Рынок автомобилестроения является одним из самых динамичных. Наравне с общим техническим прогрессом инженеры автомобильных концернов пытаются довести до совершенства уже хорошо известные механизмы. С одной стороны инновационные разработки призваны повысить комфорт и безопасность автолюбителей, с другой крайне усложняют выбор железного друга. Предлагаем начать анализ с элементарного- коробка передач. Какие бывают и в чем особенности. Чтобы понять различия между вариатором, автоматической (автомат) и роботизированной (робот) коробкой переключения передач (КПП), необходимо разобраться в их принципе работы, устройстве и оценить их плюсы и минусы.
История создания
Трансмиссия пережила много технических трансформаций. Каждое поколение инженеров считало своим долгом улучшить существующий механизм. Основоположниками современной "коробки" считается семья Бенц. К новаторской идеи их подтолкнуло крайне утомительное путешествие на автомобиле. Путь в 80 км они преодолевали много часов. При подъеме в гору автомобиль приходилось толкать, тормозные ремни изнашивались, расход топлива был очень большой. Первая «механика» была крайне простой, но именно она стала основой для дальнейшего совершенствования.
Принцип работы механической трансмиссии
КПП - это устройство, которое позволяет изменять передаточное отношение между двигателем и колесами машины. Основной принцип работы достаточно простой и изученный. Однако споры вокруг него не прекращаются. Для того чтобы оценить все аргументы, разберемся в основах. Каждая передача в КПП соответствует определенному передаточному отношению, которое определяет соотношение между скоростью колес и частотой вращения двигателя. При переключении, одна шестерня заменяется другой таким образом, чтобы изменить скорость. Поскольку устройство существует давно, то к его плюсам относят надежность и относительно простой ремонт. Но стоит учесть, что стоимость деталей заметно увеличилась и цена комплекта может вас сильно расстроить. Более того к основным минусам можно отнести: сложность управления. Далеко не каждый водитель в наши дни сможет управлять классической «механикой». Сегодня при обучении большее внимание уделяется умению маневрировать в сложной дорожной обстановке, а не техническим особенностям «железного коня».
«Автомат»
Классическая АКПП представляет собой простой и надежный механизм. Неоспоримым плюсом является, то, что устройство обеспечивает комфорт и удобство управления машиной, освобождая водителя от необходимости ручного переключения передач. Первая конструкция имела их всего две. Основой для создания стала гидродинамическая передача из судостроения. Немецкий ученый Феттингер изобрел ее в начале 1900 годов. Позже устройство было доработано и уже в начале 40-х нашло широкое применение в виде гидромуфты в знаменитых Oldsmobile.Методика работы АКПП основана на использовании двух основных компонентов: гидравлической системы и электроники. Последняя играет ключевую роль в «автомате». С помощью датчиков и контроллеров она постоянно считывает информацию о скорости, оборотах, положении педали акселератора и других параметрах. На основе этих данных принимает решение о том, как работать.Благодаря хорошей комбинации двух систем плюсы АКПП очевидны. Простое переключение передач в зависимости от условий движения и предпочтений водителя. «Автомат» хорошо адаптируется под стиль вождения и умеет работать максимально эффективно и экономично.К минусам относят его высокую стоимость и меньшую контрольность. Устройство достаточно простое и при должном обслуживании способно работать долгие годы.
"Вариатор"
Вариатор или другими словами бесступенчатая коробка, а на языке технических специалистов (CVT) отличается от "автомата" своим устройством. Принцип работы механизма позволяет автомобилю плавно менять передачи в зависимости от скорости и нагрузки. CVT основано на использовании ремня или цепи, которые соединены с двумя конусными пулей. Не поверите, но первые упоминая о вариаторе относятся к эпохе Леонардо да Винчи. Эскизы с изображением конструкции были найдены в его документах. Спустя несколько столетий основатель компании DAF наладил его серийное производство. Как работает вариатор? Механизм состоит из двух главных компонентов: двух конусных пулей и ремня (или цепи), которые соединяют эти пули. Одна называется приводной, а другая -приводимой.Работа CVT контролируется гидравлической или электронной системой, которая регулирует положение пулей в зависимости от управляющих сигналов, таких как положение педали акселератора и скорость автомобиля. Система определяет оптимальное положение пулей для достижения наилучшего сочетания крутящего момента, достичь оптимальной динамики и экономии топлива по сравнению с простыми "коробками".Вариаторная коробка (CVT) имеет некоторые минусы- ограничение при вождении на больших мощностях или при интенсивном использовании. К слову, некоторые водители отмечают некоторую задержку при реакции на педаль акселератора из-за особенностей работы вариаторов. А это значит, что сорваться с места, вытащить соседа из канавы на такой машине уже не получится.
"Робот"
Роботизированная коробка или на языке обывателей «робот» - это система, которая автоматизирует процесс переключения передач в автомобиле. Такая особенность позволяет добиваться лучшего контроля на дороге и даже из малолитражки с маленьким объемом делает вполне полноценный автомобиль. Она состоит из комплекса электронных и механических устройств, которые самостоятельно выбирают соответствующую передачу для обеспечения оптимальной производительности и эффективности двигателя. В основу агрегата положен принцип механической КПП, но управление происходит с помощью «электронного мозга». Последний, кстати, постоянно совершенствуют. Что с одной стороны приводит к боле высоким характеристикам и удобству, а с другой повышает его стоимость. Роботизированная КПП может работать в полностью автоматическом режиме или с возможностью ручного управления. Внедрению такой трансмиссии на массовый рынок способствовали инженеры Формулы-1. Специалисты королевской гонки долгое время искали возможность переключать передачи, без отрыва рук от руля. Когда решение было найдено и опробовано на треках, спустя несколько лет оборудование начали устанавливать на обычные автомобили. С одной стороны испытания в сложных условиях вызывают доверие, но есть один минус о котором должен помнить автовладелец машины с такой трансмиссией. Гоночные болиды достаточно требовательны к мощности мотора, а это значит, что при покупке нового железного коня нужно обратить внимание на двигатель и его возможности иначе передачи будут переключатся слишком часто, что будет приводить к поломке узлов.Теперь, когда мы знаем принцип работы, плюсы и минусы каждого типа КПП, давайте рассмотрим их основные отличия. Вариатор (CVT) отличается от "автомата" и «робота» своими бесступенчатыми переключениями. Разница заключается в том, что он обеспечивает более комфортное и плавное движение. Но бездорожье, длительные пробуксовки точно не для них. Они быстро перегреваются и выходят из строя. Автоматическая трансмиссия имеет хороший запас хода пригодна для езды в сложных условиях. Обращайте внимание на количество ступеней. Чем их больше, тем меньше запас прочности у агрегата. Роботизированная КПП тоже имеет некоторые минусы. Обращать нужно на тип «робота». С одним сцеплением он медлителен и ненадежен.
Какой вариант лучше? Выбор между автоматической, роботизированной и вариаторной КПП зависит от индивидуальных предпочтений водителя и условий эксплуатации автомобиля. АКПП идеально подходит для езды в городских условиях, где важен максимально простой процесс управления автомобилем. Вариатор наиболее предпочтителен для тех, кто оценивает комфортную и плавную езду, а роботизированная КПП подходит для тех, кто предпочитает более активный стиль вождения и желает более активно контролировать процесс.
