«Автомат», вариатор или робот?
Какую коробку передач следует предпочесть
«Автомат» или механика? Жители мегаполисов и больших городов все чаще выбирают автоматические коробки передач. Актуальный вопрос, по сути,один - какую именно трансмиссию предпочесть?
Гидромеханическая КПП
В народе его называют обычным или классическим «автоматом». Собственно, классический он потому, что стал применяться еще в первой половине прошлого века, а широкое распространение получил уже в 1960-х. Особенность его заключается в том, что между колесами и двигателем напрочь отсутствует какая-либо жесткая связь. Крутящий момент на колеса передается через рабочую жидкость посредством двух турбин.
Представьте вентилятор. Включив его, получим поток воздуха. А теперь возьмем детский цветочек-пропеллер на палочке и поднесем его к работающему вентилятору. Пропеллер начнет крутиться. Точно так работает и гидромеханический «автомат». Только вместо воздуха там трансмиссионная жидкость (довольно вязкая), находящаяся под давлением и заключенная в герметичный корпус. С одной стороны винт, идущий от двигателя (вместо вентилятора), а с другой - винт, соединяющийся, в конце концов, с колесами (пропеллер).
Благодаря жидкости удается плавно тронуться и сделать переключения мягкими, без сильных рывков. Что же касается переключений передач, то раньше они происходили по команде гидравлических блоков управления, а теперь при помощи электроники. Благодаря ей, кстати, в современных коробках появился зимний, спортивный и экономичный режимы, а также возможность ручного переключения передач.
Раньше нормой для гидротрансформаторного «автомата» было 4 ступени, которые заменяли весь диапазон 5-ступенчатой механики. Типичные примеры таких коробок остались у Peugeot иRenault. Но за последние годы инженерная мысль шагнула далеко вперед: никого не удивить 6-, 7-, 8-ступенчатыми «автоматами». Jeep, например, уже ставит на свои внедорожники 9-ступенчатые АКП, не за горами и массовое появления 10-ступенчатых, несмотря на то, что раньше некоторые инженеры заявляли, что больше семи передач автомобилю не нужно.
Безусловно, есть и минусы. Переключения все еще ощутимы и не так быстры, как хотелось бы. В такой трансмиссии довольно большие потери КПД на перемешивание масла. И самое главное - повышенный расход топлива по сравнению с механическими и роботизированными коробкам передач. Со многими из этих проблем инженерам в последнее десятилетие удается успешно бороться. Тем не менее, производители не рекомендуют длительно буксировать автомобиль с такой трансмиссией на тросе и буксовать.
К плюсам можно отнести высокую надежность традиционного «автомата», возможность его использования не только на асфальтированных дорогах, но и на бездорожье. Он удобен и в городе, и на трассе. К тому же такая коробка имеет срок службы около 200-250 тысяч километров, а то и больше при должном уходе. Ее можно отремонтировать, а самое главное - в нашей стране достаточно специалистов, которые способны дать ей новую жизнь.
Вариатор
По принципу работу такая трансмиссия максимально приближена к велосипедной коробке передач. Несколько звездочек спереди и сзади соединены цепью. Перекинул цепь на заднюю звездочку большего диаметра - и в гору ехать стало легче, однако педали крутить нужно чаще. С горки наоборот - спереди звездочка должна быть побольше, а сзади - поменьше.
В автомобилях вместо звездочек два шкива (усеченных конуса), которые в отличие от звездочек меняют свой диаметр плавно. А вместо цепи, как правило, устанавливают ремни из металлических пластин. Хотя в конструкциях у Subaruи Audiможно встретить цепной привод. Благодаря тому, что диаметр шкивов может изменяться плавно, плавно меняются и передаточные числа, то есть, переключений передач нет вовсе. Из-за этого вариаторы также называют бесступенчатыми трансмиссиями.
По идее, такая конструкция должна помогать экономить топливо, быстрее разгонять автомобиль, так как электроника безошибочно подбирает наилучшее передаточное число и постоянно поддерживает его, и быть невероятно комфортной в плане плавности. Последнее утверждение - факт. Раз не надо переключаться, то и рывкам взяться неоткуда. А вот со всеми остальными утверждениями можно поспорить.
Раньше, когда вариаторные АКП только появились, с двигателем они связывались при помощи все того же гидротрансформатора, со всеми вытекающими плюсами (повышение крутящего момента в переходных процессах) и минусами (гидродинамическое сопротивление). Отсюда лишние расходы энергии и, как следствие, топливная экономичность на уровне традиционных автоматов (при определенных условиях чуть больше, при других - чуть меньше). Но в последние годы в качестве связующего звена применяется блок мокрого или сухого сцепления, так что экономичность на порядок улучшилась.
Однако работать есть над чем. Ремень - не слишком надежная вещь, может порваться при больших нагрузках. Отсюда и другое ограничение - нельзя использовать вариатор на слишком мощных машинах и дизелях с большой тягой. К тому же вариатор нельзя слушать, как другие коробки передач, при движении он зависает на определённых (самых эффективных) оборотах и гудит, как троллейбус. С этим инженеры борются путем введения возможности ручного переключения и разработки электронного алгоритма, имитирующего работу ступенчатой трансмиссии. Но в таком случае сама идея ставится под сомнение.
Такие коробки передач очень распространены на автомобилях японского производства и с каждым годом становятся комфортнее и надежнее. Вариаторы при должном уходе могут прослужить очень долго, но категорически не любят пробуксовок, что делает их использование на бездорожье и в грязи непродуктивным. Ремонтопригодность вариатора - вопрос спорный, у нас мало специалистов, способных разобраться в этом.
Если рассматривать покупку подержанной машины с вариатором, следует учитывать, что этот тип трансмиссии относится к фрикционным, то есть работающим на трении. А трение - это износ. В отличие от других коробок, где трение происходит только в момент переключения, тут оно постоянное. Так что у любящих погонять и побуксовать водителей вариатор изнашивается очень быстро.
Роботизированная механика
Классический робот представляет собой автоматизированную механическую коробку передач. Их ставят, например, на Smart, Peugeot, Citroen.Устройство ее такое же, как у обычной ручной коробки, но педаль сцепления заменена электронным блоком, который, исходя из условий и режима движения, сам размыкает и замыкает сцепление, когда нужно, щелкая передачами. Отсюда и паузы при переключениях, рывки и клевки при интенсивном ускорении. Как и традиционная механика, робот не любит пробуксовок.
Главное достоинство роботизированной механики - высокая топливная экономичность, как правило, даже более высокая, чем у машин с тремя педалями. К тому же, при покупке новой машины робот обойдется дешевле других автоматических трансмиссий. Однако при покупке подержанного автомобиля стоит быть внимательным: у «шумахеров» такие коробки долго не живут - в лучшем случае нужно будет менять диски сцепления, в худшем - всю коробку. К тому же при эксплуатации все равно нужно орудовать рычагом переключения передач. В пробках необходимо всегда переключаться на нейтраль, чтобы не перегреть сцепление, а на подъемах машина беспрепятственно откатывается назад.
Откровенно говоря, эволюционная ветвь таких коробок зашла в тупик, породив собой более продвинутые механизмы.
Преселективная трансмиссия или робот с двумя сцеплениями
Наиболее известна из всех такого рода разработок - коробка передач DSG, массово устанавливающаяся наавто концерна Volkswagen.На сегодняшний день, это, пожалуй, наиболее продвинутый тип трансмиссии. По сути, это две объединенных воедино обычных роботизированных коробки. Первая отвечает за нечетные передачи, а вторая - за четные. Благодаря этому одновременно включены как бы сразу две передачи, с той лишь оговоркой, что диск одной из них сомкнут, а другой - разомкнут.
Такое решение помогло избавиться от главных минусов обычных роботов - больших пауз при переключениях и дерганий. Как только первый диск размыкается, второй тут же смыкается. Настолько быстро, что глазом моргнуть не успеваешь. Время переключения, скажем, коробки DSG- семь миллисекунд. Благодаря такой схеме, плавность хода сравнима с вариаторной - мы просто не успеваем заметить прерывание подачи крутящего момента на колеса. Так, робот с двумя независимыми сцеплениями переключается не только вверх, но и вниз. Блок управления коробкой анализирует данные на педалях и рулевом механизме и заранее подготавливает самую выгодную передачу для данной ситуации. Благодаря электронике, в этой трансмиссии есть спортивный и ручной режим.
Такие коробки есть не только у VW, но и, скажем, у Porsche-PDK, у Ford- PowerShift. Впрочем, все их объединяет не только удобство и похожий принцип конструкции, но и высокая цена, а также сложность конструкции. Ремонт таких коробок передач - удовольствие не из дешевых, да и не все профессиональные сервисные мастерские берутся за работу по восстановлению таких «автоматов», чаще их приходится менять целиком в сборе.
А вывести из строя их может длительная пробуксовка, буксировка и просто неаккуратное обращение. Тем не менее, именно эти коробки получают все большое распространение не только на гражданских машинах, но и спорткарах и даже суперкарах.
Механическая коробка передач
Подводя итоги, стоит отметить и некоторые плюсы обычных механических коробок передач. Во-первых, они самые дешевые и ремонтопригодные. При желании и умении восстановить ее можно даже на коленке в поле. Во-вторых, как и когда переключать передачи,решаете вы, а не электроника, что позволяет эффективно тормозить двигателем, входить в занос или «заправлять» автомобиль на более крутую траекторию.
Собственно недостатки являются продолжением достоинств. Так, большую часть времени мы едем спокойно, и орудовать левой ногой и правой рукой надоедает, особенно в пробках. Да и плавность хода у водителей с небольшим стажем часто страдает.
Наш прогноз
Наибольшую популярность набирают роботы с двумя сцеплениями. Вариаторы хорошо развиваются и точно навяжут борьбу роботизированным коробкам, особенно через пару-тройку лет. Но большую часть рынка сейчас занимает классический гидротрансформаторный «автомат», который стал очень хорош в последние годы и, должно быть, достиг своего максимума. Но говорить о том, что дни его сочтены, преждевременно. А вот что касается обычных роботов, то они почти канули в Лету. К слову, и механическая коробка уже не так популярна, как раньше. Даже привередливые европейцы распробовали современные «автоматы» и не хотят пересаживаться обратно в машины с тремя педалями.
Механическую коробку передач выбрать, или автоматическую? А если автоматическую, то обычный автомат, «робот», или вариатор? Такие вопросы очень популярны в среде автолюбителей при выборе будь-то нового, будь-то подержанного автомобиля. Интернет заполнен на тему коробок передач, причем как полезной информацией, так и информационным «хламом». Отличить полезное от хлама может только профессионал в теме. Такой у него, у Интернета, недостаток. Поэтому я решил написать немножко строк про все эти механики, автоматы, роботы и вариаторы, причем, не погружаясь «в гайки», чтобы любой читатель, вне зависимости от уровня технической грамотности, смог понять, о чем идет речь, и что ему, ЛИЧНО, будет лучше.
Механическая коробка передач
Начнем с «механики». В случае механической коробки передач, под капотом имеем двигатель, «черный ящик» коробки, со всеми её валами, шестеренками, синхронизаторами и включающими муфтами. А между двигателем и коробкой узел сцепления. На педаль сцепления нажали - двигатель и коробку полностью разъединили. Пока вы удерживаете педаль сцепления нажатой, силовой агрегат и коробка передач ничем не связаны и вы можете включить любую передачу, исходя из условий движения. Вот это и является основным плюсом «механики», особенно для «продвинутого» водителя, который знает и умеет применять приемы активного управления автомобилем. Например, в случае переднеприводного авто, «упереться» двигателем в колеса передней оси перед маневром. А в случае заднего привода, «довинтить» машину в вираж, перейти на более крутую траекторию. Но как часто случается, недостатки являются продолжением достоинств. Активно «драйвануть», конечно, это приятно, а вот орудовать педалью сцепления и рычагом переключения в бесконечных пробках мегаполисов - не самое приятное занятие. Вот это и есть минус.
Гидромеханическая автоматическая коробка передач, или «обычный автомат»
Чтобы не управлять коробкой «врукопашную», и не особо напрягаться ручками-ножками в плотном городском потоке, и придумана автоматическая коробка передач. Сначала появилась гидромеханическая АКП (автоматическая коробка передач). Для того, чтобы понять, как она работает, нужен… вентилятор (обычный, бытовой) и какая-нибудь детская вертушка-игрушка с винтом-пропеллером, похожим на вентиляторный. Включите вентилятор и поднесите к нему эту игрушку. Что произойдет? Пропеллер на игрушке тоже будет крутиться! Теперь представьте, что винт приводит в движение не электромотор вентилятора, а двигатель автомобиля. А второй винт находится на валу, уходящем в «черный ящик» с шестеренками, муфтами, и всем прочим. Оба этих винта заключены в герметичный корпус, заполненный специальной трансмиссионной жидкостью, который называется гидротрансформатором.
Для чего эти страсти? А для того, чтобы плавно трогаться, как можно плавнее переключать передачи безо всякого сцепления «от ноги» водителя, как в «механике» между двигателем и «черным ящиком» с шестеренками. Ведь для того, чтобы тронуться, нужно плавненько соединить мотор и «черный ящик» коробки. Вот гидротрансформатор, совершенно не теряя усилий от двигателя, это и делает. А жидкость нужна для того, чтобы через нее передавать вращательное движение. А то воздух, он не справится. Плотность воздуха мала для передачи энергии на таких скоростях вращения. Что же касается переключений передач, то они выполняются по команде блока управления, автоматически, в зависимости от условий движения. Раньше эти блоки были гидравлические, сейчас электронные.
В общем, всё в гидромеханической АКП, вроде, хорошо. Сама едет, сама переключается. Водителю остается только жать педали «газа» и тормоза, да селектор «автомата» щелкать между «Паркинг», «Драйв» и «Назад». Причем работает эта штука вполне надежно. Если не изображать из себя Шумахера на АКП, и соблюдать Регламент ТО, то и не ломается.
Но недостатки есть. Главные среди них - ощутимые моменты автоматических переключений диапазонов АКП в «черном ящике» с шестеренками, и более высокое потребление горючего, в сравнении с «механикой» при одинаковых силовых агрегатах. Потребность в большем комфорте, возраставшие цены на топливо и забота об экологии стимулировали инженеров подумать на тему автоматизации ещё раз.
«Вариатор». Вариаторная АКП
Чтобы понять, до чего додумались инженеры, представьте… велосипед. Педали, две звездочки, а между ними - цепь. На заднем колесе чуть более продвинутых моделей есть несколько звездочек, чтобы можно было передачи переключать. Переключил на большую звездочку - крутить педали легче и можно ехать в крутую горку, только чаще крутить педали приходится. Скорость велосипеда при этом падает, но это плата за высокую тягу. А если ехать по ровной местности, или с горы, то включил звездочку сзади поменьше - крутишь педали реже, а скорость велосипеда растет. Теперь представьте, что на велосипеде вместо цепной передачи стоит ременная. То есть, вместо цепи - ремень, вместо звездочек - шкивы, только вместо кучи звездочек на заднем колесе - ОДИН шкив, но его диаметр может… плавно изменяться.
Представили? Вот, перед вами, вариаторная автоматическая коробка передач! Один шкив - постоянного размера, второй - переменного и его диаметр меняется по команде блока управления, подстраиваясь под условия движения. А между ними - прочнейший «ремень», представляющий собой или многозвенную цепь, или составной, из металлических пластин. Плавное изменение диаметра одного из этих шкивов приводит к тому, что моменты переключений АКП не ощущаются вовсе. Ведь их попросту нет, этих моментов переключений. J Изумительно комфортная штука в работе, этот вариатор! Но и в нем не обошлось без недостатков, существенных и помельче.
«Вариаторы» недёшевы. Также они категорически не любят пробуксовок. Из-за того, что между «черным ящиком» со шкивами и ремнем приходится ставить все тот же гидротрансформатор (трогаться-то нужно!), а также из-за механического трения в «черном ящике», потери энергии достаточно велики, расход топлива, в с сравнении с «обычной» АКП, немногим меньше. А может быть и больше. А еще приходится с программами двигателя «поколдовать», чтобы он не гудел, как троллейбус на постоянных оборотах при разгонах. Ведь ступенчатого переключения передач - нет. Поэтому инженерам опять открылся простор для изысканий.
«Роботы». Роботизированные коробки передач
Чтобы преодолеть недостатки гидромеханических и вариаторных АКП, несколько конструкторских школ обратили свое внимание на… обычную механическую коробку. А что если заменить ножной привод сцепления электроприводом, рычаг переключения передач и тяги к «черному ящику» с шестеренками электрическими исполнительными механизмами, и управлять сцеплением и переключениями с помощью электронного блока, исходя из условий движения? Конечно, легко и скоро только сказка сказывается. Над программами управления для этого блока и надежностью электропривода инженерам пришлось крепко повозиться, но автоматизированные механические коробки передач , которые журналисты окрестили «роботизированными», или «роботами», пошли в серийное производство для автомобилей малых классов. Они представляют собой именно классическую «механику», в которой управление сцеплением и переключениями передач осуществляется электронным блоком.
Главное достоинство большинства «роботов» - высокая топливная экономичность, для чего они, прежде всего и создавались. Ведь компьютер с совершенной программой управления никогда не ошибается, никогда не сердится, не впадает в депрессию и никогда не устает, в отличие от водителей с разным опытом, мастерством и стойкостью к физическим и моральным нагрузкам. Поэтому автомобиль с «роботом» расходует меньше топлива, чем такое же авто с любой другой коробкой, включая «механику». А ещё такой «робот» дешевле любой другой АКП в покупке, при заказе нового авто. Вот так.
Но и тут без недостатков не обходится. Как ни старались инженеры оптимизировать моменты переключений, «клевки» автомобиля носом при буйных разгонах весьма ощутимы. Такие «роботы» для экономичной и спокойной езды, а не для «шумахера». Еще они не любят пробуксовок в агрегатах сцепления. Пришлось инженерам опять поднапрячься.
«Роботы» класса DSG от Volkswagen
Представьте себе автомобиль с шестиступенчатой механической коробкой передач. Представили? Только коробка эта не совсем обычна. Точнее, совсем не обычна. Она как бы состоит из ДВУХ агрегатов, причем 1-я, 3-я и 5-я передачи связаны с двигателем через один модуль сцепления, а 2-я, 4-я и 6-я - через другой. Получается что-то вроде «два в одном». А теперь представьте, что все управление - полностью автоматическое, электронное и электрическое. Причем, когда вы разгоняетесь, например, на 2-й передаче, блок управления УЖЕ ВКЛЮЧИЛ 3-ю, и только выжидает наилучший момент чтобы сделать моментальный «клац-клац» независимыми сцеплениями, чтобы «отпустить» вторую передачу и «врубить» заранее подготовленную 3-ю. Переключения в такой АКП занимают не просто доли секунды, а миллисекунды! Водитель и пассажиры этих переключений просто не замечают, и разгон плавен, и очень быстр. Например, в DSG, которую первым в мире поставил на конвейер концерн VOLKSWAGEN, моменты переключений занимают 7 миллисекунд. Это гораздо быстрее, чем вы мигаете глазами. Поэтому никаких рывков и толчков, как у «роботов» описанных выше, нет.
ГАРАНТИЯ НА DSG 7 SPEED увеличена до 5 лет или 150 000 км пробега:
Концерн VOLKSWAGEN AG, идя на встречу пожеланиям клиентов, с целью сохранения уверенности покупателей в автомобилях концерна, осуществляет за счет завода изготовителя бесплатный ремонт или замену узлов коробки передач DSG 7 DQ 200 в срок до 5 лет или до достижения 150 000 км пробега с момента передачи автомобиля первому покупателю. При обращении владельца автомобиля к официальным дилерам с претензией по работе DSG 7 DQ 200 бесплатно будут проводиться диагностика и при необходимости бесплатный ремонт в соответствии с актуальными техническими рекомендациями концерна.
Точно так же такие «роботизированные» коробки переключаются не только «вверх», но и вниз. Блок управления коробкой внимательно «наблюдает» за действиями водителя с помощью датчиков на педалях и рулевом механизме, и заранее подготавливает наилучшую передачу для целей водителя.
Если я скажу, что такие «роботы» класса VW DSG работают блестяще, то это не будет преувеличением, причем не только с точки зрения переключений передач. Их блоки управления тоже не «устают» и не «ошибаются», поэтому потребление топлива у автомобиля с DSG, особенно в городском цикле, меньше, чем с любой другой коробкой, включая «механику».
Что же касается недостатков, то их мало, но они, увы, есть: Высокая стоимость и неприемлемость пробуксовок в агрегатах сцепления (впрочем, какое сцепление это любит?).
Вот такие варианты.
С Уважением,
Денис Козлов (ДОК)
Ваш эксперт в выборе и обслуживании автомобиля
Технический прогресс не стоит на месте, не так давно считалось, что учиться водить лучше на механике, и обслуживать ее дешевле, а сейчас все изменилось. АКПП или роботизированная коробка развязывают руки при поездках, водителю больше не надо думать о переключении передач. Даже гоночные болиды оснащают такими КП, что уж говорить об обычных автолюбителях. Чтобы решить, что лучше, нужно сначала разобраться в устройстве каждой разновидности, плюсах и минусах.
По статистике, около половины продающихся в настоящее время машин – с автоматической коробкой передач. Ее назначение – менять частоту и вращающий момент, передаваемый ведущим колесам, в более широком диапазоне, чем может обеспечить двигатель. Но разные конструкции коробок делают это немного по-разному.
Автоматическая коробка передач
Автомат – это такой вид трансмиссии, где выбор передаточного числа происходит автоматически, в зависимости от нескольких факторов. Автоматическими называют лишь те коробки передач, где присутствуют обязательно два конструктивных элемента: планетарная передача и гидротрансформатор. Трансформатор отвечает за передачу крутящего момента от двигателя, вращение передается за счет жидкости — масла.
Устройство автоматической коробки передач
Планетарная передача появилась в качестве конструктивного элемента еще в начале 20 века. Первый серийно выпускаемый автомобиль, Ford T, имел такой элемент в конструкции. Его изготавливали по всему миру с 1908 года почти двадцать лет миллионными сериями. Но еще в 1906 году начал выпускаться автомобиль Cadillac, с полностью автоматической передачей.
Первый автомобиль с планетарной передачей - Ford T
Планетарная передача напоминает по виду движение планет вокруг Солнца. Составные части этого механизма перечислены ниже:
- В центре редуктора – так называемое «солнце» или малое зубчатое колесо.
- Водило – рычажный механизм.
- Большое зубчатое колесо c внутренними шестеренками.
- Сателлиты – аналог планет Солнечной системы, зубчатые колеса, вращаются вокруг «солнца».
Устройство планетарной системы АКПП
Планетарная система – несколько планетарных передач. Гидротрансформатор передает крутящий момент, но здесь нет жесткой связи двигателя с коробкой, в отличие от механики. Это аналог сцепления в МКПП. Есть небольшая потеря мощности при передаче движения из-за отсутствия жесткой связи с двигателем, но за счет гидравлики ход более мягкий. Определенные шестеренки в планетарной системе блокируются, и получается понижающая, повышающая или прямая передача.
Когда приходится добираться на работу через пробки, удобнее использовать АКПП. Тогда водителю не приходится нажимать на множество рычагов, и управление не требует такой концентрации, как при эксплуатации механики. Ведь после нескольких часов в потоке машин, ноги устают, а потеря концентрации может привести к аварийной ситуации. Люди, для которых непостижима МКПП, выбирают автоматику, и к их числу относят себя многие из обучающихся. При этом срок службы у приведенных моделей одинаковый. Снижается и влияние на человеческий фактор, не нужно постоянно контролировать машину.
Передачи переключаются мягко, машина двигается без резких рывков. Коробка передач подстраивается под водителя, поэтому поездка комфортна, независимо от выбранной манеры езды. Диски сцепления и выжимной подшипник служат дольше, и эту особенность отмечают даже опытные шоферы, все жизнь пользовавшиеся МКПП. Автоматы начали производиться раньше, поэтому в их поведении меньше подводных камней. Постоянно принимаются меры по совершенствованию конструкции, в результате расход топлива снижается.
За комфорт при поездке, мягкий разгон, приходится платить более высокой стоимостью КП и снижением КПД. Во время гидропередачи происходит рассогласование частот вращения турбинного и насосного колеса. Этот процесс именуют скольжением гидропередачи, оно присутствует при любом режиме эксплуатации трансмиссии. Но, если скорость постоянна, нет торможения и разгона, применяется блокирование гидротрансформатора. Гидравлический трансформатор исключается из цепи передачи крутящего момента. Двигатель соединяется с валом КП напрямую.
АКПП в разрезе
В автосервисе придется оставить немалую сумму, если что-то сломается. Причина этого — сложность механизма. Если сядет аккумулятор, нельзя будет завести машину народными методами. С МКПП можно просто толкнуть авто, а автоматическая коробка при использовании такого метода сломается. Автоматы в бюджетных автомобилях могут с задержкой реагировать на команды. Решение принимает система, а не человек, поэтому контролировать машину труднее.
Автовладельцу придется проявлять осторожность при вождении. В холодное время года на снегу часто приходится буксовать, чтобы пройти сложный участок. Когда железный конь укомплектован АКПП, такие манипуляции приводят к ее перегреву. Если продолжать в том же духе, машина быстро сломается.
Управляемость с АКПП зимой чуть хуже, чем на механике
Вывод следующий — управляемость зимой хуже, чем летом, особенно при поездках за город. АКПП больше подходит для спокойных условий города, а не гонок по пересеченной местности. В случае поломки, нельзя отбуксировать машину, придется заплатить за эвакуатор. Нельзя резко трогаться с места, переключаться в режим паркинга или неаккуратно парковаться, иначе придется ремонтировать устройство раньше положенного срока.
Работает по такому же принципу, что и механическая, имеет схожую конструкцию с шестеренками. Но разобщение коленвала мотора с силовой передачей транспортного средства и переключение шестерен в коробке осуществляется автоматизированно. Устройством управляет электроника, а автолюбитель лишь подает информацию на вход.
Управление осуществляется электронным блоком с сервоприводами или актуаторами, которые бывают двух видов — гидравлические и электромоторы. Когда исполняющим механизмам дается команда для переключения, один актуатор выжимает сцепление. Другой — включает необходимую скорость, перемещая синхронизаторы.
Гидравлический привод стоит дороже, и устанавливают его только на автомобили представительского класса или спортивные болиды. Эксплуатация предполагает использование тормозной жидкости. Она находится под давлением и ускоряет процесс переключения до 0,05 сек. Поэтому гидравлику выбирают гонщики и стритрейсеры. Электропривод применяется чаще, так как стоит дешевле. Но задержка переключения составляет десятые доли секунды, что ощущается в момент разгона.
Слева - гибравлический привод, справа - электропривод
Есть два рабочих режима коробки — автоматический и ручной. В первом случае компьютер посылает приказ сменить передачи на основе собранных данных различных систем. Сюда относится скорость движения, количество оборотов двигателя и прочие показатели. Если активирован ручной режим, человек подает команды, используя рычаги управления — лепестки под рулем и селектор КПП. Автолюбитель сам производит регулировку селектора и устанавливает ограничение на смену передач роботом.
Подрулевой лепесток для переключения скоростей
Чтобы до конца понять, как работает роботизированная коробка, стоит рассмотреть ее конструкцию. Устройство идентично МКПП. Она состоит из корпуса, называемого картером. Внутри находятся валы, расположенные параллельно друг другу. На них крепятся шестеренки, попарно находящиеся в зацеплении. Коробка бывает двухвальной либо трехвальной.
Устройство роботизированной коробки передач
Крутящий момент передается от мотора на первичный, также называемый ведущим, вал. Преобразованный момент направляется на ведущие колеса со вторичного — ведомого. Разница между валами заключается в том, что на вторичном шестерни могут свободно вращаться, а на ведущем крепятся жестко. Часто ведомый делят на два, чтобы уменьшить его длину и соответственно, размеры коробки. Чтобы крутящий момент не подавался на колеса, выбирают положение «нейтраль». В таком режиме на ведомом вале свободно прокручиваются шестерни.
При использовании МКПП перед сменой передачи требуется нажать на педаль сцепления. В противном случае первичный вал не отсоединится от двигателя автомобиля. Электроника, встроенная в роботизированные модификации, снимает лишнюю нагрузку с водителя. Поэтому во время вождения человеку не нужно нажимать ногой на педаль сцепления.
После срабатывания сцепления, при помощи рычага коробки передач водитель перемещает синхронизаторы. Они представляют собой особые механизмы, выравнивающие частоту вращения ведомого вала и активируемой шестерни. Когда срабатывает сцепление, вращающий момент с нужным коэффициентом переносится на ведомый вал. Далее он подается на главную передачу и колеса.
Первые роботы были представлены, как изобретение, соединившее в себе положительные качества механики и автомата. Новинки с электронным блоком управления унаследовали от МКПП прочную конструкцию. При поломке нетрудно найти мастера, который произведет ремонт.
Улучшенные механизмы также отличает низкий расход топлива и масла в сравнении с АКПП. В сравнении со многими гидротрансформаторными, роботизированные модификации расходуют на 30% меньше горючего.
Вариаторные и гидротрансформаторные модели имеют более сложную конструкцию и чаще ломаются. Отличительное свойство роботов — это более простое управление, чем при эксплуатации механики.
К преимуществам роботизированных устройств относят и комфорт во время поездки. Для избавления от рывков в современных моделях устанавливаются два независимых сцепления. Такие коробки называют преселективными, у них переключение скоростей занимает 0.02 секунды. Они позволяют при включенной передаче активировать следующую ступень, не делая перерыва в работе и сохраняя тягу. Комфорт во время поездки и улучшение динамики достигается за счет уменьшения момента разрыва мощности.
Двухдисковое сцепление в коробке передач-роботе
У робота может быть до 10 скоростей, как в недавно представленном компанией Volkswagen авто. Если выбрать МКПП, максимальное количество передач — всего 8. Аппараты с электронным блоком управления изобретены около 20 лет назад и запущены в массовое производство. Сейчас можно встретить как бюджетный седан, так и тюнингованный спорткар с роботизированной КПП.
В отличие от живого водителя, робот не может почувствовать момент, когда смыкаются диски, и плавно переключить скорость. Поэтому движение может происходить с рывками. Чтобы сделать его более плавным, создатели роботизированных КП приняли меры. В улучшенных модификациях во моменты смены передачи электроника на некоторое время разрывает поток мощности, передаваемый к колесам от мотора. Поэтому исчезают неприятные провалы во время набора скорости.
Принцип работы роботизированной коробки передач
Такие конструкции меньших габаритов, с более плавным ходом, но они будут стоить дороже. В них устанавливается одиночный электромагнитный сервопривод. Механизм выбора передачи срабатывает быстрее, а время разрыва мощности сокращается.
Роботы требуют соблюдения правил эксплуатации. Водителю не следует сильно давить на газ, а при торможении рекомендуется нажимать на педаль посильнее. При резком наборе или буксовании коробка передач может выйти из строя. Необходимо следить, чтобы при передвижении не перегревалось сцепление.
Автоматика подстраивается под манеру езды владельца авто. В прошивке блока управления робота устанавливается режим, поддерживающий только один стиль. Еще один минус — для гонок на трассе придется покупать модификацию с гидроприводом, а стоить она будет намного дороже. Ремонт МКПП обойдется дешевле, и при поездках по изношенному дорожному покрытию такой механизм прослужит дольше. Электронный механизм может выйти из строя после неправильно выполненной перепрошивки или Чип-тюнинга. В худшем случае придется менять и сцепление.
Автомат или робот – выбор непрост, а ведь есть еще и вариатор. Но вариатор не переключает скорости, так как там они изменяются плавно. То есть, он не является устройством переключения скоростей. А робота с автоматикой вполне можно сравнить по материальным параметрам, динамике разгона, поведению в неблагоприятных условиях — при пробуксовке, маневрировании на сложном дорожном покрытии.
Если рассматривать комфортность поездки, на первом месте коробка-автомат. Когда важнее стремиться к выгоде, лидирует роботизированная КП, у которой меньше расход топлива и масла. Но АКПП считают более предсказуемой при поездке. На вид при покупке может быть трудно оценить, робот или автомат перед будущим владельцем. В обоих вариантах отсутствует педаль сцепления, поэтому нужно заранее поинтересоваться, какой коробкой оснащена выбранная модель.
Ниже можете ознакомиться с таблицей сравнения АКПП и роботиированной КПП.
| АКПП | Роботизированная КПП | |
| Плюсы | Плавный разгон и движение | Конструкция проще, чем у АКПП |
| Простота управления машиной | Экономия топлива и более высокий КПД по сравнению с АКПП | |
| Не нужно постоянно заменять сцепление | Ремонт и обслуживание дешевле,чем у АКПП | |
| Минусы | КПД ниже, чем у робота | Движение рывками при старте и переключении передач |
| Выше расход топлива | Медленнее переключаются передачи | |
| Высокая стоимость, в том числе ремонта | Непредсказуемость поведения в тяжелых дорожных условиях |
Подведем итоги
Невозможно сказать, какая система лучше – автоматическая или роботизированная. Если бы такой вывод возможно было сделать для всех машин, производители уже давным-давно выпускали КП одного типа. При приобретении авто нужно учесть следующие факторы:
- На каких дорогах предполагается ездить – городских или загородных. Для загруженных улиц лучше АКПП, а при поездках по трассам подойдет и робот, так как не придется все время разгоняться и тормозить.
- Имеет ли значение расход топлива - у АКПП он несколько больше.
- Рекомендации уже опробовавших данную коробку.
- Цена АКПП, а также ее ремонт, дороже роботизированной.
- Ездить с АКПП комфортнее и водителю, и пассажирам, ведь нет резких толчков при разгоне.
Коробка передач робот или автомат: что лучше
5 (100%) 1 проголосовалоКогда приходит пора выбирать новый автомобиль, мы, как правило, думаем о том, с каким типом двигателя и коробки передач будет наша будущая машина. Если раньше выбор состоял из двух вариантов – механическая или автоматическая трансмиссия, то сегодня наряду с обычной «механикой» можно избрать автоматическую, роботизированную или бесступенчатую коробку передач. В этой статье мы рассмотрим плюсы и минусы перечисленных выше трансмиссий.
Простая сложная «механика»
По своему устройству механическая коробка передач – просто устроенный агрегат, если, конечно, сравнивать ее с автоматическими и роботизированными трансмиссиями. Эта простота обусловливает невысокую стоимость автомобиля, оснащенного такой коробкой, и простоту в обслуживании и эксплуатации.
Впрочем, на счет последнего можно поспорить: принцип работы механической КПП предполагает активное участие водителя, и потому роль человеческого фактора в эксплуатации «механики» весьма велика. Одно дело, если машину с МКПП водит опытный водитель, знающий, на каких скоростях нужно переключаться на ту или иную передачу, и владеющий приемами эксплуатации в сложных условиях (например, если авто застряло в снегу или песке). Совсем другое дело, когда машину с таким типом трансмиссии водит новичок. Здесь есть большой риск того, что по банальному незнанию правил эксплуатации МКПП начинающий водитель может, что называется, угробить коробку за относительно короткий срок (в то время как максимальный ресурс такого агрегата может исчисляться сотнями тысяч километров пробега). Тем, кто все же решил выбрать автомобиль с механической КПП, стоит знать все о положительных и отрицательных сторонах этого типа трансмиссии.
Плюсы МКПП :
1) Простота конструкции, относительная дешевизна ремонта и обслуживания.
2) Большой ресурс эксплуатации (некоторые коробки передач данного типа могут использоваться даже после того, как выйдет из строя «родной» двигатель автомобиля).
3) Экономия топлива (по сравнению с автоматической КПП, автомобиль на «механике» потребляет на 10-15% меньше горючего) и высокая динамика разгона.
4) Высокий процент коэффициента полезного действия ( позволяет использовать всю мощность двигателя и его крутящего момента).
5) Хорошая приемистость автомобиля (быстрота увеличения оборотов двигателя) при которой водитель сам избирает стиль вождения, регулируя момент переключения скоростей.
6) Меньший, чем у автоматической КПП, вес.
7) Возможность запуска двигателя при вышедших из строя зажигании и аккумуляторной батареи.
8) Возможность буксировки автомобиля без использования эвакуатора, на жесткой или гибкой сцепке на любые расстояния.
Минусы МКПП:
1) Сложность эксплуатации для новичков (начинающие водители из-за необходимости использовать сцепление могут повредить как само сцепление, так и узлы коробки – например, включив вместо передней передачи заднюю или не включив полностью сцепление).
2) Перегрузка мотора при некорректном включении передач (тоже касается неопытных водителей, которые могут забыть вовремя переключиться на высшую или низшую ступень, заставляя, тем самым, работать мотор на повышенных оборотах).
3) Увеличенный, по сравнению с АКПП, промежуток переключения передач (во время переключения с низшей на высшую ступень и обратно двигатель на определенный промежуток времени разобщается с трансмиссией, что ведет к потере мощности).
4) Усталость водителя при эксплуатации «механики» при езде в городском режиме (приходится постоянно включать/выключать передачи).
Удобный, но дорогой в обслуживании «автомат»
Если механическая коробка передач отличается простотой конструкции, то у автоматической количество узлов и агрегатов больше, что, в свою очередь, влияет на дороговизну ее изготовления, ремонта и эксплуатации.
Однако такая коробка более удобна в пользовании, особенно при езде в городе, так как здесь не требуется постоянное включение/выключение сцепления – это придется по вкусу водителям-новичкам. Таким образом участие человека в работе автоматической трансмиссии сведено к минимуму. К тому же, сегодня покупатель может выбирать из нескольких видов автоматических коробок передач: гидромеханической КПП (обычный «автомат»), механической КПП с двумя сцеплениями, КПП и бесступенчатого . У каждого из этих типов трансмиссий есть свои плюсы и минусы, на которых мы остановимся подробнее, но сначала укажем на общие положительные и отрицательные черты автоматических КПП.
Плюсы АКПП:
1) Легкость эксплуатации (нет необходимости постоянно включать сцепление).
2) Отсутствие риска перегрузить двигатель (коробка-«автомат» сама выбирает оптимальный момент для переключения на повышенную или пониженную передачу).
3) Сокращенный промежуток времени между переходами с низшей ступени на высшую и обратно без потери мощности двигателя.
Минусы АКПП:
1) Дорогой ремонт и обслуживание.
2) Большой вес агрегата (по сравнению с механической КПП).
3) Относительно невысокая приемистость автомобиля (наиболее характерно для гидромеханических АКПП).
4) Более высокий, по сравнению с «механикой», расход топлива (характерно для гидромеханических, роботизированных КПП и вариатора).
5) Невозможность буксировки автомобиля на гибкой или жесткой сцепке (только при помощи эвакуатора).
6) Отсутствие торможения двигателем в режиме Drive (для такого типа торможения приходится переключаться в режим пониженной передачи).
7) Небольшой по сравнению с механической КПП ресурс эксплуатации до (максимально — до 200 тысяч километров пробега).
Теперь остановимся на негативных и позитивных качествах каждого вида указанных здесь АКПП.
Итак, к плюсам гидромеханической КПП можно отнести возможность передачи большого крутящего момента от двигателя к колесам, надежность и долговечность конструкции. К минусам — провалы при переключении передач, невозможность буксировки.
К положительным сторонам роботизированной КПП отнесем относительную дешевизну (по сравнению с другими «автоматами») производства и эксплуатации, а к минусам – рывки при переключении скоростей.
Коробка передач с двумя сцеплениями позволяет передавать максимальный крутящий момент на уровне механической трансмиссии, без потери мощности двигателя. А вот негативным моментом в эксплуатации такой коробки является ее ненадежная конструкция и дорогостоящий ремонт.
Наконец, к плюсам бесступенчатого вариатора относится самое плавное из всех перечисленных КПП переключение передач и возможность использования максимального коэффициента полезного действия двигателя. А к минусам – сравнительно короткий срок службы до капитального ремонта (как показывает практика, зачастую проводить капитальный ремонт вариаторов приходится на пробеге 100-110 тысяч километров) и отсутствие возможности передачи максимального крутящего момента от двигателя к колесам.
Итог
Пока что наиболее практичной во многих отношениях является механическая трансмиссия. Но прогресс не стоит на месте, и современные автоматические коробки передач становятся все более надежными, долговечными и, что главное, экономичными. Такой вид трансмиссии как коробка с двумя сцеплениями уже «научили» расходовать меньше топлива, чем обычная механическая КПП. Но сложность конструкции и следующая из этого дороговизна ремонта и обслуживания таких трансмиссий пока что говорит не в пользу «автоматов».
Сегодня автоматические коробки передач устанавливаются на всё большее число новых автомобилей. А на некоторые автомобили, например, так вообще ставят только «автомат», а вариант с «механикой» покупателю даже не предлагается. Ещё до покупки автомобиля, полезно знать, какие бывают автоматические коробки и в чём их отличия.
На сегодняшний день существует три вида «автоматов»
— «Обычный » (гидротрансформаторный),
— Вариатор
— Роботизированный (робот).
Различия между ними важно знать не только при покупке нового автомобиля, но и подержаного — несведущему покупателю нечестный продавец легко может выдать вариатор или «робот» за классический «автомат». Так давайте узнаем, в чём между ними разница и какую коробку передач лучше выбрать? Начнём с обычного автомата.
Классический автомат (гидротрансформаторный)
Это самый популярный и распространённый вид автоматических коробок. Главной особенностью этой коробки является то, что она работает с помощью специального трансмиссионного масла. Масло это находится под давлением и постоянно движется по замкнутому кругу. Таким образом оно передаёт крутящий момент от двигателя к колёсам.
За последнее время автоматическая коробка серьёзно усовершенствовалась. Так, если лет 10 назад стандартным считался 4-ступенчатый автомат, то сегодня такая коробка безнадёжно устарела, а её место заняли 6 и 7, а иногда и 8-ступенчатые. Благодаря этим, а также другим нововведениям, уменьшился расход топлива, появились различные режимы работы коробки («Зима», «Спорт» и т.д.), в том числе режим ручного переключения передач (тип-троник). Ну а достоинства у гидротрансформаторного автомата следующие:
— Режим ручного переключения передач
— Отсутствие возможного перегрева двигателя
— удобство управления
Но имеют место и недостатки:
— Высокая цена автомобиля с такой коробкой
— Высокая цена на обслуживание и ремонт
— Невозможность длительной буксировки автомобиля
— Большой расход топлива
Вариатор
Вариатор — разновидность бесступенчатой трансмиссии. Также может встречаться обозначение CVT . Это аббревиатура от Countinuously Variable Transmission. Селектор коробки-вариатор очень похож на селектор обычной автоматической коробки, и поэтому сразу понять, какая коробка на автомобиле установлена, бывает непросто.
Описать схему работы вариатора простыми словами можно так: это два колеса, между которыми натянут ремень или цепь. Колёса эти раздвигаются и сдвигаются — за счёт этого и изменяется передаточное число.
Главная отличительная особенность вариатора — это отсутствие передач. Ступенчатого переключения передач не происходит — передача изменяется непрерывно. Благодаря этому вариатор обеспечивает автомобилю безупречную плавность хода. Плючс вариатор постоянно автомобиль лучше разгоняется, потому что вариатор постоянно поддерживает пик крутящего момента. Ну а в целом, вариатор обладает следующими преимуществами:
— Маленький расход топлива
— Быстрый и плавный разгон
— Комфорт при движении
— Малый вес
Но вариатор также обладает и недостатками, а именно:
— Повышенный шум при работе
— Малый срок службы (до 200 тыс. км.)
— Высокая стоимость обслуживания и ремонта (плюс некоторые автопроизводители сами заявляют, что их вариаторы неремонтопригодны и даже не выпускают к ним запчасти — только замена)
— Ограничение по мощности двигателя (вариатор не выдержит большого крутящего момента)
— Высокая цена
— Плохо переносит резкое трогание и агрессивную езду
Робот
Роботизированная коробка — это что-то среднее между «механикой» и «автоматом». Главное отличие робота от механики — это наличие блока управления, который и занимается переключением передач за водителя. И здесь также присутствует некоторая пауза при переключении.
Помимо вышеописанной паузы, роботу присущи и другие недостатки:
— Рывки и толчки при переключениях
— Медленная реакция
— Необходимость включения режима «N» при остановке с работающим двигателем (иначе можно его перегреть)
— Невозможность буксировки
Как видно, недостатков у робота хватает. Но ведь не спроста на автомобили с роботом есть прос — ведь эта трансмиссия обладает следующими достоинствами:
— Низкая цена в сравнении с «автоматом» или вариатором
— Низкий расход топлива
Но всё же роботы — это уже уходящиее прошлое, и они постепенно вытесняются более современными разработками, а именно…
Переселективная трансмиссия
Переселиктивная трансмисся — это роботизированная трансмиссия второго поколения. Она также имеет название DSG — это аббревиатура от Direct Shift Gearbox (коробка передач с синхронизированнымпереключением).
Такая коробка — самая совершенная в настоящее время. Она имеет два диска сцепления — один переключает чётные передачи, а второй — нечётные.
Ключевая особенность коробки DSG состоит в том, что в этой коробке постоянно включены две передачи. Но только один из двух дисков соединён с двигателем, а второй находится наготове. Как только происходит смена передачи и первый диск отключается, второй мгновенно подключается. На переключение передачи уходит меньше секунды, а по плавности хода DSG можно сравнить с вариатором.
Однако и у DSG есть свои недостатки. Эта трансмиссия обладает очень сложной конструкцией, вследствие чего её обслуживание имеет высокую стоимость. Кроме этого, даже крупный сервис не всегда готов взяться за ремонт такой коробки, да сам ремонт, бывает, просто невозможен. Поэтому при поломках часто единственным выходом остаётся лишь полная замена трансмиссии ну или в лучшем случае замена электронного блока управления. Ещё один минус коробки DSG — это перегрев сцеплений после долгой езды, из-за чего при переключениях передач могут возникнуть рывки автомобиля.
Автомат, вариатор, робот или DSG — что лучше?
Так какую же коробку лучше выбрать? Ответить на этот вопрос можно, зная финансовые возможности и манеру езды покупателя автомобиля.
Однако, большинство автомобилистов всё же сходятся во мнении, что классический гидротрансформаторный автомат сегодня является оптимальным решением. Несмотря на плавность хода коробки-вариатора и на экономочность коробки DSG, вариатор обладает низким ресурсом и его устанавливают лишь на автомобили с малообъёмными моторами, а DSG, ввиду новизны технологии, часто оказывается неремонтопригодной.
Ну а в пользу обычного автомат говорит тот факт, что на его конструкция прошла испытание временем и в настоящий момент является наиболее «обкатанной» и надёжной, а многие его недостатки не являются критическими.
