“Автомат” VS варіатор

За що ми любимо і не любимо “автомати”

Трішечки авто історії. В США автолюбителі вже давно зробили вибір на користь “автоматів”. Вони надзвичайно популярні в цій країні. Саме в США  в 1940 році дебютувала перша повноцінна коробка «автомат» з гідравлічною муфтою і чотирма ступенями. Вона мала назву Hydra-Matic  і встановлювалася на моделі Oldsmobile. Досить скоро ця коробка прижилася на автомобілях багатьох американських і європейських марок, а згодом була багаторазова модернізована. Через вісім років після дебюту Hydra-Matic на ринок вийшла вдосконалена автоматична коробка перемикання передач Dynaflow (вона ставилась на моделі Buick). В конструкції Dynaflow замість гідромуфти був встановлений гідродинамічний трансформатор- ключовий елемент цієї трансмісії, який відрізняє її від всіх інших КПП.

Використання гідротрансформатора в механізмі АКПП виявилось справжнім проривом. Саме цей вузол дозволив короткочасно «перетравлювати» великий крутний момент без перемикання на вищий щабель. В процесі еволюції в механізм гідротрансформатора додалися його блокування на низьких і високих швидкостях, що дозволило домогтися економії палива та застосовувати гальмування двигуном.

У 1990-х роках виробники додали в АКПП п’яту передачу. Починаючи з 2000-х років, кількість ступенів в таких трансмісіях постійно росло. 

В цій статті я не буду заглиблюватись в пристрій класичної автоматичної коробки передач. Лише зазначу, що основними її вузлами є гідродинамічний трансформатор з насосним, турбінним і реакторним колесами, муфтою вільного ходу і блокувальною муфтою), який грає роль зчеплення; а також планетарна передача з редукторами, обгінними і фрикційними муфтами.

 

Плюси АКПП

Надійність конструкції

Щоб вивести з ладу класичний «автомат», треба добре постаратись, порушивши основні правила експлуатації автомобілів з таким типом КПП. Наприклад, відбуксирувати автомобіль на зчепленні. При цьому, в “автомат” не буде подаватись мастило, вузли коробки залишаться без змащення Як результат поломка всього агрегату. До помилок експлуатації відноситься не заміна трансмісійної рідини в зазначений виробником термін (як правило, це кожні 60 – 90 тисяч км пробігу). Трансмісійна рідину, втрачає свої якості, забруднюється і перестає виконувати свої функції. Довга пробуксовка також точно не на користь “автомату”.

Можливість передачі великого крутного моменту (до 500 Н/м в не тюнінгованих двигунах) на ведучі колеса

Класичний «автомат» завдяки наявності в конструкції гідродинамічного трансформатора, відповідального за передачу крутного моменту від двигуна до коробки передач, і далі – до ведучих коліс, може «перетравлювати» великі показники ньютон метрів. Сучасних багатоступеневі АКПП працюють в парі з двигунами великої потужності.

Поглинання вібрацій

Гідротрансформатор ефективно гасить коливання, що приходять від мотора до коробки передач і назад.

Підвищений термін експлуатації

Класичні АКПП з гідротрансформатором відрізняються від варіаторів тривалістю терміну служби. До капітального ремонту ці агрегати встигають пробігати до 200 тисяч кілометрів і більше.

Дешеве обслуговування

В порівнянні з варіаторами: роботи з діагностики АКПП, заміни трансмісійного мастила, та й вартість самої рідини коштують дешевше, ніж обслуговування варіатора.

Мінуси АКПП

Невисока динаміка АКПП

Розгін на автомобілі з класичної АКПП займає більше часу, ніж на автомобілі з варіатором. Це обумовлено конструкцією АКПП. Вона просто не встигає швидко перейти в режим підвищеної швидкості.

Провали при перемиканні передач

“Тупіння” характерна риса автоматичних КПП з чотирма і п’ятьма ступенями, які встановлюються на бюджетні моделі автомобілів. Провали при переході з рівня на рівень пояснюються паузою, яка виникає при розмиканні гідротрансформатора і коленвалу двигуна.

Велика маса

Вузли і агрегати коробки- «автомата» мають солідну вагу, котра впливає на такі технічні характеристики автомобіля.

Підвищений витрата палива

Коефіцієнт корисної дії у АКПП нижче внаслідок гідродинамічних втрат енергії, що виникають в момент перемикання передач, а також через роботу масляного насоса, який забезпечує подачу трансмісійної рідини до вузлів коробки.

А варіатор?

Безступінчата трансмісія, видом якої є варіатор, з’явилася в 1958 році на автомобілі DAF 600.

 

Широке застосування варіаторів припало на кінець 1990-х років. Розрізняють три види воротарів – ланцюгової, клинопасовий і фрикційний. В механізмі цих видів варіаторів використовується відповідно: ланцюг, клиновий пас або тороїдальні фрікціони. Найбільшого поширення набули клинопасові варіатори. Їх конструкція простіша. Вони також легші ніж інші види і не вимагають дорогої експлуатації.

Еволюція безступінчатих трансмісій цього типу сталася в 2000-х роках, коли в конструкції воріатарів почали застосовувати сталеву стрічку, яка з легкістю переносила навантаження при високих показниках крутного моменту. З тих пір варіатори встановлюють на автомобілі підвищеної прохідності і навіть на деякі спорткари.

Плюси варіатора

Плавність ходу

У варіатора відсутнє саме поняття переходу з рівня на рівень. Тому і відсутні такі характерні для “автомату” провали.

Економія палива

Високий коефіцієнт корисної дії сприяє економічній витраті палива у автомобілів з варіатором. У автомобілів з безступінчатою трансмісією гідродинамічні втрати практично зведені до нуля.

Висока розгінна динаміка

Автомобіль з варіатором «задумується» на низьких оборотах, але на середніх і високих оборотах він відрізняється відмінною розгінною динамікою.

Низька вага

У конструкції сучасних воріаторів використовуються міцні і легкі алюмінієві деталі. Ну а менша маса- краща динаміка та економія палива.

Мінуси варіатора

Дороге обслуговування

Роботи по обслуговуванню воріаторів, так само як і витратні матеріали для них коштують досить дорого. Спеціальну трансмісійну рідину виробники рекомендують змінювати 40-50 тисяч км., а  привідний пас- 100 тисяч км.

Термін експлуатації

Слабке місце варіаторів- електронний блок управління, який характерний для трансмісій, вироблених до середини 2000-х років.