Чем вариатор отличается от автомата, какая их этих трансмиссий эффективнее, а какая надежнее и что лучше выбрать — отвечаем на самые главные вопросы

Содержание:

• Что такое вариатор и как он работает?
• Плюсы вариатора
• Минусы вариатора
• Что такое автомат и как он работает?
• Плюсы автомата
• Минусы автомата
• Вариатор VS автомат. Что лучше?

Автоматические трансмиссии на автомобилях зачастую называют одним общепринятым наименованием «автомат», однако по принципу действия и конструкции они могут кардинально отличаться друг от друга.

На сегодняшний день существует множество видов автоматических трансмиссий, однако на легковых автомобилях чаще всего применяют коробки передач трех типов: классические гидромеханические автоматические трансмиссии, роботизированные коробки передач, а также бесступенчатые вариаторы, которые часто обозначают аббревиатурой CVT.

Конструктивно все они отличаются и имеют как свои преимущества, так и недостатки. Однако раньше всех широкое распространение получили классические автоматы, которые уже больше 70 лет применяются на легковых машинах.

Следом широко начали устанавливать роботизированные трансмиссии, которые долгое время вызывали скепсис у автовладельцев из-за не очень надежной конструкции. Впрочем, с годами они модернизировались, и кризис недоверия к роботизированным коробкам передач был успешно пройден.

А сейчас все большее распространение на современных машинах начали получать бесступенчатые вариаторы, которые идут по пути, уже когда-то пройденному «роботами». Так что давайте разбираться, что собой представляет вариатор, как он работает, какие у него минусы и плюсы, а также насколько он надежнее и лучше в сравнении с классическим автоматом.

Что такое вариатор и как он работает?

Вариатор — это вид автоматической коробки передач, который передает крутящий момент от двигателя к колесам и способен плавно менять передаточное отношение в некотором диапазоне регулирования. Изменение передаточного отношения может производиться автоматически, по заданной программе или вручную. В автомобилестроении такой тип трансмиссии также обозначают аббревиатурой CVT (Continuously Variable Transmission).

Фото: Олег Лозовой / РБК

Удивительно, но изобрели вариатор даже гораздо раньше, чем обычные «автоматы», но применяли его все же не на автомобилях. Патент на вариатор был выдан еще в конце XIX века и сначала он использовался для изменения скорости вращения валов на станках.

А первый автомобиль с таким типом трансмиссии появился лишь в 1950-х. Вариатор впервые начал устанавливаться серийно на автомобили марки DAF, которая в те годы производила не только грузовики, но и легковушки. Потом их начали устанавливать на некоторые модели Volvo, а конце 1990-х и начале 2000-х вариатор c фирменном наименованием Tiptronic использовался на младших седанах Audi. Но по-настоящему широкое распространение вариаторы получили лишь сейчас.

Вариаторы бывают нескольких типов: клиноременные со шкивами переменного диаметра, цепные, тороидальные. Первый тип — самый распространенный. Так что рассмотрим, как он устроен и работает.

Автомобиль, оборудованный такой трансмиссией, на первый взгляд ничем не отличается от машин с обычным автоматом — педалей всего две, и рычаг переключения режимов трансмиссии с положениями P, R, N, D, схожий с машинами с традиционной АКП. Но работает вариатор совершенно по-другому, а именно в нем нет фиксированных передач. Изменения передаточного отношения происходит не «переключениями», а плавно и незаметно, благодаря ремню или цепи, который в разных положениях вращается по специальным коническим шкивам.

В зависимости от диаметра шкивов в месте вращения ремня или цепи меняется и передаточное отношение и изменяется скорость вращения и крутящий момент выходного вала, который дальше передает тягу на приводы и колеса. Поэтому при работе вариатора нет толчков при трогании с места, и тем более нет никаких «переключений передач».

Фото: Олег Лозовой / РБК

Плюсы вариатора

• Плавность хода. Благодаря отсутствию переключений передач вариатор обеспечивает более высокую плавность хода, чем другие типы автоматических трансмиссий.
• Динамичный разгон. Благодаря отсутствию переключений в вариаторе в отличие от других типов трансмиссий не происходит разрыва потока мощности, соответственно разгон у машин с такой трансмиссией получается более динамичным.
• Высокий КПД. Вариатор обеспечивает более высокий КПД всей силовой установке автомобиля благодаря уменьшению потерь при его работе. В процентах этот показатель может быть на 5-10% выше, чем у других типов автоматических передач.
• Экономичность. Более высокий КПД обеспечивает и более высокую эффективность, поэтому вариатор позволяет тратить меньше топлива по сравнению с автоматами и повысить экономичность автомобиля.

Фото: Renault

Минусы вариатора

• Монотонные ускорения. Да, вариатор позволяет машине быть динамичнее, но из-за все того же отсутствия переключений он не всегда быстро ускоряет машину сходу. Управлять тягой двигателя во время обгонов на машине с вариатором — сложнее.
• Сложная электроника. Все современные вариаторы оснащены управляющей электроникой, чьи программное обеспечение достаточно сложное. Оно нередко выходит из строя и требует перепрошивки блоков управления.
• Дорогостоящее обслуживание. В вариаторах используется специальные смазочные материалы, которые требуют замены при его обслуживании. Межсервисный интервал у таких трансмиссий не очень большой, однако масло для вариаторов очень дорогое. И оно, как правило, не заменяется более дешевыми аналогами, поскольку использование несоответствующего смазочного материала может привести к серьезной поломке и дорогостоящему ремонту.

Что такое автомат и как он работает?

Автоматическая коробка передач — это устройство, механика работы которой позволяют ей в процессе движения транспортного средства самостоятельно определять наиболее подходящее доступное передаточное отношение и переходить с одного передаточного отношения на другое, обеспечивая упрощенную для водителя процедуру трогания с места, а также автоматически выполнять переключения, подстраивая внешнюю скоростную характеристику двигателя под заданную водителем скорость движения в текущих дорожных условиях.

Фото: Kia

Гидромеханическая автоматическая трансмиссия содержит два основных элемента: гидротрансформатор и редуктор. Гидротрансформатор заменяет собой сцепление, а редуктор содержит все пары шестерен в постоянном зацеплении. Такая конструкция позволяет получить один компактный законченный механизм, который имеет сразу несколько ступеней.

Гидротрансформатор состоит из двух лопастных машин: центробежного насоса и центростремительной турбины. Между ними расположен направляющий аппарат — реактор. Насосное колесо жестко связано с коленчатым валом двигателя, а турбинное — с валом коробки передач. Реактор же, в зависимости от режима работы, может свободно вращаться, а может быть заблокирован при помощи обгонной муфты.

Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач осуществляется потоками рабочей жидкости, которая отбрасывается лопатками насосного колеса на турбинное. Так получается, что жесткая связь между двигателем и трансмиссией отсутствует. Это обеспечивает работу двигателя и остановку автомобиля с включенной передачей, а также способствует плавности передачи тягового усилия.

Фото: Kia

Плюсы автомата

• Легкое управление. Конечно, с точки удобства трогания с места и принципа действий для водителя современный вариатор ничем не уступает автомату, однако благодаря все тем же переключениям гидромеханическая коробка позволяет точнее дозировать тягу и лучше справляется при разгонах во время маневров и обгонов.
• Простое и доступное обслуживание. Жидкость для работы гидротрансформатора, которую зачастую ошибочно называют «маслом», также требуется специальная. Однако в сравнении со смазочным материалом вариатора она не столь дорогая. К тому же ее замена требуется не столь часто. Да и электронных компонентов в современных автоматах хоть и много, но все же меньше, чем в вариаторе.
• Высокая надежность. Конструкции классического гидромеханического автомата более 70 лет. За это время она прошла целую череду эволюционных изменений и доработок, так что по части надежности по-прежнему остается одним из лучших решений.

Фото: Toyota

Минусы автомата

• Недостаточная динамика. Конечно, современные автоматы работают очень быстро и плавно, однако потери в гидротрансформаторе и небольшие разрывы потока мощности в нем все же сказывается на динамических характеристиках автомобиля, оснащенного такой трансмиссией.
• Низкий КПД. Потери мощности и крутящего момента в жидкости гидротрансформаторе влияют на коэффициент полезного действия. КПД силовой установки автомобилей с традиционным АКП все же ниже, чему у машин с механической коробкой передач, роботом или вариатором.
• Увеличение расхода топлива. Из-за все тех же потерь в гидротрансформаторе расход топлива на автомобилях с автоматом, как правило, всегда чуть выше, чем на машинах с другим типом трансмиссий.

Что лучше: вариатор или автомат?

Универсальный и однозначный ответ на этот вопрос дать сложно, поскольку каждая их эти трансмиссий имеет как свои неоспоримые преимущества, так и недостатки. Так что конечный выбор в пользу модели с тем или иным типом автоматической коробки передач будет зависеть от целей и задач, которые вы ставите перед автомобилем.

Фото: freepik.com

По своим техническим характеристикам, вариатор в некоторых аспектах опережает классический гидромеханический автомат. Это касается и динамики разгона, и невысокого расхода топлива, и плавности хода из-за отсутствия переключений. Вместе с тем, такая трансмиссия капризна по части управляющей электроники, а также достаточно дорогая в обслуживании и в ремонте в случае возникновения такой необходимости.

Автомат не столь эффективен, не обеспечивает такую же высокую плавность хода, да и расход топлива у машин с такой трансмиссией все же немного выше, чем у схожих машин с вариатором. Однако он обеспечивает куда более интересные ездовые повадки, лучше работает во время ускорений ходом, а также более прост в обслуживании и обладает высокой надежностью.

Если при подборе автомобиля для вас важнее динамика и экономичность, то выбор лучше сделать в пользу вариатора, а если во главе угла находится надежность, то классический гидромеханический автомат окажется более уместным решением.