Вариатор или классический гидроавтомат: что лучше

В удобстве и комфортности использования автоматической коробки передач автомобиля сейчас мало кто сомневается. Ездить, не отвлекаясь на переключение передач, прежде всего, безопасно, да и не надо осваивать многим ненужные навыки пользования механическим рычагом и педалью сцепления. Но «автоматы» тоже бывают разные. И чаще всего при покупке автомобиля возникает выбор между традиционной автоматической трансмиссией и относительно недавно начавшими завоёвывать рынок вариаторами. Каждый тип коробки обладает своими достоинствами и недостатками. Вариатор или автомат, что лучше — этот вопрос часто вызывает сомнения при покупке автомобиля.

Вариатор или автомат: что лучше

Что находится внутри автоматической трансмиссии и как эти механизмы работают

Несмотря на существенные различия в конструкции, общий принцип устройства вариатора и автомата, как для краткости принято называть гидромеханическую автоматическую коробку передач (АКПП), имеет и общие черты:

  • коробки могут автоматически или по командам водителя в ручном режиме изменять передаточные числа трансмиссии;
  • при остановке автомобиля оба типа коробок способны разрывать поток мощности от двигателя к колёсам без применения отдельного сцепления со своей педалью;
  • смена передач происходит плавно и практически незаметно для водителя;
  • рычаг или джойстик управления содержит одни и те же положения переключения режимов.

Если водитель не углубляется в изучение автомобиля, то он может и не знать, какой именно тип трансмиссии на нём установлен, на вождении это никак не сказывается. Хотя различий в построении агрегата очень много, чем отличается вариатор от автомата можно узнать, рассмотрев их отдельно.

Гидромеханическая АКПП

Исторически это самая первая трансмиссия, не требующая внимания при езде. И принципиально она не изменилась со времён первых автоматов, хотя технологически введено немало новшеств. В частности, если первые АКПП были преимущественно трёхступенчатыми, то сейчас количество передач увеличилось на некоторых автомобилях до восьми, с тенденцией к росту. Разрывы между передаточными числами соседних ступеней таким образом уменьшаются, что повышает плавность и эффективность разгона, способствует экономичности автомобиля и его комфортабельности.

Гидромеханическая АКПП

В состав АКПП входят:

  • гидротрансформатор, устройство из двух колёс турбинного типа, работающих в масле, одно из которых создаёт поток рабочей жидкости, заставляющий вращаться второе через промежуточный реактор, меняющий режимы работы;
  • набор механических редукторов планетарного типа, непосредственно варьирующий общее передаточное число коробки точно так же, как в традиционных ручных трансмиссиях, только с другим принципом реализации;
  • пакеты многодисковых муфт фрикционного типа, переключающих передачи и блокирующих гидротрансформатор с программируемым проскальзыванием для исключения рывков в работе;
  • масляный насос, иногда их два, который создаёт необходимое давление рабочей жидкости для выполнения всех управляющих функций;
  • гидроблок с разветвлённой системой масляных управляющих каналов и электрогидравлических клапанов-соленоидов, переключающих потоки под давлением;
  • электронный блок управления, подающий сигналы соленоидам на открытие и закрытие для переключения передач и обслуживания всех прочих функций;
  • селектор для подачи команд электронному блоку со стороны водителя.

Крутящий момент от двигателя поступает на вход АКПП, где расположен гидротрансформатор, который обеспечивает мягкое проскальзывание для обеспечения плавности работы, а также может в определённых пределах изменять соотношение момента и скорости вращения. Трансформатор жёстко блокируется после набора скорости, тем самым повышая КПД трансмиссии и экономичность.

По мере роста скорости и оборотов двигателя электронный мозг коробки включает ту или иную передачу, подавая команды на соленоиды. Открываются масляные каналы, жидкость давит на поршни исполнительных механизмов, зажимаются или распускаются соответствующие пакеты фрикционных муфт. Планетарные механизмы, в зависимости от того, какие шестерни в них затормаживаются, изменяют своё передаточное число. При последовательном включении нескольких сборок шестерён образуется требуемый диапазон общей передачи АКПП от первичного вала до выхода из коробки.

Все современные АКПП являются адаптивными, то есть они способны оценить требования водителя, его стиль управления и предугадывать когда и какая передача потребуется. Время переключения измеряется сотнями миллисекунд, что для гражданских автомобилей более чем приемлемо. На спорткарах специальные коробки в спортивном режиме могут работать значительно быстрее, хотя и менее плавно.

С помощью селектора водитель может выбирать особые режимы работы коробки, например зимний, когда трогание с места происходит со второй передачи, спортивный, где переключение производится на максимальных оборотах, кикдаун для быстрого сброса нескольких передач вниз при утапливании акселератора в пол, ограничение использования высших передач в особых условиях движения.

Каждая коробка снабжена также передачей заднего хода и режимом парковки, когда специальная шестерня вторичного вала блокируется храповым механизмом на корпус, что действует как ручной тормоз с жёстким включением.

Вариатор

По принципу действия автоматическая трансмиссия вариаторного типа устроена гораздо проще, но она настолько же и сложнее с технологической точки зрения, поэтому в пригодном для серийного производства виде её смогли производить не так давно. Причины этого кроются в ответе на вопрос, вариатор и автомат в чём разница.

Автоматическая трансмиссия вариаторного типа

Основой вариатора стали два шкива переменного диаметра, между которыми натянут гибкий ремень. Отношение между диаметрами шкивов, по которым в любой момент времени работает ремень, и будет передаточным числом коробки. Всё очень просто, но неизбежное трение ремня по конусам шкивов быстро изнашивало детали, и эту проблему долго не могли решить. Всё же мощность там передаётся весьма значительная, выделяемое при трении тепло разрушало любые материалы. Но с появлением соответствующих технологий, специальных масел и особой конструкции ремней вопрос был практически закрыт.

По типу применяемого ремня вариаторы могут быть цепными или клиноременными. Цепь используется только с очень мощными моторами, обычно ремень выполнен в виде наборной конструкции из металлических лент со звеньями. Причём он сделан достаточно жёстким, поскольку принцип работы подразумевает передачу не тянущего, а толкающего усилия к ведомому шкиву от ведущего.

Изменяется диаметр шкивов путём синхронного перемещения их конусов навстречу друг другу или в противоположном направлении под воздействием управляющего давления рабочей жидкости. Ремень, имеющий клиновидную форму, перемещается вверх или вниз по радиусу шкива, бесступенчато меняя передачу. Именно в этой бесступенчатости и состоит главное потребительское отличия вариатора от автоматической трансмиссии с фиксированными планетарными рядами шестерён. Здесь всегда можно располагать бесконечным количеством ступеней, и не может быть никаких рывков при переключении. В этом основное отличие вариатора от автомата.

В остальном коробки схожи, в вариаторе имеется такой же насос, создающий управляющее давление, гидроблок-мехатроник с электрогидравлическими соленоидами, селектор выбора режима и электронный блок. Более того, наметилась тенденция к гибридизации гидромеханических АКПП с вариаторами, в последние стали добавлять гидротрансформатор и двухступенчатый планетарный блок переключения, существенно расширяющий рабочий диапазон и разгружающий шкивы от работы на крайних положениях ремня. Такую коробку ставят, в частности, на отечественный автомобиль Лада Веста.

Сравнительный анализ трансмиссий двух типов

Все возможности вариаторов и гидроавтоматов со временем сближаются, поэтому трудно сразу и однозначно сказать, вариатор или автомат, что лучше. Наверное, если бы это было возможно, то один из них уже вытеснил другого. Остаётся лишь привести их плюсы и минусы в сравнении, что позволит делать вывод в каждом конкретном случае. И упомянуть, что прогресс технологий не стоит на месте, ситуация может очень быстро измениться.

Удобство пользования

Здесь оба типа коробок равны. Как уже упоминалось, если не знать, то можно и не догадаться, что конкретно расположено под капотом рядом с двигателем. Если раньше опознать вариатор можно было именно по его бесступенчатому принципу действия, когда во время интенсивного разгона двигатель выходил на максимальные обороты, после чего дальнейшее увеличение скорости происходило только за счёт плавного изменения передаточного числа, то сейчас производители искусственно отказались от этого режима.

Было признано, что монотонный звук работы двигателя раздражает некоторых водителей. Программа блока управления стала строиться таким образом, что вариаторы начали имитировать ступенчатость переключения, обороты периодически падали и снова начинали увеличиваться. Появился как бы виртуальный ряд передач, а их количество можно сделать любым, чтобы с одной стороны не сильно ухудшать динамику, а с другой — обеспечить акустический комфорт привыкшим к дискретному поведению КПП водителям. Хотя с технической точки зрения именно непрерывная работа двигателя на стабильных номинальных оборотах даёт максимальную интенсивность разгона.

Ещё стоит отметить более резкую и быструю реакцию вариатора на нажатие педали газа. Недорогим и устаревшим АКПП свойственна некоторая «задумчивость» при выборе нужной передачи. А спортивность реакций стоит немало и снижает надёжность.

Экономичность

Здесь однозначно лидирует вариатор. Только он в силу своей идеальной характеристики может с максимальной точностью выдать необходимое на данный момент передаточное число без малейших компромиссов. Гидроавтомат всегда вынужден выбирать между двумя соседними передачами.

Конструкторы стремятся усовершенствовать работу АКПП, нарезая передачи как можно мельче, для чего наращивают их количество. Но это ведёт к росту массы, габаритов и стоимости коробок, да и ведут себя такие агрегаты в реальных условиях не лучшим образом, например в каких-то режимах возможны неоправданные лишние переключения, с которыми водитель вынужден бороться изменением скорости движения или даже переходом на ручной режим управления. Достаточно тупиковый путь, по которому разработчики вынуждены двигаться.

Обслуживание сложных и громоздких механизмов подачей большого количества масла под давлением тоже требует дополнительных затрат энергии, что снижает общий КПД.

Надёжность и долговечность

Вариаторы применяются очень широко, что говорит о прогрессе в их технологиях. Но теоретически вопросы работы ремня по шкивам всё же до конца решить невозможно. Изнашивается и то и другое, несмотря на применение специальных материалов и самых совершенных масел. Поэтому всем интересно, вариатор или автомат что надёжнее. В результате по сроку службы хороший автомат пока выигрывает у самых лучших вариаторов. Если очень хорошим результатом для самой современной и отработанной бесступенчатой коробки можно считать пробеги без ремонта 200–250 тысяч километров, то правильно сконструированный и грамотно эксплуатируемый гидроавтомат может пройти и вдвое больше.

По части надёжности можно сказать, что критических режимов не любят оба типа трансмиссий. Длительное буксование в грязи и на пересечённой местности, постоянные интенсивные разгоны быстро вызывают перегрев, ускоренное старение масла, износ трущихся поверхностей и засорение клапанов гидроблока. Но у вариаторов это выражено сильнее. К нему потребуется куда более деликатное отношение. Иначе ремень и шкивы долго не протянут.

В обычной АКПП при буксовании перегревается только гидротрансформатор. Это тоже не способствует долгой жизни масла и омываемых им механизмов, но в целом живучесть здесь выше. К тому же сказывается одно из основных технологических преимуществ таких агрегатов на сегодня — возможность работы их с большими крутящими моментами. К сожалению, вариаторы в основном используются с относительно слабыми двигателями. Существуют отдельные прорывы, вроде цепных коробок от Ауди, но это пока единичные случаи, и там тоже мощность двигателей не поражает. Классические же АКПП можно применять хоть на спорткарах, хоть на тяжёлых грузовиках, хотя там конечно более уместны другие, выходящие за рамки рассмотрения механизмы.

Масса, габариты и стоимость

Благодаря своему принципу действия, вариаторы компактны и содержат в себе более лёгкие детали. Даже гидроблоки у них куда скромнее в размерах и сложности. Изготовители АКПП проявляют поразительную изобретательность в компоновке планетарных передач, исполнительных механизмов и фрикционных муфт, но даже при первом взгляде на агрегат всегда можно сказать, вариатор это или гидромеханика. Первый почти вдвое компактней, это простой способ, как отличить вариатор от автомата визуально. При расположении трансмиссии под капотом малогабаритного бюджетного автомобиля, рядом с поперечным четырёхцилиндровым мотором, это очень важно.

Цена коробки, естественно, определяется её сложностью, поэтому нет ничего удивительного в относительной дешевизне вариаторов. Всё становится ясно, если вспомнить, что их применяют даже в простейших дешёвых скутерах, где они полностью вытеснили ручные механические коробки.

Но это не относится к затратам на эксплуатацию. Тут наблюдается примерное равенство. В вариаторах используется более дорогое масло, которое надо часто менять, иначе агрегат долго не прослужит. У конкурентов та же картина, но масло дешевле, а к затяжке сроков замены они более терпимы. А при ремонте, который в случае вариатора потребуется примерно вдвое чаще, используются весьма дорогие запасные части, если конечно не воспользоваться дешёвым суррогатным ремнём и прочими недолговечными деталями вторичного рынка.

Что выбрать

На самом деле, выбор уже сделан производителем автомобиля. Можно не сомневаться, что при его разработке, компоновке, проведении маркетинговых исследований, всё было тщательно продумано. Если устраивает автомобиль в целом, то в гарантийный период не о чем беспокоиться, можно не взвешивать автомат или вариатор, все плюсы и минусы. Но вариатор и обойдётся дешевле, и порадует одновременно динамикой и экономичностью.

Сложнее вопрос возникает при покупке подержанного автомобиля. Тут стоит предпочесть более надёжный и долговечный обычный автомат. Но и его надо внимательно проверять, вечного ничего не бывает, а конкретный пробег и условия эксплуатации неизвестны.

В реальности много зависит от конкретной модели автоматической трансмиссии. Есть агрегаты более надёжные и совершенные, а есть неудачные или работающие на пределе прочности. Тут поможет изучение сетевых отзывов и рекомендаций, выбор трансмиссии, вариатор или автомат, что лучше — одна из самых популярных и обсуждаемых тем.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *