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

ВАРИАТОР (CVT)

По сути — был разработан очень давно (говорили про вариатор — в это статье), он позволяет без лишних устройств и деталей давать отличную разгонную динамику, сочетая в себе экономию топлива. Однако его — бояться. Ведь не смотря на всю его простоту в строении, отремонтировать возьмется не каждый автосервис. Хотя сейчас ситуация меняется. Этот тип — постоянно улучшается, модернизируется. Появляется все больше и больше специалистов в этой области. Конечно, с автоматом ему тягаться еще рано (АКПП доверяет больше производителей автомобилей), однако многие производители переходят на вариаторы именно из-за плавности хода, экономии топлива и динамических характеристик. Даже производители электромобили предпочитают именно эту трансмиссию (модели, где установлен один электродвигатель спереди), поэтому за этой трансмиссией будущее. Пусть даже он изменится до не узнаваемости.

Техническая часть

Вариатор, если капнуть в строение, устроен достаточно просто. Есть два вала, на них одеваются определенные конусы (или шкивы), кому как лучше слышать. Один вал подходит к двигателю (сейчас через гидротрасформатор), другой (через различные приводы) непосредственно к колесам.  Между ними находится связующее звено, обычно это ремень (например, на автомобилях НИССАН) или цепь (на АУДИ).

Конусы, которые имеются на валах, могут сдвигаться и раздвигаться, благодаря этому меняется их диаметр. Например — при старте, один вал имеет меньший диаметр, второй максимальный. Когда скорость средняя диаметры одинаковы, когда максимальная валы меняются размерами (один становится малым, второй — большим). Ремень или цепь, просто связывают их. НО на это связующее звено оказывается максимальная нагрузка.

Коротко о поломках

Как я писал сверху, вариатор простая трансмиссия, но достаточно требовательная к своему обслуживанию (особенно смазке). И его не так просто отремонтировать, не смотря на всю простоту, делать их (да даже банально поменять масло), берутся не все дилерские станции (я уже молчу о сторонних СТО), банально нет нормальных мастеров и знаний.

Про масло. Здесь оно специальное (на НИССАН NS-2, NS-3). Сейчас многие могут сказать что это и не масло вообще. Спокойно, масло, просто самое технологичное, даже лучше чем ATF жидкость на АКПП. Стоит оно дорого, поэтому многие экономят и не меняют его. НО так делать не стоит

• Замена должна быть раз в 60-80 000 км. У вариатора также есть гидроблок, соленоиды, которые могут со временем забиваться. Давление в системе падает и от этого конусы будут плохо сдвигаться – раздвигаться. Также масло защищает и смазывает систему, но как понятно оно не вечно, и чтобы возобновить исходные характеристики его нужно заменить
• Задиры конусов. Если не сменить смазку и желательно фильтр (который находится в поддоне), то конусы не будут эффективно сдавливать ремень, он начнет проскальзывать, появятся задиры на поверхности. Все это рано или поздно приведет к рывкам и толчкам, нормальной работы не будет

• Разрушение ремня. Задиры могут спровоцировать и разрушение ремня или цепи, если она разлетится внутри. То может загубить все коробку, банально восстанавливать будет нечего.
• Вообще стоит правильно ездить на вариаторе. Про это у меня есть отдельное видео и статья. Посмотрите, будет полезно.

Пару слов о ресурсе

Знаете если аккуратно ездить и не рвать эту трансмиссию, может проходить достаточно долго, 200 – 250 000 км не предел. Однако бывают и конструктивные просчеты, когда не ходит и 30 000 км (обычно бывает из-за ошибки прошивок).

Вся проблема вариатора, что это сложно-прогнозируемая трансмиссия, у кого-то 209 000 км и без проблем, а у кого-то и 30000 км и одни проблемы.

Плюсы и минусы вариатора

Я думаю эта таблица будет вам полезна. Сейчас переходим к оппоненту.

Конструкционные характеристики

Автомат состоит из двух основных элементов – редуктора и гидротрансформатора. Гидротрансформатор в коробке-автомате выполняет функцию сцепления и отвечает за переключение передач. Редуктор коробки-автомата содержит в постоянном зацеплении все пары шестерен, что позволяет получить один законченный механизм, имеющий сразу несколько ступеней.

Вариатор – это механизм, работающий без переключения передач, в котором передаточное число передается двумя конусными шкивами (ведомым и ведущим), расположенными друг против друга и стянутыми металлическим трапециевидным ремнем или цепями.

Отличия автомата от вариатора

Машины с такими типами КПП имеют две педали: газ и тормоз. Педаль сцепления отсутствует, так как коробка считается «умной».

АКПП

Автоматическая коробка переключения трансмиссионных скоростей состоит из гидротрансформатора и редуктора. Гидротрансформатор выполняют задачу именно по переключению скоростей, то есть, он является, своего рода, сцеплением в этой конструкции. А задача редуктора в постоянном взаимодействии шестеренок между собой и с двигателем.

Сначала коробки автомат были 4-х ступенчатыми, но сейчас уже можно встретить 8-ми ступенчатые АКПП.

Вариатор

Что касается вариатора, то вариаторная коробка переключения передач состоит из узла механического управления и автоматического.

В коробке такого вида отсутствуют ступени, а это значит, что автомобиль всегда готов к движению. В машинах, где стоит вариаторная коробка, устанавливается, как правило, очень мощная гидросистема. Мощная гидросистема позволяет уменьшать расходы на привод насоса.

Отличия

По внешнему виду из салона отличить, какая коробка установлена не удастся, потому что в рычагах изменений нет. У коробок обоих типов рычаг переключения скоростей может быть расположен как обычно, между сидениями ближе к панели или же у руля.

Если с виду не определить, какого типа коробка установлена, то при движении уже можно заметить отличия.

Вариаторная коробка переключается очень плавно, почти бесшумно. По тяге двигателя можно понять на какой скорости находится сейчас коробка или по шуму двигателя.Коробка автомат переключается с небольшими рывками. Но и АКПП последнего поколения начали переключаться плавно. Это например, коробка с двумя сцеплениями, АКПП DSG, выпускаемая автоконцерном Фольксваген.

Кроме звука и плавностью переключения отличить вариатор от автомата можно по строению. В конструкции вариатора есть основной механизм, который способствует плавному изменению скоростей между ведущим и ведомым дисками. Диски соединяются между собой ремнем или цепью. Вариаторы бывают разных видов приводов.

Авто с вариатором быстрее разгоняется и при этом ускоряется плавно. Наглядную работу вариатора смотри в конце статьи в разделе видео.

Как работает автомат

АКПП работает за счет редуктора, который приводит в движение шестеренки коробки. В момент когда шестеренка перескакивает и вступает в зацепление с другой шестеренкой, ощущается легкий рывок.

Опытные водители отличают вариатор там или автомат по строению. Но для этого надо поставить автомобиль на эстакаду или заехать на яму.

Как работает автомат, смотрите на видео в конце статьи.

Отличительные признаки вариатора от коробки автомат

• Обозначение в документах и маркировка на корпусе ДВС. Если в авто установлена коробка автомат, то обозначается буквой А или АТ. А, если коробка вариатор, то — CVT.
• Во время переключения скоростей присутствуют рывки. Если они есть, то значит — это коробка автомат. Если нет, то вариатор.
• Время разгона. Если стоит вариатор и нажать резко на педаль газа, то автомобиль будет плавно разгоняться. Автомат будет ускоряться с неравномерным ускорением.
• Подъем. Во время подъема, если ехать на машине с коробкой автомат, то при отпускании педали акселератора, машина не покатится назад. А автомобиль с вариатором, если убрать газ, то покатится назад.

Вариатор

Такие коробки передач начали устанавливаться на автомобиле в середине 20 века, но сразу массовость они не набрали. Но о них вспомнили, когда потребовались коробки, которые имеют меньший расход КПД, чем обычный автомат, и при этом не требуют от водителя усилий при переключении передач.

Вариатор принято называть бесступенчатым. Как можно понять, в отличие от автомата, такая трансмиссия не имеет привычных скоростей. Конструкция коробки подразумевает наличие ведущего и ведомого шкива, которые располагаются параллельно друг другу. Они соединены друг с другом металлическим ремнем в форме трапеции. Конусы вариатора имеют сдвижные половины. В момент, когда ведущий шкив раздвинут, вращение ремня идет по малому диаметру, можно считать это аналогом высокой передачи на автомате. Когда же шкив сдвинут, ремень вращается по большому диаметру, тем самым получается максимальное передаточное число, то есть первая передача.

В зависимости от плавного передвижения шкива, меняется передаточное число. Это и приводит к повышению/понижению скорости, хотя как таковых скоростей, как в автомате, в вариаторе нет. Поскольку передача момента от двигателя к трансмиссии и колесам жесткая, удается свести к максимуму передачу КПД.

Из-за чего ломается вариатор

Как и в случае с автоматом, к выходу из строя вариатора ведет его неправильное обслуживание. Такие коробки передач еще более требовательные к маслу, чем автоматы. Замена масла в вариаторе также проводится каждые 50-70 тысяч километров, и здесь это делать обязательно. Если не заменить вовремя масло в вариаторе, тогда:

• Масляный насос засорится, из-за чего не сможет создавать достаточное давление;
• Ремень начнет пробуксовывать, поскольку валы не смогут его достаточно сжимать и разжимать;
• Это приведет к повышенному износу ремня и его разрыву, что станет причиной повреждения других компонентов вариатора.

Также стоит отметить, что в вариаторе гораздо больше электронных компонентов, нежели в обычном автомате. Соответственно, больше вероятность их выхода из строя.

Какой ресурс у вариатора

В отличие от обычного автомата, вариатор менее продолжителен по сроку службы. Даже если следить за ним и своевременно менять масло, он сможет проходить около 120-150 тысяч километров пробега, после чего порвется ремень, и это приведет к серьезным повреждениям других компонентов коробки. Чтобы этого не произошло, рекомендуется на 120-150 тысячах километров пробега выполнить замену ремня вариатора.

Как можно понять, водитель автомобиля с вариатором должен знать, что нужно проводить своевременные диагностические и ремонтные работы с коробкой, иначе это приведет к необходимости ее капитального ремонта или замене. Чаще всего водители об этом не задумываются, не отличая вариатор от автомата, и это приводит к серьезным проблемам.

Плюсы и минусы вариатора

К плюсам вариаторов можно отнести:

• Повышенный КПД. У вариаторов КПД примерно на 5-10% выше, чем у автоматов. Это сказывается и на расходе топлива, который на автомобилях с вариаторами меньше;
• Плавность хода. Отсутствие передач ведет к плавной работе коробки передач;
• Быстрый разгон. Из-за отсутствия необходимости переключения передач разгон на автомобиле с вариатором более плавный;
• Легкое управление. Как и в случае с автоматом, в вариаторе водителю достаточно выбрать нужный режим работы, чтобы автомобиль поехал.

Минусов у вариаторов также достаточно:

Сложность обслуживания и ремонта. Как отмечалось выше, в вариаторе не достаточно просто менять масло своевременно, в отличие от автомата

Здесь важно также определить момент, когда потребуется замена шкива. При этом стоимость ремонта вариатора значительно выше, поскольку за такую работу берутся мастера не во всех сервисах;
Большое количество электроники

Это чревато большим количеством потенциальных проблем с электроникой, что может вылиться в необходимость дорогостоящей диагностики и ремонта;
Дорогое масло. При обслуживании вариатора заливается особое масло, которое определено производителем коробки передач. Это масло значительно дороже, чем то, которое используется на автоматах.

Как можно понять из сравнения, автомат и вариатор имеют свои плюсы и минусы. Однозначно нельзя сказать, что одна из коробок лучше, а другая хуже. При правильном обслуживании, как одна, так и вторая способны проработать достаточно долго.

Разница роботов и автоматов

Если рассматривать оба варианта исполнения КПП с позиции эксплуатационных моментов, то разница между ними невелика. В автоматической КП сцепления просто-напросто нет, роботизированный вариант его хоть и предусматривает, однако управление им полностью берет на себя. В целом, роботизированные коробки – это аналог механических коробок, автоматы же предусматривают наличие системы гидромеханических элементов.

Пожалуй, это основная особенность и отличие роботизированных вариантов от автоматических

Стоит учитывать и важно понимать нюанс разгона с некоторой задержкой. Жидкости в автоматах своевременно не справляются с воздействиями ведомых валов из-за нежесткого сцепления

Такая особенность конструкции создана специально для того, чтобы выполнять роль некоего «предохранителя».

Трансформатор же будет осуществлять вращения в свободном режиме, даже если что-либо заклинит. КПД, как мы отметили ранее, сравнительно мал, что способствует потере части мощности. К тому же при отключенном двигателе автоматическая коробка передач просто не сможет функционировать.

роботизированная кп

Принцип автоматической коробки

Автомат включает в себя два главных модуля: редуктор и гидротрансформатор. Функция первого – это осуществлять передачу усилия через систему шестеренок, которые могут находиться в зацеплении между собой в различных вариациях, благодаря чему это усилие изменяется. Второй обеспечивает плавное переключение скоростей и выполняет функцию, аналогичную сцеплению на механике.

Такой тип коробки значительно упрощает управление, освободив водителя от необходимости постоянного обращения к педали сцепления, переключения передач рычагом, и контроля плавного трогания с места. За него это делает автоматика. В результате появляется больше возможностей контролировать ситуацию при движении на дороге.

При этом надежность гидротрансформатора как узла, аналогичного сцеплению в механической КПП будет выше, и сломать его из-за неумения пользоваться, как это делают неопытные водители, невозможно. За счет него нагрузка на силовой агрегат и ходовую часть снижается.

Скорости переключаются при оптимальных оборотах, за счет чего ресурс двигателя сохраняется. Большее количество ступеней передаточного числа позволяет экономнее расходовать топливо. Пассивная система безопасности не даст автомобилю покатится, стоя на уклоне.

Но кроме этих преимуществ, данный тип КПП имеет и некоторые недостатки. При езде проявляется меньшая динамика набора скорости в сравнении с механической трансмиссией. Топливо расходуется менее экономно в обратной зависимости от количества ступеней передач. Так, коробка с четырьмя ступенями будет самой неэкономичной.

Также силовой агрегат имеет меньший КПД из-за гидротрансформатора, на работу которого уходит часть мощности. Сам агрегат достаточно дорогостоящий, что заметно влияет на всю стоимость изделия. Недешевым будет его ремонт и обслуживание, при этом нужно учесть большой объем масла в устройстве и его немалую стоимость.

Ключевые преимущества и недостатки

Для того чтобы понять в чем разница между коробками, стоит рассмотреть отдельно все их плюсы и минусы.

Плюсы АКПП таковы:

• Простое управление авто даже в условиях пробок;
• Сохранность двигателя за счет плавного переключения;
• Низкий риск заглохнуть;
• Более низкий расход топлива, чем на механике.
• Что касается минусов, то это:
• Более медленное переключение скорости, чем в вариаторе, из-за чего наблюдается потеря в динамике;
• Необходимость частой замены масла;
• Затратный ремонт;
• Долгое прогревание в холодную погоду.

Время от времени может возникать резкий разгон авто. Причина — переключение скорости занимает время

Для покупки важно отсутствие критических минусов для конкретного водителя. А значит, АКПП — прекрасная покупка

Понять, какие отличия имеет гидромеханический автомат от КПП бесступенчатого типа, можно по достоинствам и недостаткам. Плюсы вариатора:

• Плавный быстрый разгон, не влияющий на работу двигателя;
• Сниженные затраты на топливо;
• Высокая надёжность;
• Долгий срок использования.
• Очевидно, что плюсы обоих вариантов совпадают. Что касается негативных сторон вариатора, то это:
• Высокая стоимость ремонта;
• Необходимость частой замены ремня;
• Необходимость использования специального масла для вариаторов.
• Несмотря на значительные минусы вариатора, он более надежен и имеет долгий срок службы.

Обратите внимание!

В чем еще отличия? В характере поломок. На КПП бесступенчатого типа чаще всего страдает ремень соединения шкив. Специальное средство убережет от слишком быстрого износа, и продлит срок службы. Как видно, вопрос решаем.

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. 

Особенности роботизированной коробки

Данный тип коробок делится на два подвида. В первом это практически механическая коробка, в которой установлено автоматическое управление. Контроль за переключениями выполняется электроникой. Следовательно, привычного сцепления тоже нет. Передачи могут переключаться автоматически и вручную, как на механике. В этих коробках крутящий момент прерывается, и при переключениях бывают провалы.

Второй тип отличается большим совершенством в сравнении с предыдущим. Его устанавливают на спортивных машинах, принимающих участие в гонках. Их технические особенности заключены в двух системах сцепления, отвечающих за разные передачи. Благодаря этому, скорость переключения очень быстрая.

В данном типе КПП много слабых сторон, но при этом отмечается относительно малый расход топлива, который можно сравнить с механическими трансмиссиями. Такая коробка более дешевая не только сама по себе, но и при обслуживании, а также потребляет меньше расходных материалов. Ее вес уступает автоматическим коробкам. Она имеет хорошую динамику и удобные кнопки переключения, расположенные на руле.

Минусы такой трансмиссии заключаются в ее прерывистости работы, которые слышны при переключениях, а также существует задержка после включения самой передачи. При остановке рычаг КПП необходимо переводить на нейтральное положение. Все пробуксовки движения уменьшают ее ресурс, поэтому автомобиль с такой коробкой желательно использовать на хороших дорогах.

Обеспечивает упрощенное управление без необходимости выжимать сцепление и переключать передачи;
Более приемлемый режим работы двигателя, повышающий его ресурс;
Пассивная система безопасности;
Уменьшенный расход топлива при 6 и более ступенях переключения.

Относительно невысокая стоимость;
Экономный расход горючего;
Меньший вес коробки;
Приемлемая динамика движения.

Плохая динамика разгона;
Завышенный расход топлива;
Высокая цена самого устройства и обслуживания;
Уменьшение КПД из-за гидротрансформатора;
Инерция при переключении передач.

Менее плавное переключение даже в сравнении с автоматом;
Задержка после включений передачи;
Пробуксовки уменьшают ресурс коробки;
Ручной перевод рычага нейтрального положения при остановке.

Особенности автоматической трансмиссии

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

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.