Разница между вариатором и автоматической коробкой передач: в чем отличие коробки автомат от вариатора

Принцип работы вариатора на автомобиле

Принцип работы вариатора на автомобиле заключается в плавной смене скоростей (передаточного числа) как при повышении, так и при снижении скорости. Безусловно, большую работу делает компьютерная программа, которая и создает ступени, но они запрограммированы для ручного управления (при движении по снегу или грязи, когда скорость не имеет значения, а важна только максимальная тяга). Сама же коробка ступеней не имеет, это обеспечивает передачу усилий от коробки к колесам намного точнее.

В настоящее время существует два типа строения вариатора:

• Клиноременный. Таком вид устанавливают на 95 % авто с CVT.
• Тороидный. Практически не используются в настоящее время из-за сложных настроек и строения.

1. Клиноременные вариаторы — самые популярные типы трансмиссии, используются в автомобилях марок Infiniti, Audi, Nissan и пр. Давайте рассмотрим принцип их работы.

   Осуществляется передача трансмиссионного числа от главного (ведущего) шкива (который связан с силовым агрегатом) к ведомому (который связан с приводом и колесами) по принципу ременного сообщения.

   Смена передаточного числа происходит по принципу изменения диаметра шкивов. Изготовитель сделал их разборными, а не сплошными, состоящими из двух частей конической формы, обе части посажены на вал и могут сходиться и расходиться. Диаметр в месте соприкосновения ремня со шкивом изменяется в зависимости от скорости и нагрузки.

   Попросту говоря, принцип работы заключается в следующем: когда автомобиль трогается, мотору нужно большое усилие, чтобы начать движение колес. Чтобы снизить нагрузку двигателя до минимума, ведущий вал должен быть самого маленького диаметра (конусы разводятся в месте соприкосновения). Диаметр ведомого вала в этот момент должен быть, напротив, максимальным (конусы сводятся). За счет этого ведущий шкив проделывает несколько оборотов, чтобы ведомый сдвинулся всего на один (максимальное число). Этот процесс намного снижает нагрузку на силовой агрегат, что значительно облегчает ему работу.

   После набора скорости передаточное число уменьшается (это необходимо для снижения тяговой силы, но при этом происходит увеличение оборотов на ведомом шкиве). Принцип работы: диаметр ведущего рола увеличивается (конусы сходятся), а у ведомого, напротив, расходятся.

   При максимальном диаметре ведущего шкива и наименьшем ведомого, первый один раз оборачивается, а второй за этот промежуток делает несколько оборотов (из-за этого скорость его вращения наибольшая). Но в этом случае нагрузка на двигатель намного выше.

   Вывод: трансмиссионное число достигается по принципу изменения диаметров двух шкивов и ременной передачи (между ними).

2. Принцип работы вариатора на автомобиле тороидного типа принципиально отличается от предыдущего. Передача тяги осуществляется при помощи роликов, зажатых между шкивами. Шкивы имеют форму тороида (из-за чего имеет такое название) и располагаются на одном стержне.

   Принцип действия: чтобы тороидный вариатор сменил передаточное число, роликам необходимо изменить свое положение. Для наибольшей тяги зажимы роликов нужно повернуть по направлению к ведомому шкиву, такое расположение сведет диаметр контакта ролика и шкива к минимуму, в то же время у ведомого ролла диаметр будет наибольшим.

   При увеличении скорости необходимо увеличение вращения и снижение передаточного числа, ролики отходят в противоположную сторону (ведущего ролла), при этом оба диаметра изменятся противоположно.

Принцип работы CVT

Как говорилось выше, в вариаторной коробке физически отсутствуют фиксированные передачи, но есть виртуальные, созданные на программном уровне. Они нужны для ручного управления, например, когда нужна максимальная тяга автомобиля и не важна скорость (движение по заснеженному участку дороги).

В основе наиболее распространенного клиноременного CVT (устанавливается на 95% современных автомобилей) могут быть заложены одна или две ременные передачи. Передачу образуют два шкива (ведущий и ведомый), соединенные между собой клиновидным ремнем. Такая конструкция получила соответствующее название – клиноременной вариатор. Еще есть клиноцепная бесступенчатая коробка, в которой вместо ремня задействована стальная цепь. Самый известный вариатор с цепью – Multitronic, разработанный инженерами компании Audi.

Коробка автомат

С формальной точки зрения к коробкам типа автомат можно отнести любые КПП, в которых переключение передач происходит без участия водителя. Однако исторически такое наименование закрепилось за гидромеханической коробкой передач, появившейся еще в первой половине XX столетия. Первыми появились коробки с 4 передачами, современные АКПП могут насчитывать 6, 8 и даже 9 передач у самых продвинутых вариаций.

Краткий обзор

Классическая коробка-автомат состоит из нескольких блоков, обеспечивающих переключение передач без участия человека.

1. Планетарная коробка передач (планетарный редуктор) — основной узел АКПП, осуществляющий переключение передач и отвечающий за скорость движения автомобиля. Редуктор состоит из солнечной шестерни, планетарного водила, сателлитов и коронной шестерни.
2. Система гидравлического управления — отвечает за работу планетарного редуктора и управляет им.
3. Гидротрансформатор (гидромуфта) — передает крутящий момент от двигателя к планетарной коробке передач. Для передачи гидромуфта использует рабочую жидкость — трансмиссионное масло. Одновременно гидромуфта выполняет и функции сцепления. Размещается гидротрансформатор на маховике мотора.

Плюсы и минусы

Классическая АКПП — агрегат, чья конструкция проверена временем. Плюсы и минусы КПП гидромеханической конструкции АКПП ярко проявлялись еще на коробках первых поколениях. Современные автопроизводители совершенствуют конструкцию АКПП, поэтому на самых дорогих моделях ее недостатки сглажены.

К плюсам АКПП можно отнести следующие качества.

1. Надежная и испытанная временем конструкция. Современные гидротрансформаторы имеют ресурс использования в сотни тысяч километров пробега.
2. Удобство в использовании и простота ремонта. Конструкция АКПП довольна проста и хорошо изучена работниками автосервисов.
3. Возможность «переваривать» огромный крутящий момент.
4. Способность «переживать» кратковременную буксировку.
5. Наличие ручного механизма переключения передач.
6. Щадящее отношение к двигателю. АКПП переключает передачи раньше, чем обороты мотора достигают высоких чисел. Благодаря этому сохраняется ресурс силового агрегата.
7. Невысокая требовательность к трансмиссионному маслу. Классические 4-ступенчатые автоматы практически «всеядны» — вовсе не обязательно приобретать оригинальное масло, так что вполне допускается его замена аналогом. В то же время АКПП нового поколения с 8 или 9 передачами достаточно требовательны к качеству трансмиссионного масла.

Минусы коробки-автомат также ярко выражены. К ним относятся следующие недостатки.

1. Сравнительно низкий КПД. Из-за потерь в гидротрансформаторе АКПП использует меньший объем полезной мощности мотора. В этом коробка-автомат уступает и механической КПП, и вариатору.
2. Повышенный расход топлива. Этот недостаток напрямую связан с предыдущим. Для выдачи сравнимой мощности автомобиль с коробкой-автомат использует больший объем топлива.
3. Недостаточная динамичность. Разгон автомобиля с АКПП уступает машинам с механикой и вариатором.
4. Рывки при переключении передач. В процессе езды чувствуются заметные рывки, когда автомат переключает передачи. Особенно этот недостаток характерен для классического 4-ступенчатого автомата, на АКПП нового поколения с большим количеством передач рывки значительно смягчены.

Как продлить ресурс АКПП

Чтобы продлить ресурс автоматической коробки передач, необходимо выполнять два простых правила:

1. Проходить ТО согласно установленному регламенту.
2. Соблюдать правила эксплуатации.

Прохождение технического обслуживание и его частоста указаны в техническом мануале от производителя. Но периодичность может меняться в зависимости от стиля вождения и частоты использования автомобиля. Наиболее точную информацию скажут опытные мастера после осмотра АКПП

Важно вовремя менять масло и расходные элементы. Это значительно продлит жизнь коробки и поможет ей отработать весь отведенный ей срок

Правила эксплуатации включают езду на прогретом масле и соблюдение рекомендаций производителя. 

Важно постоянно поддерживать состояние коробки, самостоятельно проверять количество и качество трансмиссионной жидкости. Если вы приобретаете подержанный автомобиль, первое, что должны сделать – пройти диагностику, а после нее заменить технические жидкости

Если вы приобретаете подержанный автомобиль, первое, что должны сделать – пройти диагностику, а после нее заменить технические жидкости.

Вариатор или автомат, что надежнее?

Если говорить о том, какая коробка надежнее, стоит обратить внимание на рекомендации по использованию КПП. Так, надежность вариатора полностью зависит от стиля езды, профилактики и ухода

Вариатор не приспособлен для гоночных машин и агрессивного вождения. Большое отличие вариатора от автомата и робота — для него нужна специальная жидкость, которая не только имеет более высокую стоимость, но и не может быть заменена жидкостью от другой модели авто.

Буксировать авто с вариатором или осуществлять таким авто буксировку другой машины или прицепа крайне не рекомендуется.

Для долгосрочного использования вариатора необходимо постоянно следить за уровнем и состоянием спецжидкости.

Работа вариатора обеспечивается работой таких датчиков, как датчик давления, скорости, ABS, положения коленвала. Если хоть один из них выйдет из строя, то коробка станет неправильно работать, в результате чего может случиться череда поломок. Но, несмотря на минусы вариатора, большинство мастеров говорят, что вариатор станет будущим всех автомобилей и заменит привычные КПП.

Популярные модели с вариатором

Наиболее привержены бесступенчатой трансмиссии японские автопроизводители. Модели с вариатором не выпускает только «Mazda». Не отстают (но в меньшем масштабе) европейские автогиганты, среди которых лидирует по применению вариаторов «Ауди». Американская автопромышленность не любит вариаторов – из популярных моделей можно отметить только «Dodge Caliber».

На российском рынке распространены вариаторные Nissan Primera, Honda Civic, Honda HR-V, практически все модели Audi. В инструкциях, проспектах трансмиссия может называться Multitronic, X-Tronic, Hypertronic или Multimatic — все это фирменные обозначения вариаторов. Более понятна аббревиатура CVT, принятая для технических спецификаций. Она обозначает Continuously Variable Transmission. 

Дополнительные сведения об автоматической трансмиссии

Приведем еще несколько интересных фактов, которые наверняка помогут будущему автовладельцу, и он сможет определиться, какая коробка передач лучше — автомат или вариатор.

График разгона машины с вариатором и АКПП

Объем трансмиссионного масла в АКПП больше (хотя и незначительно, это зависит от конкретной модели). Но это зачастую не сказывается на стоимости, поскольку цена оригинальной жидкости для вариатора, как правило, выше.

Замену масла и фильтров на вариаторе необходимо проводить чаще

А в процессе эксплуатации следить, чтобы оно не почернело и не потеряло своих характеристик, поскольку его качество критически важно для агрегата.
Обычно автопроизводители рекомендуют менять масло в вариаторе через каждые 60 тысяч километров пробега. Однако по отзывам многих автовладельцев машин с вариатором лучше делать это раньше, приблизительно на 50 тысячах

Причем необходимо выполнять замену не только непосредственно масла, но и фильтров, благо стоят они недорого.

На вариаторе нельзя резко стартовать с места. Вся суть его работы сводится к оптимизации скорости и крутящего момента с тем, чтобы механизм работал в щадящем режиме. Поэтому, если вы любите “погонять”, то такой вариант трансмиссии вам явно не подойдет. Также на вариаторе нельзя буксовать и тянуть прицепы или другие ТС.

Для вариатора одинаково вредны долгая езда как на самой высокой, так и на низкой скорости. Дело в том, что при этих двух условиях ремень испытывает значительные механические нагрузки, от чего он изнашивается. Кроме этого, повышается температура масла. Следует подумать о дополнительном охлаждении. Поэтому если вы часто стоите или медленно передвигаетесь в городских “пробках”, то еще раз подумайте о целесообразности покупки автомобиля с вариаторной трансмиссией.
При эксплуатации машины с вариатором в значительный мороз обязательно прогрейте двигатель с тем, чтобы уменьшить вязкость трансмиссионного и других масел. В противном случае ремень вариатора будет проскальзывать, дополнительно изнашивая свою поверхность и поверхности шкивов.

Нежелательно покупать машину с вариатором на вторичном рынке. Существует большая вероятность того, что проблемы в первую очередь возникнут именно с этим узлом. Проверить состояние ремня достаточно просто. Для этого нужно проехать на машине по ровной дороге с небольшой скоростью расстояние около 1 километра. Если в процессе езды вы почувствуете рывки — от покупки такой машины однозначно придется отказаться.

Следите за состоянием датчика скорости. При его выходе из строя электроника переводит вариатор в аварийный режим. Если это происходит на ходу, то выполняется “торможение двигателем”, что бывает вредно для автомобиля.

Своевременная замена масла для вариатора крайне важна. Дело в том, что если масло потеряет свои эксплуатационные свойства, то постепенно забьется гидроблок вариатора, соответственно, масляный насос не сможет нагнетать нормальное рабочее давление. Вследствие этого валы не смогут сжимать и разжимать ремень, он начнет буксовать на них и сильно изнашиваться. В самом худшем случае он порвется и “разорвет” все внутренности вариатора.
Замену ремня вариатора необходимо производить через каждые 120…150 тысяч километров пробега вне зависимости от его состояния.

Работа автоматической КПП

Гидротрансформатор АКПП

Основными элементами автоматической коробки передач являются гидротрансформатор и механический редуктор. Гидротрансформатор в данном случае выполняет роль автоматического сцепления, а редуктор передает механическое усилие между шестернями. Крутящий момент от вала двигателя передается посредством гидротрансформатора, который работает, основываясь на имеющемся давлении масла. Также в конструкцию АКПП входят стальные диски с фрикционами, а также муфты. Они выполняют механическую функцию сцепления, то есть, при их сжатии и расжатии выполняется включение необходимых муфт, которые в данном случае выполняют роль передач в коробке.

АКПП имеет свои преимущества и недостатки, о которых мы поговорим далее. Именно они позволят нам увидеть, чем вариатор отличается от автомата и что лучше в тех или иных условиях.

Работа вариатора

Работа автоматической КПП

Плюсы и минусы

Преимущества коробки АВТОМАТ:

• Легкость управления, особенно в пробках.
• Очень трудно заглохнуть. Хоть как трогайся.
• Меньший расход топлива, по сравнению с механикой.
• Лучше сохраняется ресурс двигателя.

Недостатки коробки АВТОМАТ:

• Скорость переключается медленнее, чем на вариаторной коробке. Но, если АВТОМАТ с двумя дисками сцепления, то скорости переключатся быстрее, чем у вариатора.
• Дорогой ремонт.
• Необходимость частой замены масла.
• Требуется дольше греть в холодную погоду после запуска двигателя.

Плюсы вариатора:

• Быстрое ускорение без вреда мотору.
• Меньший расход топлива.
• Двигатель всегда работает в оптимальном режиме.
• Больший ресурс, то есть больше межремонтный период.
• Надежный.

Минусы вариатора:

• Дорогой ремонт в случае поломки.
• Через каждые 90 тысяч км пробега рекомендуется менять ремень.
• Требуется заливать специальное масло для вариаторных коробок.

В чем отличие вариатора от робота и автомата?

Прежде чем окончательно разобраться, что лучше, автомат или вариатор, требуется понять не только то, чем хорош каждый вариант, но и чем их работа принципиально отличается друг от друга. Отличить машины визуально не получится, рычаги внутри очень похожи и располагаются одинаково. В некоторых модель рычаг вообще находится у руля, но он может принадлежать любой коробке, кроме механической. Заметить разницу водитель сможет, когда машина будет находиться в движении: это под силу даже новичку.

Если на авто стоит вариатор, переключение будет происходить плавно, такой агрегат быстрее реагирует на изменение передаточного щелчка, работает немного тише автомата. Понимание, что передача переключилась, приходит по изменению скорости и шумности работы мотора. Если вы поедете на автомате, то при переключении будут заметны некоторые рывки. Однако современные коробки с парным сцеплением лишены такого недостатка, но вы будете слышать определенные механические звуки, которых не слышно при работе вариатора.

Как отличить АКПП от вариатора

Как правило, перед приобретением машины с АКПП потенциальный владелец сразу решает для себя, что лучше, обычный автомат, вариатор или робот

Если принять во внимание тот факт, что традиционная гидромеханическая АКПП хоть и не лишена недостатков, однако остается самой надежной и проверенной временем трансмиссией среди других автоматов, не удивительно, что на вторичном рынке такая коробка пользуется самым большим спросом

При этом версии с вариатором или роботом, с учетом их слабых сторон, менее востребованы. Естественно, стоят такие машины тоже дешевле по сравнению с аналогами. При этом продавцы, не желающие снижать цену или по другим причинам, часто пытаются выдать робот за автомат или вариатор, вариатор за традиционную АКПП и т.д.

Обратите внимание, зачастую начальных знаний касательно того, как отличить вариатор от автомата по рычагу, оказывается попросту недостаточно. Основная причина — сознательная замена рычага (селектора) самим недобросовестным владельцем, тюнинг рычага при помощи чехлов на ручку КПП, перетяжка селектора кожей и т.п

Так вот, чтобы правильно определить тип коробки передач визуально, нужно придерживаться определенного порядка действий и учитывать целый ряд рекомендаций

Прежде всего, начать следует со следующего:

Так вот, чтобы правильно определить тип коробки передач визуально, нужно придерживаться определенного порядка действий и учитывать целый ряд рекомендаций. Прежде всего, начать следует со следующего:

перед осмотром машины необходимо собрать максимум информации касательно вариантов трансмиссии на конкретной модели в сети Интернет, также можно воспользоваться технической литературой, каталогами и т.д. при осмотре внимательно изучите документы на автомобиль, а также маркировочные таблички на кузове и агрегатах. Как правило, если машина оснащена коробкой — автомат, то на это укажут литеры A или же AT. В случае с вариатором используется обозначение CVT. При попытке визуального определения нужно осмотреть рычаг КПП, так как вариаторы часто имеют нанесенное обозначение CVT

Так же нужно обратить внимание и на режимы возле селектора переключения коробки. В случае с обычным автоматом, кроме стандартных режимов P-R-N-D еще можно увидеть режимы «L», «2», иногда «3», тогда как вариаторы имеют только режим «L». Обратите внимание, многие современные АКПП, как и вариаторы, могут все же не иметь таких режимов, то есть имеются режимы P-R-N-D и М (ручной режим Типтроник)

Это несколько осложняет задачу. По этой причине следующим этапом проверок становится определение типа АКПП в движении, то есть анализируется работа трансмиссии на ходу

Обратите внимание, многие современные АКПП, как и вариаторы, могут все же не иметь таких режимов, то есть имеются режимы P-R-N-D и М (ручной режим Типтроник). Это несколько осложняет задачу

По этой причине следующим этапом проверок становится определение типа АКПП в движении, то есть анализируется работа трансмиссии на ходу

По этой причине следующим этапом проверок становится определение типа АКПП в движении, то есть анализируется работа трансмиссии на ходу.

Для этого после запуска двигателя необходимо динамично разогнать автомобиль с места в стандартном режиме D. Если при разгоне нет явно ощутимого момента переключения передач, а двигатель монотонно работает на одних и тех же оборотах (по тахометру не видно сначала набора оборотов, а потом их понижения при переходе на ступень выше), тогда это говорит о том, что на авто стоит вариатор.

В случае с АКПП разгон будет похож на то, как разгоняется машина с МКПП, то есть сначала двигатель раскручивается (слышно по звуку ДВС и видно по тахометру), после чего осуществляется переход на повышенную передачу, после чего обороты падают

При этом важно активно разгонять машину, так как при спокойном старте и неспешном наборе скорости автомат и вариатор могут работать практически одинаково

Также можно полностью остановить машину на участке дороги с небольшим подъемом. После этого следует отпустить педаль тормоза, не добавляя газ. Если машина начнет медленно двигаться на подъем на холостых, это говорит о том, что на автомобиле стоит АКПП. Если же машина немного откатится назад, после чего будет просто стоять, часто это указывает на вариатор. Однако, такая проверка подойдет только в том случае, если авто с вариатором не имеет дополнительной «противооткатной» системы.

Напоследок отметим, что если самостоятельно определить тип АКПП все же не удается, тогда оптимально посетить СТО, где квалифицированные специалисты сразу дадут ответ на интересующий вопрос, а также при необходимости проведут комплексную диагностику автомобиля.

Основные преимущества и недостатки вариатора

Требуется изучить плюсы и минусы, прежде чем решить, что лучше – вариатор или автомат. Желательно сравнить особенности обеих конструкций, после чего можно будет сделать окончательный вывод. Для начала стоит рассмотреть достоинства и недостатки вариатора. Удобнее всего это сделать, пользуясь таблицей, приведенной ниже.

Плюсы	Минусы
Плавность переключения. Во время движения и разгона не происходит толчков, машина двигается всегда равномерно, точно так же, как и модели с электродвигателем.	Не подходит для мощных автомобилей, где лошадиных сил больше 200. Это связано с тем, что нагрузки на ремень и ролики повышены, из-за этого они быстро выходят из строя.
Высокий КПД. Время реакции вариатора на увеличение или снижение оборотов мотора минимально, он реагирует быстрее АКПП, поэтому между нажатием педали газа и разгоном не происходит задержек. Разгон более динамичен, особенно на скорости выше 50 км/ч и выше.	Трансмиссионное масло нужно менять чаще, чем в АКПП, а стоит оно дороже. Играет роль качество продукции.
Из-за плавной работы устройства удается экономить топливо, иногда расход становится значительно меньше в сравнении аналогичными машинами, но оснащенными коробкой-автоматом.	Работу устройства контролирует большое количество датчиков, если какие-то из них выходят из строя, авто может перестать ехать или вариатор будет работать неправильно.
Выброс вредных веществ в атмосферу меньше в результате экономии топлива.	Сложность ремонта. В автосервисах не всегда берутся за ремонт такого автомобиля, часто КПП меняют полностью, потому что ремонт экономически невыгоден и составляет половину стоимости нового вариатора.
Режим работы плавный, то, как осуществляется переключение, контролирует электроника, поэтому авто всегда будет двигаться на комфортных для двигателя оборотах. Это уменьшает износ деталей и повышает срок эксплуатации машины.	Машину нельзя буксировать, если ее двигатель выключен, нельзя резко трогаться с места, тянуть автомобильный прицеп или другие авто. Также запрещается использовать на зыбком грунте, где автомобиль может зарыться.

Учитывая сказанное выше, можно сделать следующий вывод: вариатор хорошо подходит для степенной езды в городских условиях и по трассе, но не стоит покупать такую машину лихачам или любителям ездить на природу по плохой дороге. Вариатор служит не так уж долго.

Подведем итоги. Что лучше: вариатор или автомат?

АКПП – традиционный вариант и выбор большинства украинских водителей. Она дарит удобство вождения, проста в обслуживании и при этом по умеренным ценам. Но если вы – любитель динамической езды, автомат – не для вас. В таком случае лучше рассмотреть вариатор.

Несмотря на минусы вариаторной коробки передач, она дарит небывалое удобство и комфорт вождения. Автомобиль движется плавно и динамично, нет толчков и рывков во время переключения передачи, что типично для классической коробки-автомат. При этом вариатор более экономичен в вопросе расхода топлива и масла.

Однозначно выбрать что-то лучшее из двух вариантов достаточно сложно. Ноотличие акпп от вариатора очевидны. Имеет значение ваши предпочтения и запросы относительно автомобиля. Мы же привели объективные преимущества и недостатки. Оцените их и сделайте свой выбор.

Желаем удачи!