Современные автомобили оснащаются несколькими видами трансмиссий. Отечественные автомобили до последнего времени в основном комплектовались механической коробкой переключения передач. С коробкой автомат российские автолюбители познакомились, после того как в страну стали импортировать автомобили из-за границы. А вот с вариатором пока еще мало кто сталкивался. Широкое распространение этого вида трансмиссии только еще начинается.
Дополнительные сведения об автоматической трансмиссии
Один автомобиль, до четырех двигателей. Они передают свою мощность непосредственно на переднюю и заднюю оси автомобиля, обеспечивая при этом полный привод. Последний двигатель - это так называемый генератор, который также находится под капотом. Первый - «нормальный» - в этом режиме поездка практически всегда с помощью электропривода.
Второй режим - «заряд», поэтому зарядка. В этой конфигурации автомобиль, независимо от емкости аккумулятора, использует каждый момент во время вождения, чтобы зарядить батарею с помощью генератора. Эта очень интересная функция позволила нам зарядить аккумулятор до 90% на расстоянии около 300 километров. Здесь стоит добавить, что зарядка с генератором выше 90% длится намного дольше, но это результат зарядных характеристик ячеек.
Так устроен вариатор
Вариатор был изобретен давно. Описание основных принципов его работы встречается еще в записках Леонардо да Винчи, датированных концом пятнадцатого века. Первые автомобили с вариатором появились в пятидесятых годах прошлого столетия. Это были малолитражки DAF. Затем этой трансмиссией стали оснащать некоторые модели Volvo. Но широкого распространения в то время вариатор так и не получил. И лишь в наши дни разработчики вновь стали развивать и активно внедрять в производство этот вид трансмиссии.
Плюсы и минусы
Последний режим - «сохранить», таким образом, сохраняя батарею. При движении по этому сценарию автомобиль пытается сделать все возможное, чтобы сохранить как можно больше энергии в нашей батарее на потом. На практике это означает более частое включение генератора и гораздо более частое использование двигателя внутреннего сгорания.
Здесь необходимо изменить тормозное усилие транспортного средства после снятия ноги с педали газа. Для этой цели используются металлические лезвия, расположенные за рулевым колесом. При нажатии левого лезвия мы увеличиваем мощность торможения, в то же время увеличивая количество энергии, достигающее батареи во время постепенного замедления транспортного средства. Когда мы думаем, что эта сила слишком велика, просто нажмите правое лезвие, уменьшив тормозную силу. Таким образом, меньше энергии будет поступать на батарею, но нам вообще не придется нажимать на педаль газа.
Принцип работы вариатора или CVT (аббревиатура от английского continuously variable transmission) в корне отличается от классической механики и автомата. В нем не происходит фиксированного переключения передач. Переключение скоростей с первой на вторую и т.д. отсутствует. Передаточное отношение с вала двигателя на привод колес изменяется плавно по мере разгона или замедления автомобиля. Современные автомобили оснащают тороидальными, цепными и клиноременными вариаторами. Наиболее распространен последний тип трансмиссии.
Виды акпп: гидротрансформатор, вариатор, робот
Водителю доступно пять настроек силы торможения. Это удобное решение при движении в пробках. Регулируя тормозное усилие, мы можем легко выбрать правильную скорость для ситуации впереди и слишком часто нажимать педали газа и тормоза. В единственном электрическом режиме в городе мы проехали 43 километра с включенным кондиционером. Это значение даже немного выше, чем у многих других гибридных гибридных модулей. Нам потребовалось менее 5, 5 часов, чтобы полностью зарядить аккумулятор на 12 кВтч. Включенное сетевое зарядное устройство, работающее на 230 В и 15 А, в это время заняло около 3, 2 киловатт-часов от гнезда.
Рассмотрим принцип работы вариатора с клиноременной передачей
Сдвижение конусообразных половинок шкива приводит к выталкиванию ремня к внешнему диаметру, а раздвижение к перемещению в сторону оси
Основу клиноременного вариатора составляют два шкива . Каждый шкив состоит из пары конусов, обращенных вершинами друг к другу. Сдвигание и раздвигание конусов позволяет изменять диаметр шкива. Шкивы соединены клиновидным ремнем. Сдвижение конусообразных половинок шкива приводит к выталкиванию ремня к внешнему диаметру, а раздвижение к перемещению в сторону оси. Таким образом, плавно изменяется радиус, по которому работает ремень – от меньшего к большему и наоборот. Соответственно меняется и передаточное отношение двигатель – привод. Если ведущий и ведомый шкивы находятся в промежуточном положении (диаметры шкивов равны), передача становится прямой – частота оборотов вала двигателя равна частоте оборотов привода.
Что лучше вариатор или автомат
Однако эти затраты могут быть практически уменьшены до нуля, если мы зарядим наш автомобиль за пределами дома, используя точки пополнения, доступные в более крупных городах. Пользователи электрических и гибридных плагинов могут использовать их бесплатно.
Вождение в электрическом режиме очень приятное и дешевое, но время от времени вам нужно использовать генератор или двигатель внутреннего сгорания. Как выглядит горения японского гибрида? Мы проверили его в двух вариантах. Доля электропривода в течение этого маршрута в зависимости от компьютера составляла около 40%. С более спокойной поездкой удалось спуститься до уровня 2, 5-3 литра на 100 километров. Этот диапазон предсказал бортовой компьютер после выхода из АЗС с полностью заправленным топливом и загруженным автомобилем.
Для трогания машины с места предусмотрено обычное сцепление или гидротрансформатор, который блокируется после начала движения. Дисками шкивов управляет электронная система, состоящая из сервопривода, датчиков и блока управления.
Важную роль в работе данной трансмиссии играет такая деталь, как ремень вариатора. Очевидно, что обычный прорезиненный ремень, из тех, что используют в приводах кондиционера или генератора, сюда не подойдет. Он не выдержит нагрузок, возникающих при передаче вращающего момента в вариаторе, и быстро износится. Поэтому клиновидный ремень вариатора имеет довольно сложное строение. Это может быть стальная лента с особым покрытием или совокупность тросов, на которые нанизано множество стальных пластинок трапецеидальной формы.
Во время тестового прогона мы не использовали кондиционирование. И здесь использование гибридных технологий может дать большое преимущество. Дизельные разновидности внедорожников обычно имеют большие и очень топливные двигатели. Во время коротких поездок в тяжелой местности при работе на низких скоростях и высоких оборотах сгорание не опускается ниже двухзначного значения. Вождение электрика может значительно снизить эти затраты. Как с любым гибридным автомобилем, это очень приятно. Автомобиль очень тихий, что делает поездки на большие расстояния очень приятными.
В автомобилях марки Audi устанавливают вариаторы с ремнем, выполненным в виде широкой стальной цепи. Для смазки цепи применяют специальную жидкость. При сильном давлении в местах соприкосновения цепи со шкивом она меняет свое состояние. Это позволяет цепи передавать большие усилия без проскальзывания.
Вариатор плюсы и минусы
К преимуществам автомобиля с вариатором можно отнести плавный и в тоже время достаточно быстрый разгон. Комфортная езда на вариаторе сравнима с ездой на – в автомобиле также предусмотрено наличие только двух педалей и отсутствует необходимость манипулировать рычагом переключения скоростей. Это особенно актуально для начинающих водителей. Двигатель с вариаторной трансмиссией не замолчит на светофоре и не даст автомобилю сдать назад на крутом подъеме.
Благодаря вариатору нагрузка на элементы привода и двигателя распределяется равномерно при любом стиле вождения. Двигатель с вариатором всегда работает ровно, в благоприятном щадящем режиме. Это в значительной степени повышает его ресурс, уменьшает расход топлива, снижает выброс в атмосферу вредных веществ.
Видео: Дорожная ТанцМания
Недостатки вариатора:
- Дороговизна трансмиссионной жидкости и невозможность заменить ее обычным маслом
- Дороговизна ремонта и недостаток узкопрофильных квалифицированных специалистов
- Необходимость снятия показаний с большого числа различных датчиков. При выходе из строя даже одного из них наблюдаются серьезные нарушения в работе всей трансмиссии
- Невозможность установки на автомобили с мощным двигателем
Хотя стоит отметить, что в отношении оснащения вариаторной трансмиссией более мощных двигателей наблюдается некоторый прогресс. Например, на Audi A4 2.0 TFSI (мощность двигателя 200 л.с.) успешно работает вариатор с цепью multitronic. А кроссовер Nissan Murano с объемом двигателя 3,5 литра и мощностью 234 л.с. оснащают клиноременным вариатором X-Tronic. Если для грузовиков вариатор еще неприемлем, то для легковых автомобилей он является неплохой альтернативой механике или автомату.
В этом видео подробный обзор автоматических коробок передач
Что лучше вариатор или автомат
Многие автолюбители задают себе вопрос – что лучше вариатор или автомат? Краткое описание принципа работы вариатора было приведено выше. Поэтому чем отличается вариатор от автомата вполне понятно. А вот лучше ли такая трансмиссия, чем АКПП – однозначного ответа нет. С преимуществами вариатора по сравнению с автоматом все ясно. Это и динамичный разгон, и низкий расход топлива, и больший ресурс двигателя. Но вот, что касается , то здесь в выигрыше все же коробка автомат. Хотя нельзя сказать, что ремонт автоматической трансмиссии дешев, тем не менее, он обойдется дешевле, чем подобные работы с вариатором. Да и сервисов, предоставляющих услуги по ремонту АКПП значительно больше.
Вариатор или механика что лучше
Такой же вопрос может возникнуть и в отношении МКПП – вариатор или механика, что лучше? По преимуществам вариатора здесь ситуация та же, что и с автоматом. В отношении ремонта и обслуживания механика однозначно дешевле как вариатора, так и автомата. Не лишним будет заметить, что вариатор, как впрочем и автомат, предназначены скорее для любителей спокойного безопасного движения. Тем кто относится к автомобилю, в первую очередь, как к средству позволяющему быстро переместиться из пункта А в пункт Б. Для тех же водителей, которые просто любят автомобили и все, что с ними связано, которым нравится чувствовать себя единым целым со своим железным конем, нравится вжиматься в сидение под действием нагрузки от ускорения, нравится слышать рев мотора – ответ на вопрос вариатор или механика что лучше будет однозначен – МКПП.
Советы по покупке и обслуживанию автомобиля с вариатором
В связи с дорогим обслуживанием и ремонтом автомобилей, оснащенных вариатором, при покупке рекомендуется отдавать предпочтение новым автомобилям с гарантией. В случае с подержанными авто трудно судить о степени износа элементов трансмиссии. Ремонт неисправной коробки может потребовать дополнительные расходы, да такие, что общая сумма, затраченная на приобретение и ремонт б/у автомобиля, будет соизмерима с покупкой нового.
Автолюбителям все же, решившимся на приобретение с вариатором, следует знать, как проверить вариатор при покупке. Самый простой тест – прогреть машину и тронуться с места. Рывков при старте не должно быть. Если они присутствуют то, скорее всего, выработался ресурс трансмиссионной жидкости. Ее необходимо менять. При замене жидкости меняют и фильтры. При проверке вариатора во всех режимах работы трансмиссии должны отсутствовать посторонние шумы.
При покупке автомобиля может возникнуть вопрос, а что собственно нам продают вариатор или, может быть, классический автомат? Как определить автомат или вариатор находится под капотом? Дело в том, что визуально определить тип трансмиссии довольно сложно. Даже обозначения режимов переключателя у автомата и вариатора одинаковые — P, R, N, D.
Определить вариатор или автомат можно следующим образом:
- Внимательно ознакомиться с документацией на авто – автомат обозначается буквами АТ или А. Вариатор – CVT
- Собрать информацию о конкретной марке автомобиля из справочников, каталогов, в интернете. Таким образом, можно узнать, какой тип трансмиссии установлен на интересующей марке авто
- Произвести тестовую поездку на автомобиле. При динамичном разгоне автомат, переключая передачи, дает ощутимые толчки. Одновременно с переключениями изменяется и количество оборотов, что можно определить по тахометру или на слух. Вариатор разгоняется без толчков при неподвижной стрелке тахометра.
- В некоторых новых моделях вариатора отсутствует щуп для проверки уровня масла коробки передач. В автоматических коробках щуп для масла присутствует всегда.
Владельцам автомобилей с вариатором рекомендуется через каждые 24 тысячи километров пробега посещать сервисную станцию для проверки состояния рабочей жидкости. Замена масла в вариаторе производится через каждые 60 тысяч км пробега. Это по инструкции производителя, но по рекомендациям специалистов лучше сделать замену жидкости раньше через 30 – 40 тыс. км.
Автор: Владимир ЕгоровИсточник: сайт
Раньше при покупке автомобиля приходилось выбирать между механической (МКПП) и автоматической (АКПП) коробками передач. Теперь выбор существенно расширился – появились автомобили с роботизированными коробками, коробками DSG и вариаторами . В этой связи возникает вопрос: что лучше – вариатор или автомат?
Вначале кратко рассмотрим устройство как вариатора, так и классического автомата, прежде чем переходить к их непосредственному сравнению.
Устройство вариатора
Вариатор (от лат. variātor «изменитель») автоматическая трансмиссия, способная плавно изменять передаточное отношение в некотором диапазоне. Неформальное название – вариаторная коробка передач или АКПП вариатор.Существует множество вариантов конструкции вариаторов, но в автомобилестроении широкое применение нашли два типа:
- клиноременные;
- тороидные.
Клиноременные в свою очередь подразделяются на вариаторы с клиновидным толкающим ремнём и с цепью. В первом случае применяется толкающий ремень, набранный из стальных лент, на который поперечно надеты плоские клиновидные пластины. Передача момента осуществляется боковой поверхностью ремня. Во втором используется цепь, также набранная из тонких металлических пластин (но расположенных продольно), соединённых осями. Последние своими торцами и передают крутящий момент.
Тороидный вариатор устроен иначе. Его конструкция включает два соосных диска с тороидными поверхностями, между которыми зажаты ролики. Один диск является ведущим, а другой – ведомым. Изменение передаточного отношения в данном вариаторе осуществляется поворотом роликов. Передача крутящего момента обеспечивается только силами трения между тороидными поверхностями дисков и роликами. Нередко в одной коробке объединяют две тороидные передачи.
Устройство автомата
Автомат Обиходное название для классической гидромеханической автоматической коробки передач. Такая коробка передач обеспечивает автоматический (без прямого участия водителя) выбор соответствующего текущим условиям движения передаточного числа, в зависимости от различных факторов. |
В данной статье под автоматом мы будем понимать именно классическую гидромеханическую автоматическую коробку, хотя иногда так называют и вариатор, и роботизированную коробку.
Коробка автомат включает следующие элементы:
- механическую коробку передач (планетарный редуктор),
- систему управления.
На переднеприводных легковых автомобилях в конструкцию также часто включают главную передачу и дифференциал .
Гидротрансформатор вращается в масляном картере и, пробуксовывая, уменьшает рывки в трансмиссии при переключении передач, заменяя собой сцепление, а во вторых дополнительно увеличивает передаточное отношение. Переключение же передач в планетарном редукторе осуществляется за счет фрикционных элементов, который при включении останавливают необходимые шестерни или водило. Кроме того планетарный редуктор позволяет изменить направление вращения выходного вала (реверс).
Раньше в автоматах было 4 передачи, сейчас их число достигает 8 (в одном редукторе соединено более одной планетарной передачи). Это позволяет полнее использовать возможности двигателя и дает экономию топлива , но усложняет и удорожает конструкцию.
Автомат или вариатор – сравнение
А теперь взвесим преимущества и недостатки вариатора и автомата.
Преимущества вариатора:
- Крутящий момент и мощность доступны без разрывов, а, следовательно, рывков. Что обеспечивает плавную езду и трогание в любых условиях (это особенно актуально для начинающих водителей).
- За счёт первого пункта достигается быстрое ускорение (не затрачивается время на переключение передач).
- Меньший расход топлива в сравнении с автоматом за счёт того, что двигатель работает в оптимально режиме.
- Оптимальная нагрузка на двигатель уменьшает вероятность его поломок и увеличивает ресурс.
- Шум автомобиля с вариатором ниже.
- Возможность легко реализовать эмуляцию ручного режима переключения передач (подрулевые лепестки) даже на бюджетных моделях.
Недостатки вариатора:
- Стоимость ремонта и обслуживания вариатора выше, чем автомата.
- Ниже надежность – конструкция недостаточно отработана.
- Ремонт могут произвести не во всех автомастерских.
- Работа вариатора зависит от большого числа датчиков, поэтому выход хотя бы одного из них может повлечь неправильную работу вариатора в целом.
- Есть ограничения на буксировку автомобиля с вариатором, а также буксирование таким автомобилем прицепа или другого транспортного средства.
- Как правило, вариатором оснащают автомобили с двигателями до 200 л. с. (ограничение на передаваемую мощность). Однако этот недостаток будет постепенно уходить.
Преимущества автомата:
- Конструкция хорошо отработана и обладает высокой надежностью.
- Ремонтопригодность выше, чем у вариатора.
- Ремонт могут произвести в большинстве автомастерских.
- Нет ограничения на передаваемую мощность.
Недостатки автомата:
- Повышенный расход топлива из-за пробуксовки гидротрансформатора и ограниченного числа передач (на 5 – 15 % в сравнении с вариатором).
- Разгонная динамика ниже, чем у вариатора.
Подведём итог. Классический автомат переживает свой закат и в скором будущем будет вытеснен вариатором (и другими современными коробками передач). Это связано с недостаточной экономичностью даже современных автоматов, которая обусловлена самой конструкцией гидромеханической коробки (пробуксовка гидротрансформатора). Сдерживающим фактором, не дающим окончательным вытеснить обычный автомат, является в первую очередь отработанность конструкции, которая приводит к сравнительно высокой надежности и ремонтопригодности. Безусловно, по комплексу эксплуатационных характеристик вариатор выигрывает. С повышением надежности последнего классический автомат исчезнет. Будущее, конечно, за вариатором!