Автоматическая трансмиссия что это такое в машине
Вариатор или автомат. Что лучше — надежнее, основные плюсы и минусы. Также видео версия
Извечная проблема, я бы даже сказал для многих не решаемая. Я и сам сколько не рылся, не мог найти конкретной информации — что же лучше вариатор (CVT) или автомат (АКПП), вроде бы обе автоматические трансмиссии. Но одну покупают и любят, я имею в виду АКПП, а вот от другой сторонятся CVT! Но почему же так? Ведь если взять вариаторную коробку передач, то тут и разгон лучше, и нет рывков в переключении передач (да их как бы вообще нет), да и расход топлива с ней меньше! Так все же — какие есть различия, какая все же надежнее, у какой ресурс больше и легче ремонт? Ну что начинаем …
АКПП – около 50% продаж.
CVT – около 27% продаж.
Роботизированные трансмиссии – около 23% продаж.
Кстати в последнее время «робот» стали покупать намного чаще, вот и наша ЛАДА ВЕСТА и ПРИОРА идут именно с роботизированными коробками. НУ да ладно, сейчас не про статистику, а именно про строение, надежность, разгонную динамику и КПД, а также расход топлива. Начнем, в нашей статье — с автоматической коробки передач (попросту автомат), ведь первым в широком применении в производстве автомобилей начали устанавливать именно его.
Немного истории. Появился сначала в судостроении, в 1903 году. И изобретателем считается немец, профессор Феттингер, именно он впервые предложил гидродинамическую передачу, которая развязала бы винт и двигатель корабля, так на свет появилась гидромуфта, которая является самым важным элементом любого автомата. Позже в 1940 году американцы поставили первые автомобильные автоматические коробки передач Hydramatuc в автомобилях Oldsmobile. Нужно отметить, что конструкция практически не изменилась и по сей день. Автоматическая трансмиссия — содержит два основных элемента, это гидротрансформатор и собственно сам редуктор. Гидротрансформатор — заменяет собой сцепление, принцип его работы заключается в плавном, без рывков, переключении передач. Редуктор — содержит все пары шестерен в постоянном зацеплении. Это позволяет получить один компактный законченный механизм, который имеет сразу несколько ступеней. Изначально переднего привода не было, автомобили были заднеприводными и при таком раскладе автоматические коробки имели всего три передачи, что вполне хватало, сейчас другие времена автомобили получили передний привод, поэтому и передач стало больше, есть 4, 5 и 6 скоростные варианты.
Техническая часть АКПП
Что и говорить, эта трансмиссия отточена годами, сейчас ее довели почти до совершенства (не все конечно, но многие). ДА и сама техническая часть довольна прочная.
Здесь крутящий момент от двигателя передается по средствам гидротрансформатора, как я уже писал в нем нет жесткого зацепления, по сути он работает от давления масла. Если нет жесткого зацепления, то ломаться тоже вроде как нечему, однако в строении есть валы с планетарной передачей, а также стальные диски с фрикционами.
Фрикционы, заменяют собой сцепление, именно при их сжатии или разжатии, включаются нужные муфты, что соответствует передачам.
Также важными составляющими являются насос высокого давления и гидроблок. Конечно, сейчас я рассказываю очень утрированно, однако обозначаю самые важные элементы.
Что может ломаться в АКПП
Все поломки автомата, как собственно и оппонента, происходят от несвоевременного обслуживания (всем советую прочитать статью – как правильно менять масло в автомате). Зачастую многие не меняют масло даже после большого пробега (в 100 000 км), забивается гидроблок, радиатор автомата, фильтр/а – это приводит к тому, что масляный насос не может подавать нормальное рабочее давление, из-за этого фрикционы начинают прокручиваться на металлических дисках (аналог «пробуксовывания» диска сцепления), передачи начинают не включаться, проявляется дергание между передачами и т.д.
Именно поэтому при покупке советуют нюхать масло АКПП, потому как горелая ATF жидкость обозначает – что фрикционы пригорели и уже изношены! Если такой запах есть в коробке передач, то покупать такой авто, я бы не стал!
Конечно, если АКПП «запущена», то поломок может быть больше, это износ и планетарных шестерен, и износ фрикционной накладки гидротрансформатора, да еще много чего, у каждого производителя свои нюансы.
Ресурс при должном обслуживании, может быть огромен! Лично мне встречались случаи, когда при смене масла через 40 000 километров, АКПП ходит по 900 000 км, причем это был самый обычный 4 ступенчатый вариант (на Subaru Forester SG5 ). Кстати именно на 4 передачи, старые версии, как я считаю самые надежные, особенно у Японских производителей.
Чтобы продлить жизнь своей трансмиссии, нужно придерживаться нескольких правил:
Менять масло по регламенту, сказано в 50000 так и нужно! Можно даже раньше, скажем в 30000 км. Также нужно помнить необслуживаемых автоматов не бывает!
Менять вместе с маслом, масляный фильтр, это намного продлит ресурс.
Желательно снять радиатор АКПП и продуть его – промыть (маслом)
Очистить дно автомата, от всякой стружки, гари и прочего, очистить магниты.
Эти простые правила, сделают свое дело, ресурс увеличиться и намного, думаю сможете проходить около 1000.000.000 километров. Из-за такой стойкости многие и выбирают именно такой тип трансмиссии.
Теперь хочу перечислить плюсы и минусы автоматической коробки передач
1) Легкое управление автомобилем (не нужно думать, как тронуться и какую скорость включить, АКПП все сделает за вас)
2) Надежность. Этот вид трансмиссии при должном уходя может ходить более 1000. 000.000 км это больше чем у оппонента.
3) Ремонт, контракт из Японии. Автомат хорошо изучен, его могут легко отремонтировать даже сторонние организации, много мастеров.
4) Масло. Для автомата требуется специальное масло – это правда, но требования к нему гораздо ниже, чем для оппонента. ДА и стоит дешевле.
5) Мало электроники, да автоматы работают в купе с ЭБУ, но все же электронная составляющая всего около 20 – 30%. Остальное банальная механика.
6) Рывки и передачи. НА данный момент времени, появляются 6 – ти ступенчатые варианты (где-то слышал что есть и на 8 – 12 передач), так вот у них уже больший максимальный порог скорости, авто не будет реветь как потерпевший на 4 передаче, так же у них мягче переключения, уже почти не заметны.
1) Не имеет такой динамики, как скажем вариаторная трансмиссия, или механическая трансмиссия.
2) Ниже КПД. Что это значит? У автомата нет жесткого зацепления между, двигателем и трансмиссией, здесь все происходит при помощи гидротрансформатора, то есть давлением масла. Поэтому часть КПД тратиться на такую передачу.
3) Толчки при переключении. Потому как здесь есть передачи, у оппонента такого нет.
4) Трансмиссионного масла больше, чем у других трансмиссий, около 8 – 10 литров. Например, у вариатора 5 – 8 литров, у механической коробки 2 – 3 литра.
5) Больший расход топлива. ДА расходует больше чем вариатор, опять из-за меньшего КПД.
Если подвести итог по АКПП, то получается — что надежность, перекрывает многие минусы, это низкий КПД, толчки при переключении (хотя сейчас они все менее заметны), больший расход топлива и меньшую динамику. Зато при правильно замене ATF жидкости, можете спать спокойно после 100 000 километров, чего не скажешь про оппонента.
Немного истории. Сontinuosly Variable Transmission (CVT). Многие считают вариатор более поздним изобретением (если сравнивать с оппонентом), а вот нет. Принцип бесступенчатой трансмиссии изобрел еще Леонардо Да Винчи, аж в 1490 году, только внедрить его в массы он не смог, у него попросту не было такого двигателя внутреннего сгорания, которым обладают современные автомобили. Однако принцип двух конусов направленными в разные стороны сужающимися частями и натянутым между ними ремнем, предложил именно Да Винчи, такие конструкции применялись на мельницах, это уже и был примитивный вариатор. Далее про эту систему как-то забывают и только в начале 19 го века, принцип начинают применять на станках в промышленности, но до автомобильного варианта, еще далеко. Первым кто задумался применять это изобретение для автомобиля, был голландский инженер Хуберт ван Доорн, создавший бесступенчатую трансмиссию Variomatic. Эта трансмиссия устанавливалась на продукцию фирмы DAF, в 1958 году. Ставилась на автомобиль с двигателем 0,59 литра. Успех был ошеломляющий и затем уже многие производители задумались о установки бесступенчатой трансмиссии на свои модели. Вот короткий экскурс в историю. А сейчас принцип действия.
Техническая составляющая вариатора
Итак, бесступенчатый вариатор, одна из разновидностей автоматической коробки передач. Только в отличие от того от оппонента, вообще не имеет скоростей. В строении имеется два шкива, один ведущий, второй ведомый, расположены друг против друга, также стянуты ремнем, только вот ремень сейчас металлический, да еще и трапециевидный. Конусы вариатора, не цельные как было раньше, они имеют сдвижные половинки. Когда ведущий шкив раздвинут, ремень крутится по малому диаметру, опираясь гранями на его поверхность, своеобразная пятая – шестая передача. А вот если шкив сдвинут, а ремень вращается по большому диаметру, получается максимальное передаточное число, что соответствует первой передаче.
Далее сдвигая шкив, можно максимально плавно уменьшать передаточное число, то есть максимально плавно переключать скорости (хотя их и нет), но передаточные числа соответствуют скоростям в обыкновенной автоматической коробке. Все это делает вариатор (CVT), очень эффективным звеном, между двигателем и колесами. Ведь здесь передается максимальное КПД, потому как передача крутящего момента от двигателя – трансмиссии – колесам, здесь жесткая, то есть передается механическими усилиями, а не давлением масла.
Что может ломаться
Вариатор очень требователен к обслуживанию. Масло меняется раз в 30 – 50 000 километров, как это регламентируют некоторые производители. ДЕЛАТЬ ЭТО СТОИТ ВСЕГДА! Потому как если вы не замените масло, то начинают проявляться проблемы и здесь они далеко не «детские».
Также забивается гидроблок, и масляный насос не может нагнетать нормальное давление.
От этого валы не могут нормально зажать или разжать ремень, он начинает в них пробуксовывать.
Когда буксует ремень, он очень сильно изнашивается. При высоких износах может порваться. И тогда мало не покажется, разлетается по всей коробке и разрушает все и вся!
Также задираются «зеркала» валов, что также негативно влияет на ремень.
Вариатор еще плох тем, что в нем очень много электроники, то есть он ей банально управляется, она может составлять до 50%!
Ресурс вариатора
Здесь также как и у автомата, нужно помнить о сменах масла, если этого не делать, то CVT может и до 100 000 недотянуть!
Но даже если вы все правильно делаете то при 120 – 150 000 километров, вам ЖЕЛАТЕЛЬНО, заменить ремень! Иначе он может порваться! А это уже серьезно!
Таким образом, вариатор это более «беспокойная» трансмиссия, 300 000 километров на ней не пройти, банально меняя масло!
1) Динамичный разгон (быстрее, чем на АКПП)
2) Уменьшенный расход топлива (намного меньше, чем на АКПП)
3) Нет передач, а соответственно нет рывков переключения, что дает дополнительные преимущества по плавности и динамичности хода
4) Высокий КПД. Примерно на 5 – 10% больше чем у оппонента.
5) Легкое управление автомобилем ( новичкам, не нужно познавать азы управления автомобилем, трогание и переключение передач, на механике)
1) Сложный, очень сложный ремонт (до конца не изучен, поэтому ремонтом занимаются только официальные дилеры, а это очень не дешево). Реально найти мастера но CVT очень сложно, особенно в провинциальных городах.
2) Замена ремня между шкивами, через 100 – 150 тыс. километров, тоже не дешево и делают далеко не все станции.
3) Сложная электроника, при ее выходе из строя, опять едем к официалам, опять платить дорого.
4) Масло, специальное и очень дорогое, купить не так просто, причем определенному производителю, нужно определенное масло, шаг вправо, шаг влево карается поломкой.
Подведем итог. Что же лучше? По своим, техническим особенностям, вариатор намного, опережает автомат, это и динамика разгона, и малый расход топлива, и «безрывковое» плавное переключение передач. Но ремонт — очень дорогой и опять, же не каждый автосервис за него возьмется, попросту нет специалистов. Также идет износ ремня, уже через 100 – 120000 его желательно заменить, очень требователен к качеству масла! Автомат тут выигрывает, он более изучен и сделать, его можно быстрее и дешевле, неофициальные станции, давно их ремонтируют. Скажу так, если покупаете новую машину на гарантии, то вариатор, лучше, в случае чего, все поправит гарантия. А вот если вы покупаете машину уже после гарантии и за пробегом в 100 000 км, то лучше посмотреть в сторону автомата, ибо его легче и дешевле починить, да и ходит он в два раза (как минимум дольше).
Коробка переключения передач: виды, чем отличаются и как работают
Коробка переключения передач (КПП) — элемент трансмиссии автомобиля, который передает мощность от двигателя внутреннего сгорания (ДВС) на ведущие колеса, при этом расширяя диапазон частоты вращения и крутящего момента мотора. Этот узел отвечает за эффективную работу мотора, влияет на динамику движения и расход топлива. Базовым для КПП считается предустановленный набор передаточных чисел — это коэффициент, на который увеличивается или уменьшается крутящий момент, поступающий от двигателя.
Передача, а в современных авто их может быть от 5 до 10, помогает работе двигателя в каждом из диапазонов скоростей. Для старта обычно применяется 1-я передача, но реже — 2-я (например, на грузовиках).
В зависимости от степени участия водителя, «коробка» может быть с ручным управлением (механическая) или автоматическая, где выбор передачи выполняет электроника. К таким агрегатам, как правило, относят не только классическую гидромеханику, но также «роботов» и вариаторы [1]. Отдельный класс — секвентальные КПП, которые чаще всего используют для гоночных автомобилей. Разбираемся в устройстве каждой из них и в том, как они работают.
Механическая
Самый простой и надежный в эксплуатации тип трансмиссии. Визуально определить МКПП несложно: по третьей педали (это педаль сцепления) и рычагу переключения передач. В современных автомобилях ступеней может быть 5, 6 или даже 7, плюс нейтральное положение и режим заднего хода.
Основные рабочие элементы механической коробки, в самом упрощенном варианте, это:
Все они расположены на валах, которых может быть два или три.
Первичный или ведущий вал напрямую связан с двигателем через сцепление. Это сделано для возможности «отсоединять/присоединять» трансмиссию к ДВС. Для передачи крутящего момента на конце входного вала жестко зафиксирована шестерня, которая вращает следующий, промежуточный вал.
На нем равно числу передач установлены разноразмерные ведущие зубчатые шестерни. Каждая работает в сцепке с шестеренками (ведомыми) на вторичном или выходном валу. На нем шестерни, в отличие от первых двух валов, свободно вращаются на оси. Образованные зубчатые пары отвечают за передаточное число и динамические характеристики передачи («короткая», «длинная» итд).
В МКПП переключение происходит в ручном режиме. Переводя в салоне рычаг в нужное положение, водитель двигает в сторону соответствующей зубчатой пары муфту. Чтобы избежать удара при смыкании, нужно выровнять частоты вращения валов — для этого применяются синхронизаторы.
Плюсы: долгий опыт эксплуатации в автопроме, простое устройство и ремонт, возможность вручную влиять на динамику авто.
Минусы: утомительное «втыкание» передач и нажатие педали сцепления в плотном трафике, ограниченный набор передач.
Автоматическая
Под классической АКПП, как правило, подразумевают гидромеханическую коробку переключения передач. В этом случае у водителя всего две педали, а вместо рычага КПП — селектор, который может быть выполнен в виде шайбы или кнопок, или подрулевой переключатель режимов: P — парковка, D — движение, N — нейтральная и R — задний ход.
В отличие от «механики» передача крутящего момента здесь сложнее, а электронный блок управления (ЭБУ) отвечает за выбор передачи. В современных автоматических трансмиссиях их может быть до 10 включительно.
Принцип работы строится на силе давления трансмиссионной жидкости, отсюда и слово «гидро» в названии. Главные рабочие элементы — гидротрансформатор и планетарная КПП [2].
Плюсы: за редким исключением — надежный и проверенный временем агрегат; обычно обеспечивает плавную и тихую езду.
Минусы: очень привередлив к качеству трансмиссионной жидкости, простые агрегаты могут быть «задумчивыми», дорогой и сложный ремонт в случае поломки.
Бесступенчатая
CVT или вариатор — это кардинально другой в техническом плане тип КПП [3], который, по большому счету, даже нельзя называть коробкой передач, так как передач в нем как раз-таки нет.
В отличие от классического «автомата» или «механики», он не имеет фиксированного количества предустановленных передач и выдает по сути неограниченное количество передаточных чисел. Такая гибкость достигается за счет работы двух противоположных шкивов конической формы, которые соединены цепью или ремнем.
В бесступенчатой коробке один конус соединен с валом двигателя, а другой — направляет мощность на ведущие колеса. Передаточные числа изменяются по мере того, как шкивы перемещаются все ближе и дальше друг от друга. Решение, на сколько сдвинуть шкивы, принимает электроника.
Эти изменения теоретически происходят все время, чтобы двигатель работал на наиболее эффективных оборотах. Однако современные CVT умеют имитировать фиксированные ступени, так как такое поведение более привычно водителям.
Плюсы: теоретически вариаторы считаются более капризными, чем классические «автоматы», однако наиболее удачные варианты по сроку службы не уступают гидромеханическим КПП.
Минусы: вариаторы не любят пробуксовки и заезда на высокие препятствия, от чего цепь (или ремень) стачивает поверхность шкивов.
Роботизированная
РКПП или просто «робот» — это гибрид автоматической и механической коробки передач. Для начала движения водитель, также как и на «автомате», выбирает один из режимов (D, P, N, R).
Механическая схема в ней аналогична МКПП, но для переключения передач и смыкания/размыкания сцепления здесь отвечают сервоприводы. Момент выбора нужной ступени контролируется электроникой.
Проще говоря, вместо педали сцепления и рычага коробки стоят электромоторы, которые по команде электроники «выжимают» сцепление и меняют ступени.
Плюсы: недорогая в обслуживании; освобождает водителя от необходимости переключать передачи вручную
Минусы: электронике нужно время, чтобы понять действия водителя и включить передачу, из-за этого разгоны происходят с характерными провалами потока мощности; высокая стоимость актуаторов.
Преселективная
По сути это та же роботизированная коробка переключения передач. Главное ее отличие в количестве сцеплений — их два [4]. Этот тип трансмиссии относительно новый — активно внедрение началось с 2003 года. Сегодня их ставят на все классы автомобилей: от небольших хэтчбеков до спорткаров.
Принцип работы такой коробки заключается в том, что каждое из сцеплений управляет своим набором передач: четными и нечетными. В итоге, когда автомобиль работает на одной передаче, следующая уже выбрана и готова к включению.
Например, машина едет на второй передаче и ускоряется. В этот момент электроника подает сигнал, и автоматика двигает муфту к следующей, 3-й передаче. Когда приходит время муфта, которая была включена для 2-й передачи, отключается, и теперь включается та, на которой была предварительно выбрана 3-я передача. В это время освободившееся сцепление уже выбирает 4-ю передачу.
Плюсы: быстрое переключение передач; высокая экономичность.
Минусы: инженерам не сразу удалось сделать этот тип КПП надежным, из-за чего автомобилисты часто избегают таких коробок; «преселективы» не всегда аккуратно работают на низких скоростях — в пробках могут чувствоваться толчки.
Секвентальная
Секвентальная или последовательная коробка передач — это разновидность механической трансмиссии, которая чаще всего используется в спортивных и гоночных автомобилях.
В отличие от классической «механики», где переключение происходит по Н-образной схеме, здесь «движение» возможно только последовательно [5]. То есть водитель не может стартовать со 2-й и сразу уйти на 4-ю передачу. В случае с «секвенталкой» ему понадобится пройти все передачи по очереди: от 1-й до 4-й.
Техническое устройство такой коробки схоже с классической «механикой», но есть ряд существенных отличий:
Плюсы: очень высокая скорость переключения между передачами; нет потери мощности в момент смены; экономия топлива.
Минусы: высокий износ деталей; дорогая в ремонте.
Неисправности коробки переключения передач
Как и любой рабочий элемент, КПП подвержены износу и поломкам. Хотя при бережном уходе некоторые «коробки» готовы служить по несколько сотен тысяч километров. Причину неисправности и особенно ремонт данного узла лучше доверять проверенным мастерам, например, официальным дилерам или специалистам в клубных сервисах.
Автомат или вариатор: что лучше и надежнее?
Содержание:
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).
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».