В данной статье мы ответим на вопрос “Чем отличается вариатор от автомата простыми словами?” и разъясним основные различия между этими двумя типами коробок передач. Мы также обсудим плюсы и минусы каждого вида трансмиссии, чтобы помочь вам выбрать подходящую для ваших потребностей.
В мире автомобилестроения применяют различные виды автоматических коробок передач. У водителя, который не знаком с особенностями конструкций и использованных АКПП, может возникнуть вопрос, в чем отличие вариатора от традиционного автомата или роботизированной трансмиссии, поскольку первоначально их схожесть может быть незаметна из-за схожих органов и принципов управления.
Однако существуют различия между этими механизмами трансмиссии, которые следует внимательно изучить, чтобы определиться с выбором автомобиля – с какой коробкой передач лучше его покупать.
Вариатор: что это и как работает
Удивительно, но вариатор был изобретен даже раньше, чем традиционные автоматические трансмиссии. Оригинальный патент на вариатор был выдан ещё в конце XIX века, и изначально он использовался для изменения скорости вращения валов на промышленных станках.
Первый автомобиль с вариаторной трансмиссией появился только в 1950-х годах. Эту инновацию начали применять серийно на автомобилях марки DAF, которая производила не только грузовики, но и легковые автомобили того времени. Позднее вариаторы стали устанавливать на некоторые модели Volvo, а в конце 1990-х и начале 2000-х годов технология вариаторов, известных как Tiptronic, стала доступной на младших седанах Audi. Однако широкое распространение и популярность вариаторов пришли только в наше время.
Если мы говорим о том, что такое вариатор в простых словах, то это бесступенчатая коробка передач, в которой движение передается гибкой связью между двумя шкивами с изменяемым диаметром.
Конусные поверхности позволяют увеличить диаметр шкива на входе или выходе, расширяя или сжимая его составные части. Это приводит к соответствующему изменению передаточного отношения механизма.
Изменение диаметров шкивов вариатора управляется пружинно-гидравлическим механизмом, который активируется по команде электронного блока. Этот блок определяет оптимальное положение исходя из скорости движения, текущей нагрузки, режима, установленного водителем, и других факторов.
Ремень обычно создается из набора стальных сегментов для обеспечения надежности в условиях высоких нагрузок, которые характерны для использования вариаторного трансмиссионного механизма. Важно достичь плотного контакта между гибкой связью и поверхностями конусов, чтобы предотвратить износ соприкасающихся деталей от трения.
Относительно способа передачи вращающего момента от двигателя к первичному валу коробки передач вариатор не отличается от обычной автоматической коробки передач. Здесь используется гидротрансформатор, в котором передача вращения осуществляется за счет энергии масла, раскручивающего турбину от насосного колеса, установленного на коленчатом валу двигателя.
При этом отсутствует непосредственная кинематическая связь между агрегатами, что обеспечивает безопасность двигателя и трансмиссии.
При достижении определенных оборотов, гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты и блокируется. Тогда скорости вращения коленвала двигателя и первичного вала вариатора сравниваются. В этом отношении вариаторная трансмиссия также не отличается от классического автомата.
Разновидности вариаторов
Существуют три основных типа вариаторов, используемых в технике: клиноременные, тороидальные и гидростатические.
| Тип вариатора | Описание |
|---|---|
| Клиноременные вариаторы | Этот тип вариатора включает в себя два шкива, соединенных ремнем с трапецеидальным сечением. Шкивы обычно выполнены в форме конических дисков, что позволяет плавно изменять передаточное число. Ремень может быть изготовлен из металлических пластин или в виде стальной цепи для повышения прочности и износостойкости. Однако конструкция и материал ремня не влияют на принцип работы вариатора. |
| Тороидальные вариаторы | В бесступенчатых коробках передач с тороидальной конструкцией используется пара колес с сферической рабочей поверхностью. Между этими колесами находится ролик, который смещается, касаясь колес с разной толщиной на их поверхности. Это позволяет плавно изменять передаточное число. |
| Гидростатические вариаторы | Эти вариаторы не основаны на силе трения, а работают благодаря насосам переменного давления, которые активируют гидростатические двигатели. Часто гидростатическая трансмиссия комбинируется с сцеплением и планетарной передачей, создавая гибридную гидромеханическую АКПП. Она использует гидравлику для передачи момента на низких скоростях и механическую передачу на высоких скоростях, а на промежуточных скоростях используется комбинированная передача. Этот тип вариатора часто используется в тяжелой технике, такой как тракторы и специализированная строительная техника. |
Преимущества вариатора
Трансмиссия в автомобиле обладает некоторыми преимуществами:
- Более быстрым разгоном, который осуществляется с большим ускорением, чем у обычной автоматической коробки передач.
- Уменьшенным расходом топлива благодаря выбору оптимального передаточного отношения в зависимости от нагрузки.
- Более высокой эффективностью работы, превышающей КПД гидротрансформатора на 10%.
- Удобством управления – новичкам не нужно думать о порядке переключения передач, как на механической коробке передач.
- Плавностью движения, так как передаточное число изменяется плавно.
Вариаторная коробка особенно хороша при движении по городу, ведь из-за частых остановок на светофорах и пробках расход топлива не самый рациональный. Вариатор быстро адаптирует трансмиссию к таким условиям, что снижает потребление топлива до минимума.
Недостатки вариатора
Не меньшее важно принимать во внимание недостатки вариаторов:
- Однообразность движения может стать проблемой, так как изменение передаточного числа происходит постепенно, и не всегда можно почувствовать переключение на другую передачу с изменением оборотов. Бывает, что для разгона требуется некоторое время.
- Сложность электроники, контролирующей работу трансмиссии. Неполадки с электронными схемами или неисправности контрольных элементов могут привести к серьезным проблемам, которые можно устранить только обратившись в специализированные сервисные центры.
- Высокая стоимость обслуживания — вариатор особенно чувствителен к качеству трансмиссионной жидкости, и регулярная замена ее является обязательным условием нормальной работы коробки передач.
- Спустя 100 000 – 120 000 километров пробега могут требовать замены ремня, восстановления конусов и устранения других неисправностей, к тому же, высокая стоимость запчастей и обслуживания становятся дополнительными проблемами.
Однако, необходимо обратить внимание, что для вариатора требуется использование специального масла, которое стоит дороже расходных материалов для классического автомата, а любое его отклонение может привести к серьезным проблемам.
СОВЕТУЕМ ПРОЧИТАТЬ: АКПП AWF21
Коробка автомат: что это такое и как работает
Крутящий момент от двигателя к колёсам возможно передавать разными способами: классическим автоматом, вариатором с гидротрансформатором или роботизированной коробкой с муфтой сцепления.
Классический автомат с гидротрансформатором
В классическом автомате гидротрансформатор заменяет сцепление. При использовании данного устройства мотор и трансмиссия находятся в постоянной связи, но без непосредственного механического контакта, как уже упоминалось выше.
Гидроавтоматическая трансмиссия регулирует передаточное отношение путем выбора соответствующей комбинации фрикционных пакетов, которые сжимаются гидравлически. Это изменение аналогично вариатору, отличие заключается в том, что в традиционных АКПП гидроблок распределяет масляные потоки с помощью соленоидов по командам, полученным от ЭБУ.
Гидроблок и соленоиды АКПП выполняют функцию контроля передачей масляных потоков, а затем передают крутящий момент через дифференциал на приводные колеса автомобиля.
Роботизированная коробка передач
Роботизированная коробка или автоматическая трансмиссия, во множестве случаев известная как автоматическая коробка передач, – это совершенствованная модификация механической КПП, где электроника обеспечивает автоматическое переключение передач без участия водителя. Хотя управление такой системой всегда может быть переведено в ручной режим, где водитель может самостоятельно выбирать передачи.
Аналогичная функция также может быть реализована в вариаторах и гидроавтоматах, но в этих трансмиссиях она является всего лишь имитацией, управляемой программным обеспечением электронного блока.
Преимущества АКПП
Превосходство автоматической коробки передач:
- Удобство управления, поскольку автоматическая коробка передач не существенно отличается от вариатора, поскольку электроника сама активирует необходимые передачи в нужный момент.
- Надежность в работе – прочность гидроавтоматической коробки передач составляет более 100 000 км и превосходит аналогичные показатели вариативной трансмиссии.
- Простота ремонта – автоматическая коробка передач подлежит восстановлению, а выбор запчастей и б/у вариантов обычно не вызывает трудностей.
- Дешевое обслуживание – для классической АКПП также требуется использование специальной трансмиссионной жидкости, однако требования к ней не такие строгие, как для вариаторов, поэтому она стоит дешевле.
- Меньшее количество электроники, которое не превышает 30%, хотя имеется ЭБУ.
- Ощутимый переход с одной передачи на другую предоставляет представление о том, с какими нагрузками сталкиваются трансмиссионная система и двигатель.
Современные модели автомобилей оснащены шестиступенчатыми коробками передач (некоторые уже используют коробки с 12 скоростями), которые отличаются большим диапазоном изменения скоростного режима. Это позволяет эффективно использовать возможности двигателя.
Недостатки АКПП
Также важно принимать во внимание некоторые недостатки традиционного автомата по сравнению с вариативной передачей. При оценке условий использования обычной АКПП необходимо учитывать следующее:
- Плохая динамика по сравнению с вариаторами и МКПП – конструкция обеспечивает плавность работы, но из-за определенного перерыва в потоке мощности на гидротрансформаторе возникают некоторые провалы при переключении скоростей.
- Низкий КПД – по этому показателю гидроавтомат также уступает вариативной коробке.
- Повышенный расход топлива, особенно при движении в условиях густого городского трафика.
Необходимо также учесть, что для ремонта автомобилей марок Toyota, VAG и других брендов, существуют специализированные сервисные центры. Однако, обратившись в эти автосервисы, автовладелец сталкивается с дополнительными расходами.
Что выбрать: вариатор или коробку автомат
Дать однозначный ответ на этот вопрос довольно сложно, так как каждый тип автоматической коробки передач имеет свои преимущества и недостатки. Выбор между ними зависит от ваших целей и задач, которые вы ставите перед автомобилем.
Вариатор, с технической точки зрения, имеет свои преимущества, такие как более высокая динамика разгона, экономичный расход топлива и плавность хода благодаря отсутствию переключений. Однако вариатор может быть более требователен к управляющей электронике, а также более дорогостоящим в обслуживании и ремонте, если это понадобится.
С другой стороны, классический гидромеханический автомат не всегда обеспечивает такую же плавность хода и может иметь немного более высокий расход топлива. Однако он может предложить более интересные динамические характеристики, лучшую производительность при ускорении и обычно более прост в обслуживании, а также считается более надежным.
В итоге, выбор между вариатором и классическим гидромеханическим автоматом будет зависеть от ваших приоритетов. Если для вас важны динамика и экономичность, то вариатор может быть предпочтительным вариантом. Если надежность стоит на первом месте, то классический автомат может оказаться более подходящим решением.
При выборе автомобиля с автоматической коробкой передач каждый человек должен учитывать, какие аспекты для него наиболее важны. Это могут быть комфорт при вождении, расходы на обслуживание или другие факторы. Однако, несомненно, одним из ключевых критериев при выборе должна быть надежность работы коробки передач. Как вы считаете? Вы можете поделиться своим мнением в комментариях.
