Вариатор или автомат? Что надежней, плюсы и минусы

Вариатор и АКПП относятся к автоматическим трансмиссиям (АТ), которыми все чаще комплектуются современные автомобили и сегодня в статье мы обсудим тему выбора: CVT или автоматическая коробка передач — что предпочесть и почему?

Для этого подробно разберем преимущества и недостатки каждого вида АТ, а также учтем особенности их эксплуатации, обслуживания и ремонта.

В заключении подведем итог автомобиль с какой трансмиссией лучше покупать и в каких ситуациях.

Какие машины чаще покупают с вариатором или классическим автоматом?

Еще пару лет назад, автомобили с классическим автоматом продавались намного чаще, чем с вариаторами.

В то же время, автомобили с вариаторами имели свою нишу, в особенности среди японских марок, где данный тип трансмиссии был весьма популярен.

Нельзя сказать, что сегодня ситуация кардинально поменялась, однако, стоит отметить, что в последние годы вариаторы становятся все более популярными благодаря своей плавности и экономичности, поэтому разница в предпочтениях между обоими трансмиссиями постепенно уменьшается.

Сегодня это видно по российскому рынку, в который буквально ворвались китайские автомобили с вариаторами, да и отечественные Vesta, Москвич 3 тоже комплектуется такой трансмиссией.

Пример моделей машин, выпускаемых с АКПП.

Таблица 1. Отечественные.

 Таблица 2. Иномарки до 2000 000 рублей.

Пример моделей машин, выпускаемых с вариатором.

Таблица 1. Отечественные.

Таблица 2. Иномарки до 2000 000 рублей.

Автоматическая коробка передач

История развития АКПП начинается с ранних экспериментов в 1920-е годы и продолжается до наших дней с усовершенствованием и разнообразием технологий.

Одним из первых изобретателей, занимавшихся идеей автоматической коробки передач, был американский инженер Эрл Томпсон. В 1928 году он разработал и запатентовал автоматическую трансмиссию, которая впоследствии стала основой для создания первой массовой АКПП.

С тех пор технология продолжала совершенствоваться. В 1950-е годы Chrysler представила свою версию автоматической трансмиссии под названием «TorqueFlite», которая стала популярной за счет своей надежности и эффективности.

В 1960-е годы Ford Motor Company также разработала свою АТ, известную как «Cruise-O-Matic».

В последующие десятилетия коробки автомат стали все более сложными, многофункциональными и распространёнными.

Устройство и принцип работы

Коробка автомат включает множество компонентов, но существуют два основных элемента, которые являются ключевыми для её функционирования, это:

1. Гидравлический преобразователь крутящего момента (гидротрансформатор): это замена сцепления, используемого в механической коробке передач. Гидротрансформатор использует гидравлическую жидкость для передачи крутящего момента от двигателя к коробке передач. Он позволяет двигателю работать независимо от КП, предотвращая таким образом заглохание при остановке машины, и обеспечивает плавное и бесшумное включение передач.
2. Планетарная передача (редуктор): это основной механизм переключения передач в автоматической трансмиссии. Она состоит из набора шестерен — солнечной (центральной), планетарных (вокруг солнечной) и внешнего кольца. Изменение соотношения между этими шестернями позволяет АКПП изменять передаточные числа и таким образом переключать передачи. Это достигается за счет блокирования и освобождения определенных элементов планетарной передачи с помощью гидравлических силовых узлов, таких как фрикционные и стальные диски, и управляется электронными соленоидами и гидравлическим блоком.

Эти два элемента, вместе с дополнительными компонентами, такими как гидравлическая система, масляной насос, электронные управляющие устройства и система охлаждения, работают совместно.

Ресурс АКПП

Ресурс автоматической коробки передач зависит от ряда факторов, таких как качество изготовления, условия эксплуатации, стиль вождения и обслуживание.

Гидротрансформатор, как ключевой компонент автоматической трансмиссии, влияет на её долговечность и работоспособность.

Чтобы максимизировать ресурс работы, важно следить за следующими аспектами:

1. Регулярная замена трансмиссионной жидкости вместе с фильтром: последняя является жизненно важной для работы гидротрансформатора, так как она передает крутящий момент и обеспечивает охлаждение. Следуйте рекомендациям производителя относительно интервалов замены (как правило каждые 50000 км пробега, но лучше через 30 000) и используйте жидкость правильного типа и спецификации.
2. Во время замеры ATF (обслуживания) очищайте магниты от стружки, следите за тем, чтобы дно коробки было чистым.
3. Проверка и обслуживание системы охлаждения: убедитесь, что она работает эффективно, чтобы предотвратить перегрев и износ гидротрансформатора и других компонентов трансмиссии. Периодически, во время обслуживания, снимайте и промывайте радиатор АКПП маслом.
4. Стабильный стиль вождения: избегайте резких ускорений и торможений, которые могут увеличить нагрузку на гидротрансформатор и привести к его износу.
5. Регулярная диагностика: производите диагностику коробки автомат для определения возможных проблем и износа гидротрансформатора, особенно если замечаете понижение производительности или необычные звуки.

Основные неисправности

Современные автоматические трансмиссии, особенно японские, считаются надежными, но и они периодически выходят из строя.

Ниже перечислим основные неисправности:

1. Износ фрикционов: это обычная проблема, вызванная неправильным использованием трансмиссии. Регулярная замена масла и фильтров может предотвратить эту проблему.
2. Забитый или поврежденный фильтр трансмиссии: может забиться из-за использования некачественного масла или продолжительного использования трансмиссии без замены масла и фильтров.
3. Повреждение гидротрансформатора: это может произойти из-за износа или перегрева. Замена узла обычно является единственным решением.
4. Утечка трансмиссионного масла: могут возникать из-за износа или повреждения прокладок, сальников и соединений. Утечки следует немедленно устранять, чтобы предотвратить дополнительные проблемы.
5. Износ или повреждение соленоидов: отвечают за управление переключением передач. Их неисправность может вызвать проблемы с переключением передач или неправильную работу трансмиссии.
6. Электрические проблемы: неправильное функционирование датчиков, проводки или электронных компонентов может вызвать проблемы с работой трансмиссии.
7. Износ планетарного редуктора: решение этой проблемы может потребовать замены компонентов.
8. Выход из строя вентиля или клапана управления: отвечают за регулирование давления и потока трансмиссионного масла в системе. Если вентиль или клапан не работают должным образом, это может вызвать проблемы с переключением передач и производительностью.
9. Износ подшипников: могут изнашиваться со временем, что может вызвать шум и вибрацию. В худшем случае это может привести к полному выходу из строя трансмиссии.
10. Неправильное уровень трансмиссионного масла: может вызвать проблемы с переключением передач, перегревом или повреждением компонентов.
11. Повреждение кулисы переключения передач: износ или повреждение механизма переключения передач может вызвать проблемы с переключением или неправильной работой трансмиссии.
12. Выход из строя блока управления трансмиссией (TCM): контролирует электронные функции автоматической трансмиссии. Если TCM выходит из строя, это может вызвать проблемы с управлением и производительностью.
13. Коррозия или окисление внутри трансмиссии: накопление влаги и коррозии может вызвать окисление внутри АКПП, что может привести к проблемам с переключением передач и повреждением компонентов.
14. Другие неисправности связанные с определенными конструктивными особенности АКПП от разных производителей.

Читайте также:

Адаптация АКПП после замены масла: сброс и калибровка

Плюсы и минусы АКПП

1. Удобство и комфорт: облегчает процесс вождения, так как водителю не нужно переключать передачи вручную или использовать сцепление. Это особенно полезно в условиях городского трафика или при частых остановках и поездках.
2. Плавность переключения передач: обеспечивается гидротрансформатором, что делает движение автомобиля более комфортным и снижает износ трансмиссии. В современных АКПП уже предусмотрено 6 и более передач и это дает еще больших эффект и увеличивает порог скорости.
3. Более высокий крутящий момент при старте: гидротрансформатор увеличивает крутящий момент двигателя при старте, что позволяет автомобилю быстрее разгоняться с места.
4. Надежность: при правильном уходе и обслуживании такая трансмиссия может прослужить без ремонта до 300 000 км пробега и более.
5. Защита от перегрузки: гидротрансформатор служит «муфтой безопасности» между двигателем и трансмиссией, предотвращая передачу избыточного крутящего момента на коробку и снижая риск повреждения в случае перегрузки.
6. Доступный ремонт (зависит от вида поломки): такая трансмиссия хорошо изучена и ее ремонт, в большинстве случаев, возможен даже в небольших населенных пунктах.
7. Меньший износ двигателя: автоматическая трансмиссия снижает износ двигателя, так как она обеспечивает оптимальное соотношение передач для каждой ситуации, что позволяет мотору работать на оптимальных оборотах.
8. Улучшенная тяговая способность: АКПП обеспечивает лучшую тяговую способность на низких скоростях, что делает их идеальными для тяжелых автомобилей или машин, предназначенных для перевозки грузов и прицепов.
9. Масло ATF: требования к такому маслу конечно же есть, но они не критичны, можно использовать недорогие аналоги, которых много на рынке, главное соблюдать спецификации.
10. Эффективность при движении в гору: такая трансмиссия автоматически выбирает наиболее подходящую передачу для подъема или спуска, что обеспечивает лучшую производительность и контроль над автомобилем при движении по горным серпантинам.
11. Уменьшение риска пробуксовки: предотвращает резкие переключения передач, что снижает риск пробуксовки, особенно на скользких или мокрых дорогах.
12. Адаптивность к стилю вождения: современные автоматические трансмиссии могут адаптироваться к стилю вождения водителя, выбирая оптимальные параметры работы для максимальной эффективности и комфорта.
13. Минимальное присутствие электронных компонентов: основной из них ЭБУ, а остальные – это механика, что сказывается на улучшении надежности.

1. Больший расход топлива: автоматическая трансмиссия обычно менее экономична по сравнению с МКПП или вариаторами (CVT), а также с роботизированными коробками с двойным сцеплением (DCT).
2. Более высокая стоимость: обычно дороже в покупке и обслуживании, чем механическая коробка передач, но если сравнивать с вариатором, то тут скорее всего паритет.
3. Сложность и стоимость ремонта (зависит от вида поломки): сложная в ремонте и обслуживании, что может привести к большим затратам и длительным простоям автомобиля.
4. Более высокий вес: обычно тяжелее, чем вариатор, что может снизить общую производительность и экономичность автомобиля.
5. Ограниченный выбор передач (не у всех АКПП): может предоставлять ограниченный выбор передач, особенно в специфических ситуациях, таких как спуск по крутым склонам. Особенно этим страдают 4-х ступенчатые АТ.
6. Задержка отклика: гидротрансформатор может вызывать задержку отклика при переключении передач или разгоне, что может снизить динамику и управляемость автомобиля.
7. Потеря мощности: гидротрансформатор может приводить к потере мощности из-за гидравлических потерь, что снижает общую мощность двигателя.
8. Тепловые нагрузки: узлы и детали АКПП могут создавать дополнительные тепловые нагрузки, что требует более эффективных систем охлаждения и может привести к перегреву, если последняя не функционирует должным образом.
9. Меньшая спортивность (зависит от модели авто и поддержки определенных режимах вождения): может предоставлять меньше контроля над процессом переключения передач, что делает ее менее спортивной и маневренной.
10. Высокая стоимость замены.
11. Неправильная работа при низких температурах: в очень холодную погоду может работать некорректно, поскольку трансмиссионное масло становится вязким, что влияет на процесс переключения передач.
12. Ухудшение производительности при повышении пробега: происходит это из-за износа компонентов и утечек трансмиссионного масла.

Она обеспечит комфортную езду, плавность переключения передач и меньший износ двигателя на протяжении всего периода эксплуатации автомобиля.

Читайте также:

Коробка DSG, что это такое, устройство и принцип работы, характеристики, на какие авто устанавливалась, плюсы и минусы по отзывам

Вариатор

Вариатор CVT (Continuously Variable Transmission), или бесступенчатая трансмиссия, — это вид автоматической коробки передач, обеспечивающей плавное изменение передаточного числа.

История создания вариатора уходит в далекое прошлое, но основные этапы развития и совершенствования этой технологии можно выделить следующим образом.

1. XVII век — Леонардо да Винчи. Основы концепции CVT были заложены еще в эпоху Возрождения, когда Леонардо да Винчи предложил свою версию бесступенчатой трансмиссии. Он разработал систему, основанную на конических шкивах и ремне, которая могла менять передаточное число без переключения передач.
2. XIX век — Джеймс Старли. В 1879 году британский инженер Джеймс Старли представил велосипед «Салво» с ременной передачей, что стало еще одним примером ранних вариаторов.
3. В 1920-е годы инженеры начали разрабатывать вариаторы для автомобилей. Зенит Роберт Ван Дорн предложил свою версию бесступенчатой трансмиссии, которая была основана на гидравлических насосах и моторах.
4. В 1930-е годы голландская компания DAF начала разработку своего собственного вариатора для автомобилей. В 1958 году был представлен DAF 600 с вариатором, который использовал два конических шкива и ремень.
5. В 1980-е годы японские автопроизводители начали активно экспериментировать с бесступенчатыми трансмиссиями. Honda, Nissan и Subaru стали предлагать CVT на своих автомобилях.
6. В 1990-е годы произошел резкий скачок в развитии технологии CVT. Использовались новые материалы, повышалась надежность и эффективность передач. Вариаторы стали более компактными и легкими, что позволило их использование в различных типах автомобилей.
7. 2000-е годы. С развитием гибридных и электрических автомобилей CVT стали еще более актуальными. Такие трансмиссии хорошо сочетаются с электромоторами, обеспечивая плавное управление и оптимальное использование мощности. Toyota Prius является ярким примером использования CVT в гибридных автомобилях.
8. 2010-е годы — инновации и совершенствование. В 2010-е годы автопроизводители продолжали улучшать CVT, внедряя инновации и совершенствуя технологии. Одним из примеров является Nissan, который разработал свой вариатор Xtronic CVT с улучшенной производительностью и эффективностью.

На сегодняшний день CVT является одним из самых популярных типов автоматических коробок передач, особенно в массовых и экологически чистых автомобилях. Разработчики продолжают работать над улучшением этих трансмиссий, и мы можем ожидать новых интересных решений в ближайшем будущем.

Устройство и принцип работы

Устройство CVT может отличаться в зависимости от конструкции и производителя, однако основные компоненты и принцип работы остаются схожими.

Основные компоненты CVT:

1. Входной и выходной шкивы. Входной (первичный) шкив соединяется с двигателем, а выходной (вторичный) шкив связан с колесами автомобиля. Шкивы обычно имеют коническую форму и состоят из двух половин, которые могут сближаться и расходиться, меняя расстояние между ними.
2. Ремень или цепь. Передает крутящий момент от входного шкива к выходному. Они могут быть изготовлены из металла, резины или других материалов, способных выдерживать высокие нагрузки.
3. Гидравлическая система и насос. Обеспечивают регулирование положения половин шкивов. В зависимости от требований к скорости и мощности, гидравлическая система изменяет давление масла, что влияет на расстояние между половинами шкивов.
4. Электронный блок управления (ECU). Контролирует работу CVT, основываясь на информации о скорости, нагрузке и других параметрах двигателя. Электронный блок управления определяет оптимальное передаточное число и регулирует гидравлическую систему соответственно.

Принцип работы CVT:

1. Когда автомобиль стоит на месте или движется на низкой скорости, входной шкив сжимается, а выходной расширяется. Это обеспечивает высокое передаточное число, что позволяет автомобилю быстро разгоняться.
2. При увеличении скорости автомобиля происходит обратный процесс: входной шкив расширяется, а выходной сжимается. Таким образом, передаточное число уменьшается, что позволяет автомобилю двигаться быстрее при меньших оборотах двигателя.
3. Электронный блок управления (ECU) контролирует работу всех узлов и управляет ими.

Ресурс CVT

В целом, современные вариаторы разработаны для долгосрочной эксплуатации и могут прослужить сотни тысяч километров при своевременном обслуживании.

Это связано с особенностями конструкции и использованием относительно сложных и деликатных компонентов, таких как шкивы и ремни или цепи.

Причины преждевременного износа вариатора могут включать:

1. Некачественное или неподходящее масло. Может привести к износу деталей и снижению ресурса CVT. Важно следовать рекомендациям производителя и использовать только масло, предназначенное для вариатора.
2. Задержки в замене масла. Замена должна происходить согласно рекомендациям производителя, обычно каждые 60 000 — 100 000 километров. Но рекомендуется это делать через каждые 30 – 50 тыс. км пробега. Задержки в замене масла могут привести к ухудшению его свойств и преждевременному износу трансмиссии.
3. Агрессивная езда. Резкие разгон и торможение, частая перегрузка автомобиля или езда в сложных условиях могут привести к увеличению нагрузки на вариатор и уменьшению его ресурса.
4. Отсутствие регулярного технического обслуживания. Наряду с заменой масла, регулярная проверка состояния CVT и его компонентов может помочь обнаружить и предотвратить проблемы, которые могут снизить его ресурс.

Рекомендовано уже на 120 000 – 150 000 км пробега выполнить замену ремня чтобы исключить его обрыв в дальнейшем.

Основные неисправности CVT

Несмотря на свою эффективность и плавность, CVT могут столкнуться с различными проблемами:

1. Износ и повреждение ремня/цепи: могут износиться или повредиться, что приводит к неплавному переключению и потере производительности. Обрыв ремня приводит к серьезным последствиям, после которых, скорее всего придется менять вариатор.
2. Неисправность электронных компонентов: датчики, соленоиды и контроллеры могут выйти из строя, это вызовет проблемы с управлением трансмиссией и ошибки диагностики.
3. Загрязнение или утечка масла: неправильный уровень или качество масла, а также утечки могут привести к проблемам с смазкой и охлаждением, это вызовет перегрев и износ трансмиссии.
4. Износ шкивов: могут износиться или повредиться, это вызовет проблемы с передачей мощности и неправильное изменение передаточного отношения.
5. Проблемы с гидравликой, забит гидроблок: дефекты в гидравлической системе, такие как засорение клапанов или поршней, могут вызвать неправильное управление трансмиссией и изменение передаточного отношения. Насос не может создать нужное давление масла в системе. Как итог, пробуксовка ремня и сильный его износ.
6. Выход из строя подшипников: могут износиться или повредиться, это вызовет шум и вибрацию, а также проблемы с передачей мощности.
7. Проблемы с муфтой: используется для передачи мощности между двигателем и трансмиссией, может износиться или повредиться, приведет к проблемам с производительностью и плавностью переключения.

Плюсы и минусы вариатора

Вариаторы обладают рядом преимуществ, которые делают их популярными среди автомобильных производителей и водителей:

1. Плавность переключения: CVT обеспечивает плавное и непрерывное изменение передаточных отношений без ступенчатых переключений, что делает езду более комфортной для водителя и пассажиров.
2. Эффективность: способны оптимизировать передаточное отношение для разных условий езды, что позволяет двигателю работать с наиболее эффективной частотой вращения. Это приводит к лучшему расходу топлива и снижению выбросов.
3. Ускорение: благодаря бесступенчатому изменению передаточного отношения, CVT могут обеспечить быстрое ускорение без необходимости переключения передач, что улучшает динамику автомобиля. Исключением может быть только попытка резкого разгона.
4. Простота конструкции (касается механической составляющей): по сравнению с традиционными автоматическими трансмиссиями, CVT имеют более простую конструкцию, состоящую из двух шкивов, ремня или цепи, и гидравлической системы управления. Это может облегчить процесс обслуживания и ремонта.
5. Адаптивность: способны адаптироваться к различным стилям вождения и условиям дороги, что обеспечивает оптимальное сочетание производительности и экономии топлива.
6. Универсальность: могут использоваться в различных типах автомобилей, включая легковые автомобили, кроссоверы, минивэны и даже некоторые грузовики.
7. Меньший вес: обычно имеют меньший вес по сравнению с традиционными автоматическими трансмиссиями, что может снизить общий вес автомобиля и улучшить его производительность и расход топлива.

1. Долговечность: могут быть менее долговечными по сравнению с традиционными автоматическими или механическими трансмиссиями, особенно при интенсивном использовании или неправильном обслуживании.
2. Стоимость и сложность ремонта: в случае поломки, ремонт или замена CVT может быть дороже по сравнению с другими типами трансмиссий из-за сложности и стоимости компонентов, а также необходимости делать такие работы у официальных дилеров. В провинциальных городах сложно найти специалиста. Даже замена ремня обойдется не дешево.
3. Сложная электроника: 50% компонентов вариатора составляет электроника и ее ремонт возможет только у официальных дилеров, цены соответствующие.
4. Ощущение вождения: некоторым водителям может не нравиться ощущение вождения с CVT из-за отсутствия ступенчатых переключений и «плавающего» характера работы трансмиссии.
5. Производительность: хотя вариатор обеспечивает плавное ускорение, оно может быть медленнее на высоких скоростях по сравнению с традиционными автоматическими или механическими трансмиссиями.
6. Высокое требование к маслу: ATF нужно заливать только оригинальное в соответствии с рекомендациями производителя. Неправильный выбор масла может привести к выходу из строя трансмиссии.
7. Шум: могут создавать больше шума, особенно при высоких оборотах двигателя, что может быть раздражающим фактором для некоторых водителей.
8. Ограничения по мощности: обычно рассчитаны на автомобили с небольшим или средним объемом двигателя и могут не подходить для машин с большой мощностью или высоким крутящим моментом.
9. Реакция на газ: при резком разгоне имеют медленную реакцию на педаль газа, что может быть неприятным для некоторых водителей, привыкших к традиционным трансмиссиям.

Читайте также:

Что такое вариатор (коробки передач CVT), устройство, принцип работы, преимущества и недостатки

В чем разница между вариатором и автоматом, таблица

Для упрощения, основные отличительные особенности коробки автомат и вариатора сведены в таблицу.

Читайте также:

Что лучше вариатор или робот и с какой трансмиссией выбрать автомобиль

В заключении можно сказать, что выбор авто с классической АКПП или вариатором, предпочтение каждого. Одна и другая трансмиссии имеют свои плюсы и минусы.

Особенно это актуально, если планируется продажа авто в последующем после 100 000 км пробега.