Что лучше: автомат или вариатор? Разбираемся вместе! Вариатор или автомат: что лучше, что надежнее, отличие вариатора от автомата

В середине прошлого века вариатор, как правило, можно было увидеть только на скутерах или мопедах. Сегодня же усовершенствованные виды передаточного устройства можно установить практически на любой автомобиль, что и делают многие производители. А это значительно усложняет выбор простому автолюбителю.

На чашах весов все чаще оказываются коробка автомат и вариатор, в чем разница между автоматическими устройствами и какому из них отдать предпочтение? Разберемся сегодня в этой статье.

В чем разница между вариатором и автоматической коробкой передач?

Итак, рассмотрим эти два механизма поближе. Оба прибора переключают скорости в автоматическом режиме, но на этом все сходства заканчиваются. Начнем с того, что знакомая многим АКПП, как правило, имеет до восьми передач и по сути - это блок, сочетающий в себе коробку переключения передач, гидротрансформатор и систему управления.

Гидротрансформатор заменяет в машине педаль сцепления и, собственно, отвечает за плавное изменение и передачу крутящего момента на ведущий вал КПП. В коробку передач входят такие составляющие как:

Планетарный редуктор;
Фрикционные и обгонные муфты;
Валы, которые соединяют все механизмы;
Барабаны, отвечающие за сцепление;
Тормозные ленты, которые применяют для лучшей функциональности барабанов.

Система управления в свою очередь отвечает за распределение потоков трансмиссионного масла, в нее входят такие компоненты как:

Масляный насос;
Гидроблок;
Различные золотники.

Вариатор в отличие от автоматической коробки не имеет ступеней передач и работает на основе клиноременной или тороидной системы.

Клиноременной вариатор работает по следующему принципу: два шкива, между которыми проходит ремень. Смена скорости происходит за счет изменения диаметра шкивов. Это достигается благодаря движению конических дисков, из которых и состоят шкивы. Эти конусы всегда находятся в движении. При сближении конусных дисков ремень начинает двигаться по большему радиусу, а при отдалении – по меньшему. Так и происходит изменение передаточного числа вариатора.

В тороидном вариаторе основу составляют диски и передающие ролики. При смене передаточного числа меняется расположение роликов и радиус обкатывания дисков. Сила давления в таких вариаторах может достигать 10 тонн. Поэтому материалы для производства подбираются особо прочные, что еще в большей мере увеличивает и так не маленькую стоимость устройства.

Преимущество вариатора над коробкой автомат

Автоматические коробки делают управление машиной более комфортным. Все, что нужно водителю – чувствовать педаль газа и следить за степенью ее нажима. Чем сильнее утоплен акселератор, тем быстрее разгонится и поедет авто, при этом коробка сама подберет оптимальный режим и переключит на нужную передачу. Более того смена скоростных режимов в автоматической коробке происходит плавно и равномерно, поэтому АКПП предохраняет двигатель от перегрузки и в значительной степени продлевают его срок эксплуатации.

А вот встроенный вариатор отличается от АКПП еще большей степенью автоматизации и эффективности. В процессе движения компьютер анализирует поступающие данные об условиях вождения и подбирает более подходящее передаточное число, не доводя работу двигателя до критических оборотов. Только в отличие от коробки автомат число передач у вариатора не ограничивается 8 вариантами. Поэтому благодаря широкому выбору передач и небольшому зазору между их значениями двигатель начинает работать в еще более щадящем режиме.

Подробнее о преимуществах и недостатках вариатора и коробки автомат можете узнать из следующего видео:

Динамические показатели АКПП и вариатора

Коробка автомат и вариатор, в чем разница при движении автомобиля? Что касается гоночных характеристик, то ни вариатор, ни коробка автомат здесь не подходят. Для этих целей лучше всего подойдет только механическая коробка передач. Хотя первые автомобильные вариаторы были опробованы именно на гоночных трассах.

Но если речь пошла именно о динамических показателях рассматриваемых трансмиссий, то АКПП на некоторый промежуток времени отстает при старте. А вот автомобиль, оснащенный вариатором вообще не способен делать резких рывков, к тому же быстрый старт может сильно навредить коробке и довольно быстро вывести ее из строя. Однако разгон все же происходит быстрее автомата при одинаковых мощностных характеристиках двигателя. «Пореветь» мотором в вариаторе у вас тоже не получиться. Машина будет скорее «плыть», а не ехать, издавая при этом монотонное легкое жужжание двигателя.

Смотрим видео, динамика разгона машины с вариатором до 100 км/ч:

Основные отличия двух трансмиссий в плане эксплуатации

Немаловажен при выборе трансмиссии и вопрос экономической целесообразности. Но с этим здесь немного сложнее. Так, если учитывать расход топлива, то вариатор окажется в более выгодном положении. Гидротрансформатор, отвечающий в АКПП за переключение скоростей, обладает низким КПД. Каждый раз при переключении передачи машина расходует повышенное количество бензина, что за несколько поездок может вылиться в кругленькую сумму.

Бесступенчатая трансмиссия выигрывает не только тем, что ей не нужно тратить энергию на переключение скоростных режимов, но и по весу она значительно легче коробки автомат. Поэтому высокие динамические характеристики у автомобилей с вариаторами сочетаются с хорошим показателем экономичности.

Зато при поломке коробки автомат и вариатора, в чем разница будет понятна из чека за услуги автомеханика. Разность конструкций требует и разного подхода в ремонте. При этом механизм вариатора хоть и с виду довольно прост, но на деле не все так просто. На данный момент не многие сервисы могут качественно провести ремонт вариатора, причем достаточно большое количество вообще не занимаются обслуживанием данной трансмиссии. Поэтому при поломке, как показывает практика, качественно выполнить ремонт сможет только высококвалифицированный мастер в официальном дилерском центе, а значит и стоимость починки обойдется значительно дороже. С автоматической коробкой передач в этом плане все гораздо проще и дешевле.

В обслуживании коробка автомат будет также более выгодной. АКПП требует больше масла по сравнению с вариатором, но менять его нужно реже. Вариатор же обходится меньшим количеством смазочного материала, зато цена его намного выше. Более того обычные масла для трансмиссии ему не подходят. Для каждой модели вариатора требуется индивидуальный подбор определенной по составу смазочной жидкости, иначе поломки не избежать.

Подведем итоги

Основываясь на вышесказанном можно выявить следующие преимущества вариатора над АКПП:

Вариатор обеспечивает более стремительный разгон;
Позволяет лучше оптимизировать нагрузку на двигатель;
Более экономичный расход топлива;
Снижает шум при работе авто;
Сокращает количество вредных веществ выбрасываемых в атмосферу.

Но, несмотря на положительные стороны, есть и недостатки данной трансмиссии в сравнении с коробкой автомат:

Вариатор не устанавливают на модели автомобилей с довольно мощными двигателями, что нельзя сказать об автоматической коробке передач;
Автомат дешевле в ремонте и обслуживании, и не требует специальных жидкостей;

Управление автомобилем требует определённых знаний и навыков, особенно когда речь заходит о переключении передач с использованием механической коробки . Разработка и внедрение автоматических систем обеспечила доступ и комфорт в вождении, максимально упростив процесс.

Несмотря на удобство, техническая сторона до сих пор вызывает много вопросов, касающихся надёжности и долговечности агрегатов. Мало кто из пользователей знает, чем отличается коробка автомат от вариатора, хотя эти две системы наиболее востребованы и распространены. Единство преследуемой цели не смогло унифицировать конструкции механизмов, разница в принципе работы и технических решениях между вариатором и автоматом существенна. Оба варианта имеют положительные и отрицательные стороны, которые зачастую нивелируют друг друга, что еще больше усложняет процесс выбора.

Что бы иметь чёткое представление и знать отличие вариатора от автомата надо детально разобрать работу механизмов и их особенности. Наличие необходимых знаний поможет выбрать подходящую пользователю трансмиссию и исключит неприятности ошибочного решения.

Устройство автомата и вариатора

Колесо: насосное, турбинное, реакторное;
Муфта: блокировочная, свободного хода;
Корпус коробки.

Силовая установка через коленчатый вал воздействует на насосное колесо. После чего воздействие переходит на закрепленное неподвижно колесо-реактор, после на колесо-турбину, связанное с коробкой. Через лопасти колес проходят каналы, по которым циркулирует масло.

На определённых режимах гидравлический трансформатор блокируется, для этих целей предусмотрена блокировочная муфта. Вращение колеса-реактора обеспечивается муфтой свободного хода. Полости гидравлического трансформатора заполнены специальным маслом для автоматических трансмиссий.

Бесступенчатая трансмиссия, или вариатор, способна плавно изменять передаточные отношения в заданном промежутке. Международное обозначение, CVT (Continuously Variable Transmission).

Основное, чем отличается вариатор от автомата, оптимальное распределение мощности и нагрузки, от двигателя, к трансмиссии автомобиля. Благодаря таким возможностям обеспечивается топливная экономичность, изменение импульса происходит на всем протяжении диапазона оборотов, отсутствуют толчки, не чувствуется переключения передач.

В автомобилестроении популярны два вида вариатора:

Клиноременная бесступенчатая трансмиссия;

Конструктивно бесступенчатая коробка содержит:

Механизм передачи импульса трансмиссии;
Вариатор;
Механизм реверса;
Командный блок;

Устройство, соединяющее вариатор и силовой агрегат:

Автоматическое сцепление центробежного типа;
Сцепление на основе электромагнитов;
Сцепление мокрого типа с большим количеством дисков;
Гидравлический трансформатор.

В качестве устройства, соединяющего силовой агрегат и вариатор широкой популярностью пользуется гидравлический трансформатор. Главный плюс конструкции, высокая надежность и плавность переключения передач.

Клиноременная бесступенчатая передача конструктивно предусматривает использование двух шкивов, соединенных ремнём. Шкив, это конической формы диски, надетые на вал, имеющие угол наклона, равный 20-ти градусам. Диски способны сходиться и расходиться под действием гидравлики, благодаря чему меняется диаметр шкива.

Современные ремни, используемые в бесступенчатых трансмиссиях, выполнены из стальных полос, сложенных в десять и более слоёв. Усилие передаётся силой трения, которая возникает в точках контакта шкива ремня. Ремни надёжны, прочны, бесшумны.

Существуют бесступенчатые конструкции трансмиссий, применяющие цепную передачу. Стальная цепь представляет собой набор пластин, скрепленных осями. Такой конструктивный приём обеспечивает изделие большим радиусом изгиба (25 мм против 30 мм у ремня). Импульс от силового агрегата через конические диски на торцах цепи передаётся трансмиссии. Диски выполнены из прочной стали, для минимизации высоких напряжений в местах соприкосновения. Клиноременная бесступенчатая трансмиссия имеет максимальный КПД.

Реверс выполняется за счет применения планетарного редуктора. Конструктивно, бесступенчатая трансмиссия не способна на реверс без применения дополнительных механизмов.

Закон рычага, основополагающий принцип в работе вариатора, только вместо рычага применяются валы и ремень. Что бы лучше понять работу бесступенчатой трансмиссии, необходимо представить два параллельных вала, ведущий и ведомый, на концах обоих закреплены разнонаправленные конусы. Соединив наконечники ремнем или цепью, перемещая валы перпендикулярно ремню вдоль оси, получим конструкцию бесступенчатого вариатора.

Смещением одного из валов по оси вперед, или назад за счет конусных наконечников увеличивается или уменьшается радиус изгиба ремня. Например, что бы ведомый вал совершил 10 оборотов, ведущему надо будет сделать 2 оборота. Поменяв диаметры на валах, получим обратную ситуацию: ведомый вал будет делать 2 оборота, ведущий 10 оборотов.

Сравнивая коробку-вариатор и планетарную систему коробки автомат, бросается в глаза простота в конструкции бесступенчатой трансмиссии, чем объясняется разница в количестве всевозможных сложных систем у автомата в сравнении с бесступенчатой трансмиссией.

Основными компонентами бесступенчатой трансмиссии являются:

Ремень, или цепь;
Шкивы конусообразные, в количестве четырёх штук;
Ведущий и ведомый валы;
Командный блок.

Командный блок задаёт положение конусов, снимая показатели автомобиля. Три первых компонента, ключевые, они составляют основу любой бесступенчатой конструкции трансмиссии.

Плюсы и минусы автомата и вариатора

Каждый механизм, созданный человеком, обладает определёнными качествами, характеризующими его как с положительной, так и с отрицательной стороны. Практика использования автомата и бесступенчатого вариатора выявила немало положительного в их применении, однако, огрехи с обеих сторон так же присутствуют.

Преимущества и недостатки автоматической и бесступенчатой трансмиссий:

Автомат:

Безопасность и комфорт в управлении с трансмиссией.	Низкие динамические показатели трансмиссии.
Солидный ресурс до капитального ремонта трансмиссии 300000 км и выше.	Низкий экономический показатель расхода топлива трансмиссией.
Высокая ремонтопригодность, и техническое обслуживание трансмиссии.	Рывки и толчки при переключении передач трансмиссии.
Ниже требования к рабочей жидкости, ниже диапазон цен масла для трансмиссии.	Низкий коэффициент полезного действия, от 5 до 10% ниже, чем у бесступенчатой трансмиссии.
Электронная составляющая 20-30% от общей конструкции трансмиссии.	Число передач трансмиссии фиксировано.
Бесступенчатая трансмиссия :

Высокая динамика разгона коробки.	Сложное устройство и механизм трансмиссии, ремонт возможен только у дилера.
Высокий КПД трансмиссии, в сравнении с автоматом.	Быстрый износ привода коробки, замена требуется на 100-120 тысячах км пробега.
Бесступенчатое непрерывное переключение, неограниченное количество передач коробки.	Высокий процент электронной составляющей. Сложное обслуживание трансмиссии.
Количество рабочей жидкости, 5-8 литров против 8-12 литров у автоматической трансмиссии.	Рабочая жидкость с определённой спецификой, трудная замена и поиск аналогов для коробки.
Высокая топливная экономичность коробки.	Дорогие комплектующие трансмиссии.

Обе трансмиссии популярны на автомобильном рынке. Несмотря на большое количество конструктивных различий, по большому счету, обычному потребителю не столь важно, чем отличается вариатор от автоматической коробки передач , главное, что они служат одной цели, обеспечить безопасную, и комфортную езду с минимальными затратами на обслуживание.

Приветствую Вас всех, мои дорогие подписчики и регулярные читатели блога! Еще пару десятков лет назад автомобиль с на наших дорогах был диковинкой. Сегодня многие автолюбители выбирают ее за удобство и комфорт во время следования. Тем не менее, в ней существуют свои разновидности, которые различаются конструкцией принципом действия. По просьбам наших читателей хочу сегодня уделить внимание вопросу, чем отличается вариатор от автомата.

Если с гидромеханическим автоматом все более-менее понятно, то немногие наши сограждане смогут описать, чем хорош вариатор, и в чем заключается ключевая разница. А изобретен он был ни много, ни мало, 30 лет назад, и впервые был опробован на японской марке Субару в 1987 году. Итак, привычная нам уже автомат-коробка основывается в своей работе на действии так называемых «гидротрансформаторов». Они обеспечивают связь между мотором и осями автомобиля.

Для изменения передаточного числа в автомате предусмотрена планетарная передача. В числе основных достоинств такой трансмиссии - простота управления и надежность, а также длительный эксплуатационный ресурс. Однако есть и определенные недостатки. Прежде всего, стоит отметить увеличенный расход горючего, некоторое замедление при повышении скорости и рывки, связанные с переключением. Автомобиль с автомат-коробкой нельзя везти на обычном буксире при поломке.

Гидротрансформатор выполняет функции , а потому удалось избавиться от этого традиционного узла. Во время сжатия или разжатия фрикционов происходит включение конкретных муфт, которые соответствуют передачам.

Недостатки конструкции вариатора

Несмотря на то, что бесступенчатый вариатор лишен конструкторами многих недостатков предшествующих трансмиссий, проблемы начинаются по мере устаревания и неизбежного износа основных компонентов. Среди основных проблем такой конструкции стоит отметить:

наличие технологических допусков, для корректировки которых нужно специальное оборудование;
необходимость регулировок;
высокая стоимость ремонта и дефицит отдельных деталей.

Владельцы автомобилей с вариатором нередко сталкиваются с нежеланием официальных дилеров принимать вариаторы в ремонт. Им заявляют о том, что необходимо менять всю коробку передач в сборе, поскольку не хватает ряда запасных частей, а у мастеров наблюдается недостаток квалификации в выполнении ремонтных работ.

Эксплуатационные отличия

Если внешне и внутренне эти устройства не отличаются существенно, то основные различия наблюдаются в процессе эксплуатации. Уделим несколько слов наиболее распространенным поломкам и их причинам. Неисправности АКПП обычно вызваны несвоевременным обслуживанием. Необходимо регулярно менять масло, а многие автолюбители пренебрегают этим правилом, что и приводит к дорогостоящему ремонту.

Сначала забивается масляный фильтр, что приводит к засорению насоса. Из-за этого он не может обеспечить нормальное давление в системе. Фрикционы прокручиваются, а сами передачи не включаются нормально, машина чаще дергается, появляются незапланированные рывки и т.п. В дальнейшем автоматическая коробка изнашивается еще больше - выходят из строя фрикционные накладки гидротрансформатора и планетарные шестерни, а ремонт этого узла считается одним из самых дорогих, независимо от марки автомобиля.

Важность своевременного обслуживания

При этом ресурс автоматической трансмиссии огромен, при условии регулярного обслуживания. Качественный автомат может вполне выходить несколько сотен тысяч километров. Поэтому смена масла каждые 50 000 километров вместе с фильтром станет залогом длительной и успешной работы автомобильной трансмиссии. Разница между двумя типами коробок передач (автомат и вариатор) заключается не только в стоимости обслуживания. Популярность последнему обеспечивает более лучшая разгонная динамика. Не будем забывать и о том, что вариатор лишен таких традиционных недостатков, как толчки во время переключения скоростей.

АКПП требует больший объем трансмиссионного масла (на эту тему в сети встречается тематические видео). В ее случае может требоваться от 8 до 10 литров смазки, тогда как для вариатора достаточно 5–8 литров. Меньший коэффициент полезного действия у автомат-коробки вызывает . Вот почему те, кому приходится часто и подолгу ездить каждый день, обращают внимание на вариатор, как на более экономичный тип трансмиссии. Зато АКПП считается более надежным вариантом, поэтому при должном уходе она является более предпочтительным вариантом, да и трудности с ремонтом вполне решаемы, чего не скажешь про коробку типа вариатор.

Сегодня мы постарались пролить свет на тему, что лучше: вариатор или традиционный гидромеханический автомат. Каждый из этих узлов обладает определенными плюсами и минусами, поэтому при покупке машинный автолюбитель должен самостоятельно принимать решение, основываясь на отзывах других водителей. Пока что, продажи АКПП вдвое превышают продажи вариаторов, однако, несомненно, что эта статистика будет постепенно меняться не в пользу традиционных автоматических трансмиссий. На этом будем прощаться, но обязательно услышимся уже в ближайшие дни. Всем удачи!

Современные автомобили оснащаются различными вариантами трансмиссии. Это может быть как механическая КПП (МКПП), так и различные варианты автоматической коробки передач (обычный автомат, коробка прямого переключения DSG, вариатор, Tiptronic). Все они имеют свои достоинства и недостатки. Однако, коробки DSG или Tiptronic – это всего лишь усовершенствованная «механика», переключением скоростей в них управляет блок электроники, но при этом водитель может участвовать в процессе. А по сути, настоящих автоматов всего два – это АКПП с гидротрансформатором в основе и бесступенчатый вариатор. О том, какой вариант из них предпочтительней для автомобилиста, ведутся бесконечные споры. Итак, разберём эти два вида трансмиссий.

Автоматическая коробка передач: история, устройство, принцип работы

История АКПП началась ещё в 19 веке, именно тогда были зарегистрированы первые патенты. Долгое время «автомат» не получал должного развития, однако, в 30-х годах XX века корпорация Chrysler внедрила в конструкцию гидромуфту и после этого началось бурное развитие АКПП. Полностью автоматической такую систему назвать было нельзя, для переключения скорости всё же приходилось выжимать сцепление. Правильнее было бы назвать коробку «полуавтомат». Полноценную автоматическую трансмиссию создала компания General Motors во время Второй Мировой войны. В дальнейшем инициативу подхватили все известные корпорации, а в 50-х годах гидромуфта стала уходить в прошлое, на её замену пришёл гидротрансформатор, позволяющий повышать крутящий момент и добавлять плавности движению. До начала 90-х годов происходило постепенное усовершенствование «автоматов», добавлялись дополнительные режимы, совершенствовались расходные материалы, повышался КПД коробки. В 90-х по всему миру началась компьютеризация. Не обошла она стороной и автопромышленность. Потоками жидкости в АКПП вместо клапанов и заслонок стали управлять электромагниты, команды для работы которого отдавал блок управления. Благодаря такому нововведению увеличилась экономичность, вырос КПД, снизилась токсичность, а плавность переключения передач существенно выросла.

В начале 21 века распространение получили многоступенчатые автоматические трансмиссии. В 2002 году появляется первый шестискоростной «автомат», в 2007 – 7-и ступенчатый, а в 2014 компания ZF представила миру первую девятиступенчатую коробку. Судя по всему, дальнейшее развитие АКПП будет уходить в сторону дальнейшего повышения количества передач и полной компьютеризации всех возможных узлов.

Устройство «автомата»:

гидротрансформатор – при трогании с места передаёт крутящий момент;
планетарные редукторы – передаёт момента при движении;
фрикционы переключают передачи после соединения и разъединения узлов АКПП;
обгонная муфта – смягчает толчки при переключении;
дополнительно используются различные барабаны, валы, датчики и т.д.

Упрощённый принцип работы:

Автоматика управления может быть гидравлической или электронной. При гидравлической автоматике центробежный регулятор соединён с валом, переключение происходит за счёт давления масла. К тому же, гидравлика используется и при нажатии на педаль газа. В этом случае скорости переключаются в зависимости от положения педали.Более современная электронная конструкция использует соленоиды (по конструкции это обычные электромагниты). Они соединены с электронным блоком управления. Переключение золотников АКПП зависит от многих факторов: положения дроссельной заслонки, скорости, расхода воздуха. Понижение или повышение скоростей не зависит от давления масла, все решения принимает компьютер, в зависимости от сочетания нескольких факторов.

Рис. 1. Внешний вид АКПП

Рис. 2. Принципиальная схема

На видео устройство и работа АКПП:

Главное достоинство автоматической коробки – комфорт и удобство в управлении. Вместе с тем, недостатков немало:

повышенный расход топлива;
низкая динамика разгона (дорогие автомобили лишены этого недостатка);
высокая стоимость обслуживания;
сложность конструкции;
плохо чувствует себя на бездорожье;
нельзя буксировать на дальние расстояния;
при выходе из строя предстоит крайне дорогостоящий ремонт.

Несмотря на все эти недостатки, «автомат» пользуется спросом. Статистика продаж говорит о том, что автомобили с АКП занимают второе место по популярности после машин с обычной «механикой».

Вариаторная коробка передач

От многих недостатков АКПП избавлена так называемая бесступенчатая коробка, или, как её называют: «вариатор». С его помощью изменение передаточного числа происходит постепенно и зависит от оборотов и нагрузки на двигатель.

История вариатора даже более древняя, чем история «механики», не говоря уж про «автоматы». Такие приводы впервые начали применяться на промышленном оборудовании, после чего пришли и в автопромышленность. С начала XX-го века и до сих пор вариаторные коробки передач применяются на мототехнике.

Но при всех своих достоинствах, вариатор долго не мог занять свою нишу в трансмиссиях легковых автомобилей. А причина очень проста: в те года не было нормальных материалов, к тому же отсутствовали грамотные инженерные решения.

Были попытки поставить вариатор на малолитражки, но по мощности двигателя такие машины скорее относились к классу мототехники. Прорыв совершили японцы в 70-х годах. Компания Subaru установила вместо резинового ремня цепь, а один из шкивов стал разрезным. Это позволило менять передаточное число за счёт изменения диаметра самого конуса.
В конце 90-х годов концерн Honda выпустил автомобиль HRV, который безальтернативно поставлялся с вариаторной коробкой. Она была крайне ненадёжна, практически не ремонтировалась и не оправдала надежд производителя. Однако, эта проблема дала толчок инженерам компании и они смогли найти решения, устраняющие все «детские» проблемы. С тех пор вариаторная КПП с каждым годом набирает популярность, хотя многие по старой памяти и опасаются приобретать такие автомобили.
Существуют два варианта таких трансмиссий: клиноременная и тороидная.
В основу первой входят конические шкивы и двухременная передача. Ремень изготавливается из резины, пластин или представляет собой цепь. На принцип работы это не влияет. За счёт сведения и разведения ведомого и ведущего шкивов меняется и передаточное число. В основе лежит принцип действия центробежных сил. В зависимости от оборотов диски сжимаются и разжимаются,при этом уменьшается или увеличивается передаточное число. Всё происходит плавно и нигде не фиксируется. Поэтому такую трансмиссию и называют бесступенчатой.

Рис. 3. Принцип работы клиноременного вариатора.

Рис. 4. Работа клиноременного вариатора при разных режимах.

Другая конструкция у тороидного вариатора. В его основе два соосных вала, которые вращаются в разные стороны. Ролики, которые зажаты между ними, в зависимости от силы трения регулируют передаточное число. Это одновременно и плюс и минус такого варианта трансмиссии. Плюс – в отсутствии ненадёжных ремней, минус – нормальная работа зависит от пятна контакта роликов с валами. При небольшом дефекте или выработке, такие коробки моментально перестают правильно работать.

Рис. 5. Внешний вид тороидного вариатора.

Рис. 5. Принцип действия тороидного вариатора.

На видео: Устройство вариаторной коробки в автомобиле «Subаru».

Как и на всех современных авто, помогают управляться с «коробкой» всевозможные датчики, контроллеры и электронный блок управления.

Достоинства вариаторной трансмиссии:

Плавный разгон;
Уменьшенный, по сравнению с МКПП и АКПП расход топлива;
Оптимизация нагрузки на двигатель;
Тихая работа двигателя

Недостатки:

возможна установка только на автомобили малой и средней мощности;
крайне дорогие жидкости и расходники, причём нередко приобретать необходимо только строго определённые;
при поломке вы в любом случае «попадаете» на крупную сумму. Да и возьмутся за ремонт даже не все дилеры, скорей, предложат полностью её поменять. Из этого же следует абсолютная невозможность починки в гараже или даже в собственной мастерской. В защиту можно сказать лишь то, что современные «вариаторы» весьма надёжны.
так как «вариатор» напичкан всевозможной электроникой и очень чувствителен к оборудованию, выход из строя любого датчика может повлечь за собой массу неприятностей.

Выбор трансмиссии

И всё же, какой будет ответ на вопрос: «Что лучше: «вариатор» или «автомат»?». Однозначно посоветовать ничего нельзя, можно дать лишь небольшие советы.
«Автомат» больше подойдёт для первого автомобиля, водителю, предпочитающему спокойный стиль езды, женщинам. Так как эта трансмиссия давно зарекомендовала себя, как надёжный узел, он подойдёт и тем, кто ценит своё время и деньги.
Предпочитающие спокойную и ровную езду всё чаще отдают свой голос «вариатору». К тому же, за ними будущее. Все проблемы, связанные с этими «коробками» мало-помалу решаются, а бесступенчатый принцип действия является на текущий момент самым технологичным. Конечно, МКПП и АКПП ещё многие года будут пользоваться спросом, но не за горами время, когда «вариаторы» оставят далеко позади все предыдущие варианты трансмиссий.

Вариатор или бесступенчатая АКПП – что это такое?

Что такое вариатор (CVT).

Вариатор проще всего себе представить как бесступенчатую автоматическую коробку передач. Если сложно представить бесступенчатую – то, скажем, сто ступенчатую. Т.е. трансмиссию, у которой нет фиксированных передаточных коэффициентов, как у механической и автоматической коробок. Передача крутящего момента от двигателя к колесам может плавно меняться от минимального до максимального значения.

Конструкция вариатора.

Конструктивно самый простой вариатор можно представить так: два крутящихся конуса, направленных друг навстречу другу и соединенных ремнем. Ремень передает крутящий момент. Свободно передвигаясь вдоль конусов, он плавно меняет передаточное число (скорость и мощность) крутящего момента.

Современные вариаторы намного сложнее, но суть остается именно такой.

Ключевые особенности конструкции.

ключевые особенности

Мягкость нарастания и падения тяги.
Сложность в передаче очень больших тяговых усилий.
Нет момента расцепления при переключении, т.е. отсутствия тяги.

Особенности вариатора определяют некоторые интересные черты управления автомобилем с ним.

Разгонная динамика вариатора.

Старт на вариаторе.

При нулевой скорости обороты двигателя на уровне «холостых», 700-900 об/мин. При нажатии на педаль акселератора автомобиль сначала «набирает обороты двигателя», почти не двигаясь с места. Набрав обороты, автомобиль начинает двигаться с постоянной тягой, без «дерганий» на переключение передачи.

Я бы назвал такой режим «выстрел из рогатки». Т.е. мы сначала натягиваем резинку (набираем обороты двигателя), а потом постоянно разгоняем авто с постоянным тяговым усилием.

Соревнование разгона: вариатор и «автомат».

Если мы поставим соревноваться две одинаковые машины - с вариатором и с классическим «автоматом» (с одним сцеплением), то после старта увидим следующую картину. Автомобиль с «автоматом» достаточно резко стартанет и начнет разгоняться, периодически «дергаясь» на переключения передач. Авто с вариатором проиграет старт, как будто водитель нажал акселератор позже. Зато после машина начнет ровно и стабильно разгоняться и в какой-то момент обгонит «автомат».

Почему обгонит?

Во-первых, «автомат», переключая передачи, разрывает сцепление и значит, тяга нестабильна. В этот момент двигатель не разгоняет машину. Если среднее время переключения около 0,25 с, то, умножив на 4 интервала (с 1-й по 5-ю передачу), получим 1 секунду отсутствия тяги. Для средней машины, разгоняющейся до 100 км за 10-12 секунд, это почти 10% времени.

Во-вторых, при разгоне вариатор стабильно «держит» обороты двигателя в зоне максимально крутящего момента. Разгон машины осуществляется за счет изменения передаточного числа трансмиссии. Классические инжекторные бензиновые двигатели очень «вялые» на оборотах менее 3,5 т. об/мин. Их мощность просыпается в зоне 4,5-6,5 тысяч оборотов. Автомат же, хотя и пытается держать обороты в высоких зонах при активном разгоне, но стрелка тахометра все равно плавает в большом диапазоне частот, захватывая не всегда самые тяговитые области.

На каких оборотах будет разгонять автомобиль вариатор?

Поскольку вариатор сам (вернее, его программа) определяет, когда прекратить повышение оборотов и начать «отдавать тягу» на колеса, то это один из самых главных вопросов управления автомобилем этого типа. «Старые» вариаторы всегда повышали обороты до максимума, заставляя «рычать» двигатель, даже если водителю нужно было лишь небольшое ускорение. Этот безусловный недостаток был исправлен в вариаторах нового поколения 2007-2010 гг.

При плавном нажатии на акселератор трансмиссия лишь чуть-чуть приподнимает обороты, разгоняя автомобиль слабо, на низких оборотах движка. При достаточно резком нажатии обороты сразу становятся в зону самого оптимального момента (на моей машине это 4,5 т. оборотов) и тянут, пока не ослабишь давление на педаль ускорения. При «педали в пол» коробка ставит сразу граничную «красную зону», т.е. максимальный крутящий момент, и держит его, пока не оторвешь педаль.

Таким образом, водитель управляет частотой оборотов двигателя при разгоне скоростью нажатия педали акселератора. Это очень логично и понятно. Чем быстрее вы хотите разогнаться, тем быстрее вы нажимаете педаль скорости.

Эмуляция ручной коробки на вариаторе.

Ручной режим «переключения передач».

На коробках вариаторного типа, как и на АКПП, часто ставят «ручной режим», т.е. возможность движением ручки переключать передачи на повышенную или пониженную. Если в «автоматах» это прямая команда переключить передачу, то в вариаторе это совсем другой процесс. Фиксированных передач у него нет.

Режим ручного переключения передач делает эмуляцию ручного управления. Панель приборов покажет вам номер передачи, обороты двигателя изменятся. Но современный вариатор не даст вам загнать тахометр в «красную зону». Он все равно «переключит за вас передачу» при приближении стрелки к опасному делению. То же и при сбросе оборотов. Он не даст двигателю заглохнуть на слишком низких оборотах.

Разгон в ручном режиме получается хуже, чем в автоматическом.

При разгоне на вариаторе в автоматическом режиме (селектор в «D») обороты двигателя постоянные и находятся в максимальном крутящем моменте. При разгоне в ручном режиме стрелка тахометра плавает от минимума до максимума, как на АКПП, захватывая неоптимальные зоны тяги движка и не обеспечивая ровную хорошую постоянную тягу.

Лично мне так и не удалось добиться лучшего разгона в ручном режиме по сравнению с автоматическим.

Эксперименты на трассе и на автодроме с вариатором в режиме автомата и режиме ручного переключения приводят меня к мысли, что ручной режим сделан только в маркетинговых целях и для удобства некоторых водителей, которые привыкли к такому управлению.

Если вы выбрали вариатор – водите его в режиме «автомата», в положении «D».

Особенности движения автомобиля с такой трансмиссией.

Резкий разгон невозможен.

Когда на ручной коробке мы достаточно резко бросаем сцепление при достаточной тяге, автомобиль может прокрутить ведущие колеса, прежде чем сдвинется с места. Иногда это используют специально, но часто это получается само собой из-за недостатка опыта. Например, это типичная ошибка на скользкой дороге при старте со светофора на переднеприводном авто.

Вариатор не даст резкого нарастания мощности. Значит, такая пробуксовка практически невозможна. Для многих водителей это означает более плавный и грамотный старт на скользком покрытии. Т.е. конструкция автомобиля с вариатором прощает такие ошибки водителя.

Задержка ускорения автомобиля при нажатии на «газ».

Поскольку в первый момент нажатия на педаль акселератора вариатор не дает тяги на колеса, а сначала набирает обороты, то возникает эффект задержки реакции авто на педаль газа. Например, водители на полноприводных авто на вариаторе часто подолгу не могут освоить занос. Инструктор объясняет, что надо кратковременно нажать газ сразу же после поворота руля. Для вариатора это не проходит. Газ надо нажимать в момент поворота руля. Это не сложно и сразу осваивается всеми водителями после разъяснения. Но сам факт того, что эффективному управлению авто с вариатором надо учиться, неоспорим.

Еще один пример. При обгоне обычно водитель «дает газ» при выходе на встречную полосу. Для авто с вариатором обгон будет эффективнее, если «дать газ» за 0,25-0,5 секунды до начала маневра.

Удобство вождения на скользкой дороге.

Скользкая дорога не терпит резких управляющих действий водителя. Если вы, конечно, не каскадер. Вариаторная коробка сглаживает резкие нажатия и отпускания педали газа. Значит, конструкция дополнительно контролирует водителя, прощает некоторые ошибки.

Постоянное присутствие тяги тоже увеличивает безопасность. Есть много примеров, когда отсутствие тяги может вызвать занос и вращение авто на скользкой дороге. Переключение передачи невовремя - из-за ошибки водителя или самопроизвольно - на классическом «автомате» могут спровоцировать эти ситуации. На вариаторе такой проблемы нет.

Экономия топлива при ровном движении.

Особенность вариатора – постоянно подбирать оптимальное передаточное число. Это приводит к тому, что, например, при постоянной ровной езде в потоке обороты двигателя держатся всегда в зоне 1,5 т. оборотов. На моей машине - вплоть до скорости 100 км/ч. А чем меньше крутится двигатель, тем меньше тратится топливо.

Мои эксперименты показывают, что при ровной экономичной езде на вариаторе расход топлива равен 6 литрам на 100 км на 2 литровом двигателе (150 лошадей).

Особенно хорошо экономия топлива проявляется в сочетании с круиз-контролем. Ведь автоматический контроль скорости очень плавно «газует», а соответственно, вариатор держит при этом минимум оборотов.

Резюме: плюсы и минусы вариатора.

Итак, подведем итоги всего вышесказанного.

Минусы вариатора.

Невозможность резко стартануть с места, с прокручиванием колес.
Не работает со слишком мощными двигателями. Современные вариаторы ставят на авто с двигателем до 200 лошадей.
Для сложного вождения надо менять свои навыки. В те моменты, когда нужно точно «давать газ» (стабилизация при маневре, вызов заноса на полном и заднеприводном авто, скоростной выход из поворота и т.д.), надо давать чуть упреждающее нажатие на педаль акселератора.
Невозможность хорошей спортивной езды. Спортивные приемы плохо работают.

Плюсы вариатора.

Хорошие показатели разгона для среднемощных автомобилей.
Пониженный расход топлива по сравнению с автоматом. Особенно хорошо проявляется экономия топлива в сочетании с круиз контролем при движении по трассе.
Дополнительная безопасность в экстремальных ситуациях. Плавное нарастание и падение тяги не дает дестабилизировать авто. Постоянное сцепление избавляет, например, от таких моментов, как нестабильное поведения автомобиля в управляемом заносе при автоматической смене передачи.
Ну и, естественно, все плюсы «автомата»: не надо переключать передачи, нажимать сцепление и т.д. Т.е. легкость управления автомобилем.

Если вы любите погонять, резко стартовать, предпочитаете спортивный стиль езды, то вариатор явно не для вас. В этом случае я рекомендую или классическую механику или автоматы с двойным сцеплением (DSG). Ну, если для вас автомобиль - это аппарат только с двигателем больше 200 лошадей.

Если же вы ездите в городе и по трассе без нарушения ПДД, заботитесь о плавности хода автомобиля и экономии топлива, при этом любите комфорт в управлении – то вариатор хороший выбор.

Но какое бы ни было оснащение автомобиля, красота и безопасность вождения зависит в первую очередь от профессионализма водителя!

Безопасности вам на дорогах.

Директор клуба

безопасного управления автомобилем