Отличия между вариатором, автоматической и роботизированной коробкой передач

<index>

Еще совсем недавно, когда речь заходила о выборе коробке передач на автомобиле, у автолюбителя было только два варианта: автомат или механика. Глобально ничего не изменилось и на данный момент, вот только под словом “автомат” может подразумеваться, как минимум, четыре типа АКПП, принципиально отличающихся по своей конструкции друг от друга. И самой распространенной из них является вариатор или CVT. Так что же выбрать автолюбителю: вариатор или механику? В статье мы проанализируем их характеристики, достоинства и недостатки и сравним друг с другом.  Статья поможет принять решение при выборе автомобиля, а также, если вы уже приобрели авто с вариатором, лучше понять устройство вашего транспортного средства для его дальнейшей эксплуатации. Материал ориентирован на помощь как начинающему автолюбителю, так и водителю с опытом.

Содержание

Механическая коробка передач

Устройство и принцип работы механической КПП

Механическая КПП представляет собой элемент трансмиссии автомобиля и предназначена для изменения крутящего момента от двигателя как по величине, так и по направлению (задний ход). МКПП считается классической и отличается надежностью и простотой.

Схема трехвальной коробки передач

В состав механической коробки передач входят:

  • корпус (картер);
  • валы и шестерни (бывают 2-х и 3-х вальные);
  • шестерня заднего хода;
  • механизм переключения;
  • синхронизаторы;
  • электронные датчики.

Корпус производится из различных материалов. В большинстве случаев – это сплав алюминия, но бывает, что за основу берется сплав магния. Картер из сплава магния отличается легкостью и прочностью.

В корпусе расположены все элементы КПП, кроме рычага переключения, установленного в салоне. Картер заполняется трансмиссионным маслом, необходимым для поддержания всех элементов в исправном состоянии при любых нагрузках.

Первичный вал соединен с двигателем посредством сцепления, а вторичный с карданом или дифференциалом и приводом ведущих колес автомобиля. Валы соединены друг с другом с помощью пар шестерней.

При нажатии на педаль сцепления и включении необходимой передачи происходит отсоединение первичного вала от двигателя и свободное вращение шестерен относительно друг друга. Когда водитель отпускает педаль сцепления, первичный вал подхватывает от двигателя крутящий момент и передает его на вторичный вал, тем самым передавая усилие на ведущие колеса.

Для плавного и безударного переключения передач в КПП установлены синхронизаторы, выравнивающие скорость вращения шестерен. От качества синхронизатора и его правильной работы зависит жизненный цикл шестерни, и, соответственно, всей коробки передач в целом.

Работа механической КПП понятна и проста, что сделало ее популярной и надежной в эксплуатации автомобиля. Механика существует в неизменном виде уже длительный период времени. Достойной альтернативы механики по всем параметрам, в особенности по соотношению цена/качество, пока не наблюдается.

Преимущества и недостатки механической коробки передач

Механическая КПП в разрезе

Механическая КПП имеет как преимущества, так и недостатки.

Главными положительными моментами механики являются:

  1. Низкая стоимость и масса коробки в сравнении с остальными КПП.
  2. Сравнительно недорогое обслуживание.
  3. Возможность постоянной буксировки прицепа.
  4. Простая конструкция и ремонтопригодность.
  5. Обеспечение эффективной работы автомобиля в условиях бездорожья и в жестких условиях.
  6. Высокий показатель КПД и, соответственно, экономия топлива и динамика разгона.
  7. Буксировка автомобиля на любое расстояние.

К недостаткам механической коробки относятся:

  1. Сложность управления.
  2. Ступенчатое переключение передач (меньший комфорт при движении).
  3. Необходимость периодической замены сцепления.

Механика подходит практически для всех автомобилей.  Она отлично зарекомендовала себя в эксплуатации машины в условиях бездорожья, при перевозке грузов, а также при движении с прицепом.

Если в некоторых случаях механика незаменима, то бывают ситуации, когда ее устанавливают в автомобили лишь в целях экономии денежных средств на ее покупку и содержание. В малолитражных или недорогих автомобилях, эксплуатируемых в легких условиях, предпочтительнее автоматическая КПП или вариатор, но, в силу их дороговизны, приоритет имеет механика.

Более подробно про механическую коробку передач можно почитать в нашей статье по ссылке.

Вариатор как разновидность автоматической коробки передач

Клиноременный вариатор

Вариатор, как и любая коробка передач, — это устройство, передающее крутящий момент от двигателя к колесам и изменяющее его в определенных пределах. Передача осуществляется бесступенчато в заданном диапазоне регулирования. В английском языке вариатор называется CVT (Continuously Variable Transmission), что можно перевести как  «трансмиссия с непрерывно изменяющимся передаточным числом».

Главное отличие вариатора от механической КПП, где каждая передача зависит от специально подобранной по размеру шестерни, — это абсолютно бесступенчатое изменение передаточного отношения. Причем изменение передачи происходит в автоматическом режиме, то есть нет необходимости постоянно переключать передачи руками и пользоваться сцеплением.

Бесступенчатый вариатор позволяет получить плавный разгон без рывков. Машина разгоняется быстрее, чем при механике. Обороты двигателя не варьируются, а имеют почти всегда постоянную величину.

В зависимости от составляющих элементов различают три основных вида вариатора:

  • клиноременный, основу которого составляет ремень, натянутый между двумя шкивами;
  • цепной — тот же клиноременный, но роль ремня выполняет цепь;
  • тороидальный, состоящий из дисков и роликов.
Цепной вариатор

Задача вариатора — обеспечение плавной работы двигателя за счет непрерывного изменения крутящего момента. Эта его особенность и определяет основные преимущества вариатора, к которым относятся:

  1. Максимальное использование мощности двигателя.
  2. Экономный расход топлива.
  3. Постоянное бесступенчатое ускорение.

Плавность движения и отсутствие рывков дает возможность водителю наслаждаться поездкой, особенно в условиях города.

Не лишен вариатор и недостатков, к которым можно отнести:

  1. Трудности с установкой на мощные автомобили.
  2. Высокие нагрузки при движении автомобиля в условиях бездорожья.
  3. Непригодность к буксировке, постоянном движении на высоких скоростях и движении с резкими ускорениями.
  4. Для работы вариатора используется множество датчиков. Отсутствие сигнала любого датчика может привести к некорректной работе коробки передач.
  5. Низкий ресурс ремня и частая замена дорогостоящей специальной гидравлической жидкости.
  6. Дорогой и зачастую невозможный ремонт. Порой легче заменить вариатор, чем его отремонтировать.

Более подробно про вариатор (CVT) можно почитать в нашей статье по ссылке.

Делаем выводы

Время не стоит на месте. Разработчики вариатора делают все возможное, чтобы добиться его усовершенствования, повышения надежность и возможность эксплуатации в тяжелых дорожных условиях. Вариатор — достаточно перспективная коробка передач, а механика  — та коробка, которая будет эксплуатироваться всегда, несмотря на некоторые неудобства при вождении.

</index>87b7560c4_660x300.jpg

Подбирать автомобиль следует, отталкиваясь от предпочтительного стиля вождения, условий эксплуатации транспортного средства. Если поездки будут часто осуществляться по пересеченной местности, лучше свой выбор остановить на МКПП, если в городских условиях, то вариатор.

Вариатор или механика что лучше?

Чтобы ответить на данный вопрос целесообразно характеристики каждого из типов трансмиссии.

Особенности механической КПП

kpp1-1-150x150.jpgСхема МКПП

Стандартная трехвальная механическая коробка включает корпус, валы с шестернями, синхронизаторы. Эффективностью работы отличается механизм переключения передач, электронные датчики. Как правило, корпус изготавливается из сплава алюминия. Чтобы составляющие элементы КПП не утратили свои свойства, автовладельцу следует применять соответствующее трансмиссионное масло. В МКПП используются зубчатые шестерни. От состояния синхронизатора зависит ресурс шестерен.

Посредством сцепления первичный вал соединен с мотором. Что касается вторичного, то он соединяется с карданом и приводом ведущих колес транспортного средства. Общее взаимодействие рабочих механизмов коробки обеспечивает необходимое ускорение, комфорт передвижения машины.

Механический тип КПП имеет простое устройство, надежнее в эксплуатации. Также, среди преимущественных особенностей следует выделить:

  • ремонтопригодность;
  • относительно небольшая масса коробки;
  • недорогое обслуживание;
  • возможность осуществления буксировки прицепа;
  • высокий показатель КПД;
  • обеспечение быстрой динамики разгона.

Данная коробка дает возможность водителю переключать скорости вручную. Распространение получили автомобили, где МКПП имеют 5 ступеней.

Таким образом, многие решают приобрести автомобиль, который оборудован механическим типом трансмиссии, так как он рассчитан на длительный эксплуатационный ресурс. Также, возможно осуществление буксировки машины.

Возможные неисправности МКПП

На машине с механической коробкой поломки, связанные с электрооборудованием, появляются реже, чем на иных типах трансмиссий. МКПП не боится пробуксовок в грязи или снегу. Учитывая это, не возникает проблем с перевозкой тяжелых грузов, можно использовать прицеп.

МКПП отличается выносливостью. При ее поломке станут отмечаться шумы, вибрации со стороны трансмиссии при передвижении. Ремонт механики может выражаться в осуществлении замены подшипников. Как правило, при их деформации появляется гул. Посторонние шумы могут возникать при недостаточном количестве трансмиссионной жидкости, повреждении синхронизатора.

 Плюсы и минусы бесступенчатой трансмиссии

CVT_elements-150x150.jpgСхема вариаторной коробки передач

Чем хорош вариатор (CVT)? Данный тип трансмиссии позволяет максимально использовать мощность двигателя. Также, отмечается постоянное бесступенчатое ускорение. Вариатор имеет сложную в техническом плане конструкцию. Данный агрегат дает возможность автоматического и ручного переключения передач. Машины с коробкой вариатор плавно набирают скорость. При смене передач не отмечается рывков.

Топливная экономичность данной коробки обеспечивается благодаря работе мотора на высоких оборотах. Время разгона транспортного средства до 100 км у машин с вариатором быстрее, чем у МКПП.

Среди недостатков вариатора следует выделить:

  • машина с CVT коробкой непригодна к буксировке.
  • плохая переносимость нагрузок, возникающих во время передвижения по пересеченной местности.
  • коробка требовательна к качеству масла.
  • дорогостоящий ремонт.

Кроме того, цена автомобиля, оснащенного вариатором выше стоимости машин с МКПП.

Признаки поломки вариатора

Из-за нарушений правил эксплуатации, будут отмечаться следующие признаки неисправности вариатора:

  • падение динамики хода;
  • снижение мощности;
  • рывки со стороны трансмиссии;
  • гул от коробки.

Данный тип трансмиссии не рекомендуется нагружать при езде по бездорожью. Быстро утратить свою функциональность CVT может из-за продолжительной работы силовой установки на холостом ходу.

Вариатор имеет фильтр грубой очистки, который легко поддается замене, если произошел его засор. Как правило, из-за этого машина начинает хуже разгоняться, падает динамика хода. На машине с вариатором не следует придерживаться агрессивного стиля езды.

Поломки с трансмиссией происходят из-за несвоевременного ее обслуживания. Независимо от типа коробки переключения передач, автовладелец должен периодически проверять качество залитого масла. В том случае, если оно потемнело, его нужно сменить. При затрудненном включении передач, целесообразно проверить целостность штока, уровень масла.

При смене трансмиссионной жидкости нужно обращать внимание на ее консистенцию, не должно присутствовать металлической стружки в ее составе. При обнаружении течи масла из КПП, стоит проверить уплотнительные элементы.

Понадобиться ремонт вариатора может после 80000 км пробега. К этому временному периоду возникает проблема с ремнем, шкивами. Оснащать машину стоит оригинальными запчастями. Это касается и МКПП.

Таким образом, механика встречается на многих версиях авто. Благодаря ей, машина отлично подходит для эксплуатации по пересеченной местности. Вариатор – разновидность автоматической коробки передач, которая обеспечивает плавный разгон без рывков. Оба типа трансмиссии получили широкое распространение в машиностроении. Следует отметить, что начинающим водителям сложновато научиться сразу пользоваться МКПП, нежели АКПП, CVT.

</ul></ul>

В течение последних 30 лет инженеры автомобильных компаний приложили усилия, чтобы уменьшить различия между механическими и автоматическими устройствами. Вариантом стала роботизированная механика, которую используют в линейках крупные производители. Но автомобилисты не всегда разбираются в таких нюансах и часто задаются вопросом, коробка робот и автомат — в чем разница между ними.

variator-ili-avtomat.jpg
Схема коробок автомобиля: вариатор и автомат.

Содержание

В чем отличие гидравлики от вариатора

Вариаторы представляют собой отдельное направление. Они не считаются КПП хотя бы потому, что передач как таковых нет. Вариатор представляет собой конструкцию, позволяющую автомобилю осуществлять непрерывный перенос крутящего момента на колеса, что обеспечивает плавный набор скорости.

Отличие вариатора от робота и автомата заключается в конструкции:

  1. Состоит из ведущего и ведомого шкивов, расположенных друг напротив друга и связанных металлическим ремнем.
  2. Смена передачи осуществляется за счет раздвижения и сдвижения шкивов. Когда они максимально раздвинуты, то это то же, что первая передача, когда сдвинуты, то пятая или даже выше.

Такой бесступенчатый вариатор имеет преимущества и недостатки. В первом случае речь идет о таких вещах, как экономичный режим работы и отсутствие лишних нагрузок. Но при динамичном разгоне двигатель начинает работать шумно, с монотонным гудением. Хотя качественные вариаторы уже работают так же, как классические автоматы, и даже еще экономичнее.

К числу недостатков следует отнести и то, что устройства не работают на пиковых нагрузках, при этом автомобиль с такой трансмиссией требует бережливого обслуживания.

Кроме того, приспособление не подходит для условий, в которых зимой машина долго пробуксовывает в снегу, так что для регионов с суровым климатом это плохой вариант.

Разница между АКПП и РКПП

Между трансмиссиями есть визуальные отличия. При покупке автомобиля, даже не читая документацию, их можно увидеть. Достаточно взглянуть на рычаг КПП. Если вверху есть положение «Р», т.е. паркинг, это — АКПП. У робота только «N» и «R». Но автомобилиста в основном интересуют их эффективность и экономичность.

Автоматические коробки появились еще в 1930-е гг., когда их стал использовать бренд Cadillac. Они не являются ровесниками ДСГ, но все равно новинкой их не назовешь. И проблема в том, что у автомобилистов они ассоциируются с устаревшей техникой, в то время как роботы — с техническим прогрессом. Однако и АКПП развиваются.

Особенности технического решения таковы, что конструкцией коробки предусмотрен гидротрансформатор, который выполняет роль сцепления, связующего звена между двигателем и КПП.

Razlichiya_robotizirovannoy_i_avtomaticheskoy_korobki_peredach_1-300x160.jpg
Автоматическая и роботизированная коробка передач в автомобиле.

Долгое время в его работе существовала проблема. Из-за разницы в скорости вращения насосного и турбинного колес при ускорении тока жидкости происходил ее сильный нагрев и КПД из-за гидротрансформатора снижалось.

Для этого придуман режим блокировки, но и он сначала не решил проблему.

В автоматических КПП он осуществляется с помощью электроники, так что теперь это устройство стало намного надежнее. И если раньше АКПП выпускали только 4-ступенчатые, то новые автомобили комплектуются даже 8- и 9-ступенчатыми коробками.

С конструктивной точки роботизированная коробка передач является вариантом механической передачи, разница только в отсутствие 3 педали. Выжим сцепления осуществляется через электропривод (или актуатор).

От автоматической коробки этот вариант отличается более простой конструкцией, т. е. теоретически он надежнее. Но это не совсем так. Простота конструкции привела только к тому, что роботы стали дешевле в производстве и быстро начали появляться даже на недорогих моделях. Разница между трансмиссиями все равно была существенной.

Роботизированный вариант, особенно при достаточно активной езде, не мог обеспечить плавного переключения передач. Из-за этого движение рывками сильно раздражало водителей. Кроме того, к этому добавлялись задержки при смене ступеней.

ad62f2dbdbcf22a8276fc5178d4896c2.jpg
Схема роботизированной коробки передач.

Инженеры крупных автоконцернов работают над решением проблемы. Так появились преселективные роботы, наиболее востребованным из которых является разработка концерна Volkswagen — модель DSG, которая представляет собой систему из 2 коробок с соответствующим количеством сцеплений. 1 коробка нужна для четных передач, 2 — для нечетных. Переключение осуществляется точно и быстро, а водитель не испытывает дискомфорта.

Какой вариант выбрать

Ответ на вопрос, какая коробка передач лучше, просто не может быть однозначным. Здесь все зависит от того, в каких условиях ездит автомобиль и какие критерии для владельца являются основными.

Например, для большого города, в котором регулярно случаются масштабные транспортные пробки, лучше выбирать автоматическую КПП. Она обеспечит высокий уровень комфорта при вождении, плавное переключение между передачами, к тому же обладает надежностью.

Ресурс АКПП в среднем составляет 150-200 тыс. км. Однако у этого варианта есть недостаток — большой расход топлива.

Бензин расходуется более экономно при условии использования вариатора. Но его редко рассматривают в качестве практичного решения, поскольку к преимуществам относятся только плавный набор скорости и упомянутая экономия топлива. В то же время изнашивается быстрее, его ресурс — до 150 тыс. км. Кроме того, автомобили с вариатором достаточно капризны, поэтому в ремонте и обслуживании обходятся дороже.

Роботизированная трансмиссия хороша лишь невысокой стоимостью и небольшим расходом топлива. Однако при езде в мегаполисе с постоянными пробками это решение себя не оправдывает. В будущем, как считают ученые, когда производителям удастся ликвидировать большинство связанных недостатков, роботы могут вытеснить с рынка автоматические коробки.

Используемые источники:

  • https://techautoport.ru/transmissiya/korobka-peredach/variator-ili-mehanika.html
  • https://prokpp.ru/pro-korobku-peredach/variator-ili-mekhanika-chto-vibrat.html
  • https://topvariator.ru/transmissija/korobka-peredach/sravnenie-kp/otlichiya-avtomat-robot

</h2>