужный режим движения, дополнительно водитель может перейти на настройки, подстраивающиеся под окружающие условия: спорт, бездорожье, экономия и др.

Гидравлический трансформатор служит сцеплением, его задача плавно, без рывков переключать передачи. Механизм включает в себя реактор, помещённый между колёсами, насосным и турбинным. Насосное колесо связано с коленчатым валом силовой установки, турбинное колесо взаимодействует с валом коробки. Реактор находится в двух состояниях: свободное вращение или блокировка (при помощи обгонной муфты). Состояние реактора напрямую зависит от режима работы.

Передача импульса силовой установкой коробке происходит посредством потока масла. Этот поток передаёт энергию через лопатки: от насосных турбинным. Непрерывность обеспечена их специфической формой, зазоры между колёсами минимальны, это положительно отражается на скорости передачи. Плавность передачи достигается за счёт масла, обеспечивающего мягкую связь силовой установки с трансмиссией.

Диапазон работы гидротрансформатора ограничен, поэтому применяют планетарную коробку с несколькими ступенями. Кроме расширения диапазона, коробка позволяет автомобилю двигаться задним ходом. Конструктивно, планетарная коробка содержит в себе шестерни-сателлиты, закреплённые на устройстве, называемом «водило». Они вращаются вокруг шестерни, расположенной по центру и называющейся «солнечной». Сателлиты находятся внутри большой шестерни, называющейся «коронная», они постоянно зацеплены с ней.

То, какой элемент коробки неподвижен в данное время, какой принимает импульс, с какого элемента импульс передаётся на трансмиссию, определяет значение изменения передаточного отношения. Один из трёх механизмов: солнечная, коронная шестерни, сателлиты с механизмом — всегда стоит на места, остальные два крутятся.

Переход с одной передачи на другую в коробке происходит с помощью фрикционных муфт, за счет давления масла. Рабочую программу отслеживает управляющий контроллер, при помощи соленоидов, распределяющих давление между фрикционами.

Вариатор, это механизм, преобразующий и передающий импульс от силовой установки на колёса автомобиля. В отличие от коробки автомата, момент передаётся без ступеней, в установленном диапазоне регулировок.

По типу, бесступенчатые коробки передач делят:

• Бесступенчатая коробка с цепной передачей;
• Бесступенчатая коробка с ременной передачей трапециевидного сечения;
• Бесступенчатая коробка с тороидальной передачей.

В бесступенчатой коробке с цепным приводом передача мощности происходит за счет звеньев цепи, торцы которой скошены под определённым углом, само же усилие передаёт цепь.

Бесступенчатая коробка с ременной передачей трапециевидного сечения самая распространённая. Механизм состоит из ремня, расположенного между двумя шкивами, способными раздвигаться. Изменения передаточного числа происходит путем сведением и разведением шкивов при движении автомобиля, за счёт этого обеспечивается плавное изменение крутящего момента.

Принцип бесступенчатой коробки с тороидальной передачей основан на использовании конусовидных дисков и роликов, заменяющих ремень. Привод способен передавать больший импульс, однако механизм требует использования высокопрочных материалов, что обусловлено его высокой стоимостью.

Ресурс АКПП

Конструкция и принцип работы классической автоматической коробки просты и хорошо изучены. Сама коробка появилась давно, она совершенствовалась, дорабатывалась и изменялась. В механизме отсутствуют сложные элементы: сервопривод, диски сцепления, поэтому надежность устройства сравнима с механикой.

Ресурс АКПП напрямую зависит от владельца, поскольку коробка нуждается в своевременном обслуживании. При должном его проведении, устройство проработает долго. Так, агрегаты некоторых японских производителей благодаря регулярному техническому обслуживанию способны пройти 400000 км.

К выбору и замене масла в коробке нужен серьёзный подход, поскольку механизм чувствителен к продукту ненадлежащего качества, или с некорректными характеристиками, в первую очередь страдают гидротрансформатор и фрикционы.

Продлить срок службы АКПП можно, выполняя следующие правила:

• Менять масло, согласно инструкции к автоматической коробке передач; в коробке передач менять фильтрующий элемент;
• При обслуживании коробки снимать радиатор и промывать от скопившихся продуктов износа;
• Снимать поддон коробки передач, очищать детали и магниты от стружки и мусора;
• Меняя масло, откачивать остатки отработанной жидкости из механизма коробки передач;
• Помнить, все коробки автоматы обслуживаются, даже если в инструкции указано обратное;
• Выполнять работы на специальных стендах, пользуясь услугами сертифицированных станций.

Работы, выполненные в срок, увеличат ресурс коробки. Каждый производитель АКПП вносит свои конструктивные особенности, так или иначе влияющие на срок службы агрегата. Однако эти правила общие и обязательны для выполнения.

Ресурс вариатора

Вариатор, как и автомат, пользуется популярностью среди покупателей. Долговечность изделия зависит от ухода и манеры езды водителя. Выбирая между вариатором или АКПП, покупатель отдаёт предпочтение тому продукту, что надежнее.

Самый не надежный узел вариатора, это ремень, со временем он меняется в любом механизме, не зависимо от производителя. В случае, если момент замены упущен, ремень может лопнуть внутри изделия и привести его в полную негодность. Замена проводится раз в 100-120 тысяч километров пробега.

Вариатор требователен к смазке. При несвоевременной замене продукты износа скапливаются на валах и ремне устройства, играя роль абразива. Большие обороты и скорость вращения валов усиливают действие абразива и разрушают ремень и шкивы, поэтому раз в 60000 км пробега, а то и раньше масло и фильтрующий элемент подлежат замене.

При выполнении всех условий эксплуатации, и аккуратной езде, вариатор прослужит без капитального ремонта 200-250 тысяч километров пробега.

Вывод

Идеальных механизмов нет, в каждой конструкции найдутся изъяны. Прежде чем принять окончательное решение в вопросе, что надежнее вариатор или автомат, необходимо взвесить плюсы и минусы каждого из них.

Почему вариаторы вытесняют «автоматы? Устройство трансмиссии, её плюсы и минусы

Отношение автомобилистов к вариаторам неоднозначное. Одни считают их прогрессивным вариантом автоматической коробки передач, а другие стараются избегать такой трансмиссии любыми способами. У каждого есть свои аргументы, в которых мы разберёмся подробнее. Рассказываем, что такое вариатор в автомобиле, в чём его плюсы и минусы.

История бесступенчатой трансмиссии

Изобретателем вариатора считается Леонардо да Винчи. В его чертежах были найдены похожие механизмы, хотя долгое время им не могли найти практическое применение. Ситуация изменилась с появлением больших фабрик. В конце XIX века были запатентованы несколько конструкций вариаторов, которые использовались в металло- и деревообрабатывающих станках. Но даже в этой сфере они оставались редкостью — не существовало достаточно прочных материалов, способных обеспечить надёжность узла.

Коробка-вариатор в машинах появилась ещё в начале XX века. Эксперименты по использованию такой трансмиссии начались в 1910-х годах, но опытные образцы получались слишком ненадёжными и неэффективными. Первым серийным автомобилем с вариатором стала мелкосерийная модификация британского Austin 7, которая также собрала множество негативных отзывов.

К идее бесступенчатой трансмиссии вернулись в 1950-х годах. Итальянские, японские и корейские компании начали массовый выпуск мопедов и скутеров с вариатором. Практика показала, что при малых нагрузках коробка передач проходила десятки тысяч километров без существенных поломок. Идея автомобиля с вариатором витала в воздухе и за её реализацию взялась голландская компания DAF. Первая крупносерийная машина с бесступенчатой трансмиссией выпускалась с 1959 по 1963 год. Всего с конвейера сошли более 30 тысяч компактных седанов.

Вариаторы компании DAF были надёжнее довоенных экземпляров, и всё же они уступали привычным механическим и автоматическим коробкам передач. Ситуация изменилась лишь в середине 1980-х годов, когда появились сверхпрочные стали и лёгкие сплавы, а также электронные станки для прецизионной обработки этих металлов.

Компании Honda и Nissan начали эксперименты по замене гидромеханических коробок передач вариаторами. Чуть позже к ним подключились Audi, Toyota и Subaru. Бесступенчатую трансмиссию также можно встретить в автомобилях Jeep, Chevrolet, Fiat, Suzuki и других. Её доля на рынке постепенно растёт. Но говорить о настоящей революции, способной положить конец господству «автоматов», пока рано. Причины тому кроются в принципе действия коробки передач.

Как устроен вариатор?

Выше мы уже говорили о том, что существует несколько вариантов бесступенчатой трансмиссии. Лучшим вариатором для автомобиля считается клиноременной. В нём есть два конических шкива, которые установлены параллельно и направлены узкими сторонами друг к другу. Один соединён с двигателем, а второй передаёт крутящий момент на колёса машины. Между ними перекинут приводной ремень, который и отвечает за работу трансмиссии.

Шкивы могут смещаться друг относительно друга гидравлическим приводом. В современных вариаторах он управляется электроникой, которая выбирает нужный режим работы в зависимости от дорожной обстановки. При этом ремень скользит по конической поверхности, переходя на тот или иной диаметр. Если выбрать малый радиус на ведущем шкиве и большой — на ведомом, мы получим понижающую передачу, если наоборот — повышающую.

Такой принцип работы вариатора на автомобиле позволяет бесступенчато изменять передаточное число. Причём теоретический максимум достигает впечатляющих 12:1, тогда как у механических и автоматических коробок передач он ограничивается на уровне 9–10:1. Считается, что это самый эффективный и прогрессивный вариант трансмиссии на сегодняшний день.

К сожалению, работа вариатора в автомобиле не безупречна. Слабым звеном коробки передач становится приводной ремень, который быстро изнашивается при высоких нагрузках. Кроме того, бесступенчатой трансмиссии требуется особое масло — оно должно замедлять износ трущихся пар, но обеспечивать при этом должное сцепление ремня со шкивами. Для решения проблемы Audi и Subaru перешли на металлическую цепь. Интересно, что в вариаторах Multitronic и Lineatronic со шкивами соприкасаются оси звеньев, а не боковые поверхности. Такое решение улучшает сцепление, хотя и увеличивает нагрузки в пятне контакта.

Ближе к идеалу

Столкнувшись с конструктивными недостатками бесступенчатой трансмиссии, некоторые производители отказались от неё на 10–20 лет. Но с появлением новых технологий эксперименты продолжились. Всё началось с гидротрансформатора — как и в «автоматах», здесь он разрывает поток крутящего момента при торможении и плавно наращивает мощность во время старта. Для уменьшения нагрузок на вариатор инженеры создали алгоритм принудительной блокировки гидротрансформатора. Сейчас этот узел жёстко фиксируется при выходе на равномерный режим движения.

Японские компании Aisin и Jatco также предложили альтернативный принцип действия вариатора на автомобиле. Они ввели в него механическую «первую передачу». Во время старта шкивы такой бесступенчатой трансмиссии блокируются при помощи шестерни с фиксированным передаточным отношением. По мере роста скорости происходит расцепление, и работа перекладывается на ремень. Это также замедляет износ узла.

Водители также жаловались на шумность ранних вариаторов. Дело в том, что эти коробки передач выбирали оптимальные обороты двигателя и далее меняли только передаточное отношение шкивов. В результате равномерный гул мотора быстро надоедал присутствующим в салоне, вызывая ощущение усталости и раздражения. Чтобы справиться с таким недостатком, инженеры предложили «виртуальные передачи». Это фиксированные положения ремня на шкивах, которые допускают некоторое изменение оборотов двигателя. В некоторых автомобилях предусмотрено даже ручное переключение между такими режимами работы.

Негативные отзывы также касались «скучного» поведения машин, в которых установлен вариатор. Решение также нашлось в электронном управлении. Программисты предложили водителям «спортивные» и «экономичные» режимы, которые изменяли диапазон допустимых оборотов двигателя. С появлением вариаторов в кроссоверах также началась разработка «грунтовых» и «снежных» программ, повышающих проходимость и замедляющих износ трансмиссии.

Альтернативный вариант

В некоторых автомобилях вариатор работает по другому принципу. В тороидальной трансмиссии нет ремня. Её основа — два конических шкива, которые устанавливаются на одной оси на расстоянии в пару сантиметров или даже миллиметров друг от друга. Они соединены роликами, вращающимися в вертикальной плоскости и поворачивающимися в горизонтальной.

Когда ролики смещаются вперёд, они соприкасаются с большим диаметром ведущего шкива и меньшим диаметром ведомого, позволяя получить понижающую передачу. Повернув их назад, можно получить повышающую передачу. Теоретически, такая конструкция должна была быть меньше, легче, прочнее и надёжнее клиноременных и цепных вариаторов. Но эксперименты компаний Mazda, Ford, Nissan, Jatco и Torotrak показали, что тороидальная трансмиссия оказалась очень дорогой в производстве и обслуживании. Из-за чрезмерно высокого трения в пятне контакта ей требовались сверхпрочные сплавы и масла, рассчитанные на работу при экстремально высоких температурах.

Преимущества вариаторов

Главным плюсом для большинства производителей стала простота бесступенчатой трансмиссии по сравнению с традиционными гидромеханическими «автоматами». Такая коробка передач дешевле, что позволяет сделать машину массовой и доступной.

Ещё одна причина массового распространения вариаторов в автомобилях — высокий коэффициент полезного действия при размеренном движении. Электроника и гидравлика бесступенчатой трансмиссии выбирают такое передаточное число, при котором расход топлива сводится к минимуму. В отличие от «механики» и «автомата» его можно менять плавно, удерживая динамические характеристики максимально близко к идеалу. В результате автомобиль становится экономичным и экологическим безопасным.

Именно эти причины стали причиной постепенного отказа от гидромеханических коробок передач — простота, дешевизна, экономичность и экологичность вариаторов.

Но бесступенчатая трансмиссия даёт преимущества не только для производителей. Водители также получают множество плюсов:

1. Плавный старт без рывков, вибраций и ударов.
2. Низкую нагрузку на двигатель благодаря работе в оптимальном диапазоне оборотов.
3. Меньший вес автомобиля, который улучшает разгон и снижает расход топлива.
4. Большее пространство в салоне — вариатор занимает меньше места по сравнению с «автоматом».
5. Сниженный уровень шума и вибрации.
6. Быстрый подбор нужного передаточного числа, отсутствие разрывов при передаче крутящего момента колёсам.

Недостатки вариаторов

Законы физики неумолимы. Поэтому даже самые совершенные конструкции изнашиваются, ломаются и досаждают мелкими проблемами. Зная, чем отличается вариатор в автомобиле от «автомата», можно выделить следующие минусы:

1. Чувствительность к нагрузкам и температуре. Классическая бесступенчатая трансмиссия боится долгой езды при малой и высокой скорости, поэтому инженеры придумывают блокировку гидротрансформатора и жёсткое сцепление шкивов шестернёй. Такая проблема существует и в новейших коробках передач, поэтому водителям стоит избегать динамичной езды и движения «в натяг».
2. Машину на вариаторе нельзя буксировать. Исключение — модели, в которых предусмотрен аварийный режим, расцепляющий двигатель и трансмиссию. При попытке оттянуть автомобиль к месту ремонта ведомый вал будет вращаться, а ведущий останется заблокированным. Это приведёт к быстрому износу ремня и шкивов.
3. Быстрый износ при пробуксовках, резких рывках и ударных нагрузках. Из-за этого нежелательно буксировать на вариаторе другую машину, выезжать на бездорожье и тянуть тяжёлый прицеп. Кроме того, поломка может настигнуть вас после удара колёсами о лежащий в луже кирпич или после неудачной попытки взобраться на бордюр.
4. Требовательность к обслуживанию. Вариатор желательно обслуживать чаще, чем гидромеханическую коробку передач — менять масло и фильтры, а также чистить магниты для сбора стружки каждые 25–30 тысяч километров. Некоторые производители указывают межсервисный интервал в 50–75 тысяч километров пробега, но такие оценки оказываются слишком смелыми. Если вы хотите, чтобы коробка передач служила долго и не огорчала вас поломками, придерживайтесь первой цифры.
5. Меньший опыт эксплуатации. Вариаторы используются сравнительно недолго — с 1980-х годов, тогда как гидромеханические «автоматы» появились ещё в 1930-х. Из-за этого некоторые из них страдают врождёнными дефектами — перегревом электронного блока, засорением клапанов гидравлики и так далее. В новых машинах таких поломок становится всё меньше, но они встречаются и по сей день.

Как продлить срок службы вариатора?

Бесступенчатая трансмиссия — это хорошая альтернатива гидромеханической коробке передач для тех, кто предпочитает размеренную езду. Чтобы увеличить её ресурс, нужно соблюдать простые требования:

• плавно трогаться с места и отказаться от резких манёвров;
• при поездках на большие расстояния периодическим менять режим движения — иногда сбавлять скорость;
• отказаться от выезда на бездорожье даже если вариатор установлен на кроссовере с полным приводом и высоким клиренсом;
• своевременно менять масло и выбирать оригинальные расходные материалы, рекомендованные производителем;
• при каждом визите на сервис проверять систему охлаждения трансмиссии и чистить её при необходимости;
• при необходимости перемещать автомобиль с вариатором на эвакуаторе и отказаться от буксировки других машин;
• при остановках дольше 2 минут переводить селектор управления трансмиссией в положение P или N. При коротких паузах делать этого не стоит.

Чтобы проверить вариатор при покупке подержанного автомобиля, нужно устроить тест-драйв. Признаками неисправности будут вой или скрежет при движении, запоздалая реакция на нажатие педали газа и слабая динамика ускорения.

Вариатор или классический гидроавтомат: что лучше

В удобстве и комфортности использования автоматической коробки передач автомобиля сейчас мало кто сомневается. Ездить, не отвлекаясь на переключение передач, прежде всего, безопасно, да и не надо осваивать многим ненужные навыки пользования механическим рычагом и педалью сцепления. Но «автоматы» тоже бывают разные. И чаще всего при покупке автомобиля возникает выбор между традиционной автоматической трансмиссией и относительно недавно начавшими завоёвывать рынок вариаторами. Каждый тип коробки обладает своими достоинствами и недостатками. Вариатор или автомат, что лучше — этот вопрос часто вызывает сомнения при покупке автомобиля.

Что находится внутри автоматической трансмиссии и как эти механизмы работают

Несмотря на существенные различия в конструкции, общий принцип устройства вариатора и автомата, как для краткости принято называть гидромеханическую автоматическую коробку передач (АКПП), имеет и общие черты:

• коробки могут автоматически или по командам водителя в ручном режиме изменять передаточные числа трансмиссии;
• при остановке автомобиля оба типа коробок способны разрывать поток мощности от двигателя к колёсам без применения отдельного сцепления со своей педалью;
• смена передач происходит плавно и практически незаметно для водителя;
• рычаг или джойстик управления содержит одни и те же положения переключения режимов.

Если водитель не углубляется в изучение автомобиля, то он может и не знать, какой именно тип трансмиссии на нём установлен, на вождении это никак не сказывается. Хотя различий в построении агрегата очень много, чем отличается вариатор от автомата можно узнать, рассмотрев их отдельно.

Гидромеханическая АКПП

Исторически это самая первая трансмиссия, не требующая внимания при езде. И принципиально она не изменилась со времён первых автоматов, хотя технологически введено немало новшеств. В частности, если первые АКПП были преимущественно трёхступенчатыми, то сейчас количество передач увеличилось на некоторых автомобилях до восьми, с тенденцией к росту. Разрывы между передаточными числами соседних ступеней таким образом уменьшаются, что повышает плавность и эффективность разгона, способствует экономичности автомобиля и его комфортабельности.

В состав АКПП входят:

• гидротрансформатор, устройство из двух колёс турбинного типа, работающих в масле, одно из которых создаёт поток рабочей жидкости, заставляющий вращаться второе через промежуточный реактор, меняющий режимы работы;
• набор механических редукторов планетарного типа, непосредственно варьирующий общее передаточное число коробки точно так же, как в традиционных ручных трансмиссиях, только с другим принципом реализации;
• пакеты многодисковых муфт фрикционного типа, переключающих передачи и блокирующих гидротрансформатор с программируемым проскальзыванием для исключения рывков в работе;
• масляный насос, иногда их два, который создаёт необходимое давление рабочей жидкости для выполнения всех управляющих функций;
• гидроблок с разветвлённой системой масляных управляющих каналов и электрогидравлических клапанов-соленоидов, переключающих потоки под давлением;
• электронный блок управления, подающий сигналы соленоидам на открытие и закрытие для переключения передач и обслуживания всех прочих функций;
• селектор для подачи команд электронному блоку со стороны водителя.

Крутящий момент от двигателя поступает на вход АКПП, где расположен гидротрансформатор, который обеспечивает мягкое проскальзывание для обеспечения плавности работы, а также может в определённых пределах изменять соотношение момента и скорости вращения. Трансформатор жёстко блокируется после набора скорости, тем самым повышая КПД трансмиссии и экономичность.

По мере роста скорости и оборотов двигателя электронный мозг коробки включает ту или иную передачу, подавая команды на соленоиды. Открываются масляные каналы, жидкость давит на поршни исполнительных механизмов, зажимаются или распускаются соответствующие пакеты фрикционных муфт. Планетарные механизмы, в зависимости от того, какие шестерни в них затормаживаются, изменяют своё передаточное число. При последовательном включении нескольких сборок шестерён образуется требуемый диапазон общей передачи АКПП от первичного вала до выхода из коробки.

Все современные АКПП являются адаптивными, то есть они способны оценить требования водителя, его стиль управления и предугадывать когда и какая передача потребуется. Время переключения измеряется сотнями миллисекунд, что для гражданских автомобилей более чем приемлемо. На спорткарах специальные коробки в спортивном режиме могут работать значительно быстрее, хотя и менее плавно.

С помощью селектора водитель может выбирать особые режимы работы коробки, например зимний, когда трогание с места происходит со второй передачи, спортивный, где переключение производится на максимальных оборотах, кикдаун для быстрого сброса нескольких передач вниз при утапливании акселератора в пол, ограничение использования высших передач в особых условиях движения.

Каждая коробка снабжена также передачей заднего хода и режимом парковки, когда специальная шестерня вторичного вала блокируется храповым механизмом на корпус, что действует как ручной тормоз с жёстким включением.

Вариатор

По принципу действия автоматическая трансмиссия вариаторного типа устроена гораздо проще, но она настолько же и сложнее с технологической точки зрения, поэтому в пригодном для серийного производства виде её смогли производить не так давно. Причины этого кроются в ответе на вопрос, вариатор и автомат в чём разница.

Основой вариатора стали два шкива переменного диаметра, между которыми натянут гибкий ремень. Отношение между диаметрами шкивов, по которым в любой момент времени работает ремень, и будет передаточным числом коробки. Всё очень просто, но неизбежное трение ремня по конусам шкивов быстро изнашивало детали, и эту проблему долго не могли решить. Всё же мощность там передаётся весьма значительная, выделяемое при трении тепло разрушало любые материалы. Но с появлением соответствующих технологий, специальных масел и особой конструкции ремней вопрос был практически закрыт.

По типу применяемого ремня вариаторы могут быть цепными или клиноременными. Цепь используется только с очень мощными моторами, обычно ремень выполнен в виде наборной конструкции из металлических лент со звеньями. Причём он сделан достаточно жёстким, поскольку принцип работы подразумевает передачу не тянущего, а толкающего усилия к ведомому шкиву от ведущего.

Изменяется диаметр шкивов путём синхронного перемещения их конусов навстречу друг другу или в противоположном направлении под воздействием управляющего давления рабочей жидкости. Ремень, имеющий клиновидную форму, перемещается вверх или вниз по радиусу шкива, бесступенчато меняя передачу. Именно в этой бесступенчатости и состоит главное потребительское отличия вариатора от автоматической трансмиссии с фиксированными планетарными рядами шестерён. Здесь всегда можно располагать бесконечным количеством ступеней, и не может быть никаких рывков при переключении. В этом основное отличие вариатора от автомата.

В остальном коробки схожи, в вариаторе имеется такой же насос, создающий управляющее давление, гидроблок-мехатроник с электрогидравлическими соленоидами, селектор выбора режима и электронный блок. Более того, наметилась тенденция к гибридизации гидромеханических АКПП с вариаторами, в последние стали добавлять гидротрансформатор и двухступенчатый планетарный блок переключения, существенно расширяющий рабочий диапазон и разгружающий шкивы от работы на крайних положениях ремня. Такую коробку ставят, в частности, на отечественный автомобиль Лада Веста.

Сравнительный анализ трансмиссий двух типов

Все возможности вариаторов и гидроавтоматов со временем сближаются, поэтому трудно сразу и однозначно сказать, вариатор или автомат, что лучше. Наверное, если бы это было возможно, то один из них уже вытеснил другого. Остаётся лишь привести их плюсы и минусы в сравнении, что позволит делать вывод в каждом конкретном случае. И упомянуть, что прогресс технологий не стоит на месте, ситуация может очень быстро измениться.

Удобство пользования

Здесь оба типа коробок равны. Как уже упоминалось, если не знать, то можно и не догадаться, что конкретно расположено под капотом рядом с двигателем. Если раньше опознать вариатор можно было именно по его бесступенчатому принципу действия, когда во время интенсивного разгона двигатель выходил на максимальные обороты, после чего дальнейшее увеличение скорости происходило только за счёт плавного изменения передаточного числа, то сейчас производители искусственно отказались от этого режима.

Было признано, что монотонный звук работы двигателя раздражает некоторых водителей. Программа блока управления стала строиться таким образом, что вариаторы начали имитировать ступенчатость переключения, обороты периодически падали и снова начинали увеличиваться. Появился как бы виртуальный ряд передач, а их количество можно сделать любым, чтобы с одной стороны не сильно ухудшать динамику, а с другой — обеспечить акустический комфорт привыкшим к дискретному поведению КПП водителям. Хотя с технической точки зрения именно непрерывная работа двигателя на стабильных номинальных оборотах даёт максимальную интенсивность разгона.

Ещё стоит отметить более резкую и быструю реакцию вариатора на нажатие педали газа. Недорогим и устаревшим АКПП свойственна некоторая «задумчивость» при выборе нужной передачи. А спортивность реакций стоит немало и снижает надёжность.

Экономичность

Здесь однозначно лидирует вариатор. Только он в силу своей идеальной характеристики может с максимальной точностью выдать необходимое на данный момент передаточное число без малейших компромиссов. Гидроавтомат всегда вынужден выбирать между двумя соседними передачами.

Конструкторы стремятся усовершенствовать работу АКПП, нарезая передачи как можно мельче, для чего наращивают их количество. Но это ведёт к росту массы, габаритов и стоимости коробок, да и ведут себя такие агрегаты в реальных условиях не лучшим образом, например в каких-то режимах возможны неоправданные лишние переключения, с которыми водитель вынужден бороться изменением скорости движения или даже переходом на ручной режим управления. Достаточно тупиковый путь, по которому разработчики вынуждены двигаться.

Обслуживание сложных и громоздких механизмов подачей большого количества масла под давлением тоже требует дополнительных затрат энергии, что снижает общий КПД.

Надёжность и долговечность

Вариаторы применяются очень широко, что говорит о прогрессе в их технологиях. Но теоретически вопросы работы ремня по шкивам всё же до конца решить невозможно. Изнашивается и то и другое, несмотря на применение специальных материалов и самых совершенных масел. Поэтому всем интересно, вариатор или автомат что надёжнее. В результате по сроку службы хороший автомат пока выигрывает у самых лучших вариаторов. Если очень хорошим результатом для самой современной и отработанной бесступенчатой коробки можно считать пробеги без ремонта 200–250 тысяч километров , то правильно сконструированный и грамотно эксплуатируемый гидроавтомат может пройти и вдвое больше.

По части надёжности можно сказать, что критических режимов не любят оба типа трансмиссий. Длительное буксование в грязи и на пересечённой местности, постоянные интенсивные разгоны быстро вызывают перегрев, ускоренное старение масла, износ трущихся поверхностей и засорение клапанов гидроблока. Но у вариаторов это выражено сильнее. К нему потребуется куда более деликатное отношение. Иначе ремень и шкивы долго не протянут.

В обычной АКПП при буксовании перегревается только гидротрансформатор. Это тоже не способствует долгой жизни масла и омываемых им механизмов, но в целом живучесть здесь выше. К тому же сказывается одно из основных технологических преимуществ таких агрегатов на сегодня — возможность работы их с большими крутящими моментами. К сожалению, вариаторы в основном используются с относительно слабыми двигателями. Существуют отдельные прорывы, вроде цепных коробок от Ауди, но это пока единичные случаи, и там тоже мощность двигателей не поражает. Классические же АКПП можно применять хоть на спорткарах, хоть на тяжёлых грузовиках, хотя там конечно более уместны другие, выходящие за рамки рассмотрения механизмы.

Масса, габариты и стоимость

Благодаря своему принципу действия, вариаторы компактны и содержат в себе более лёгкие детали. Даже гидроблоки у них куда скромнее в размерах и сложности. Изготовители АКПП проявляют поразительную изобретательность в компоновке планетарных передач, исполнительных механизмов и фрикционных муфт, но даже при первом взгляде на агрегат всегда можно сказать, вариатор это или гидромеханика. Первый почти вдвое компактней, это простой способ, как отличить вариатор от автомата визуально. При расположении трансмиссии под капотом малогабаритного бюджетного автомобиля, рядом с поперечным четырёхцилиндровым мотором, это очень важно.

Цена коробки, естественно, определяется её сложностью, поэтому нет ничего удивительного в относительной дешевизне вариаторов. Всё становится ясно, если вспомнить, что их применяют даже в простейших дешёвых скутерах, где они полностью вытеснили ручные механические коробки.

Но это не относится к затратам на эксплуатацию. Тут наблюдается примерное равенство. В вариаторах используется более дорогое масло, которое надо часто менять, иначе агрегат долго не прослужит. У конкурентов та же картина, но масло дешевле, а к затяжке сроков замены они более терпимы. А при ремонте, который в случае вариатора потребуется примерно вдвое чаще, используются весьма дорогие запасные части, если конечно не воспользоваться дешёвым суррогатным ремнём и прочими недолговечными деталями вторичного рынка.

Что выбрать

На самом деле, выбор уже сделан производителем автомобиля. Можно не сомневаться, что при его разработке, компоновке, проведении маркетинговых исследований, всё было тщательно продумано. Если устраивает автомобиль в целом, то в гарантийный период не о чем беспокоиться, можно не взвешивать автомат или вариатор, все плюсы и минусы. Но вариатор и обойдётся дешевле, и порадует одновременно динамикой и экономичностью.

Сложнее вопрос возникает при покупке подержанного автомобиля. Тут стоит предпочесть более надёжный и долговечный обычный автомат. Но и его надо внимательно проверять, вечного ничего не бывает, а конкретный пробег и условия эксплуатации неизвестны.

В реальности много зависит от конкретной модели автоматической трансмиссии. Есть агрегаты более надёжные и совершенные, а есть неудачные или работающие на пределе прочности. Тут поможет изучение сетевых отзывов и рекомендаций, выбор трансмиссии, вариатор или автомат, что лучше — одна из самых популярных и обсуждаемых тем.

Источник https://motoran.ru/interesnoe/chto-nadezhnee-variator-ili-avtomat

Источник https://www.rolf.ru/blog/variator_na_avtomobile__chto_eto__kak_rabotaet_i_chem_otlichaetsya_ot_avtomata/

Источник https://autobibikka.ru/variator-ili-avtomat-chto-luchshe/