流暢的激情話說AT變速器

衛東

1987年，寶馬推出第一款搭載V12發動機的750i時，匹配的是一款當時最先進的4AT變速器。在7系經過3代變革，時隔20年之后，發動機的動力輸出雖然還沒有達到成倍增長，可自動變速器的擋位數卻翻番了。

斗轉星移，從最早寶馬7系750iV12發動機搭幫的4AT到如今寶馬760LiV12發動機匹配的新款8AT，短短20年擋位數翻了一番。時下，寶馬已經把8AT推廣到國產寶馬x1上，使平民也有了貴族體驗。

對于這些動輒上百萬的豪車而言，其配備都代表了公司的最新技術，在吸引客戶的同時也是在炫耀自己的武功，廠家自然是不惜成本。當年奔馳推出7AT時可謂是風光無限，可好景不長，先是雷克薩斯推出了8AT應用在LS460L上，后有寶馬也推出了8AT應用在寶馬760u上，隨著大眾7擋DSG變速器快速向家轎的發展，多擋位自動變速器一下子撲向了人們的視野。

世界上第一臺變速器誕生在1889年，是由法國標致研制開發的，它可以通過一個撥桿來改變傳動速比。當然最早的變速器非常簡單，但在當時已經是非常大的突破了。從世界上第一臺變速器開始，變速器已成為汽車不可或缺的重要組成部分。手動變速器的產生使汽車變得有了更多的駕駛樂趣，而且結構相對簡單，僅由齒輪和軸組成。通過純機械的方式，選擇不同傳動速比的齒輪，以小齒輪咬合大齒輪，從而改變傳動比和扭矩。手動變速器的產生促進了汽車業的不斷發展，到現在幾乎所有品牌的汽車都將手動變速器作為其最基本的車型配置，所有的變速器廠商也無一例外地都會生產這種變速器。雖然手動變速器有很多優點，如結構簡單可靠、燃油經濟性高、充滿駕駛樂趣等，不過，手動變速器在換擋操作上稍復雜，尤其對于女性駕駛者和新手來說，人們多么希望自動換擋，以使駕駛汽車變得更簡單和輕松。

AT變速器的產生比手動變速器晚了19年的時間，1908年福特T型汽車最早應用了一種只有兩個速率比的AT變速器。AT由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統組成，通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速和改變扭矩。福特的T型車可謂改寫汽車歷史的一款車型，不但使汽車走向了普及，還使汽車更容易駕駛了。而真正意義上的AT變速器是在1940年由美國通用開發生產，這種AT變速器使用液力耦合器和三排行星齒輪提供4個前進擋和1個倒擋。

AT擋位和功能逐漸增多

AT變速器最重要的改進是在二戰期間，別克公司為坦克開發了液力變矩器，到1948年，這種液力變矩器與其他部件結合成為液力變速器而定型成為現在的AT變速器。優點是駕駛輕松、極易操控。缺點是燃油經濟性相對較差、缺乏駕駛樂趣。后來，又有人發明了液力變矩器的鎖止機構，消除了高速行駛時的動力損失，從而大大地降低了油耗。

隨著發動機燃油噴射與點火裝置的不斷完善，AT變速器也有新的花樣，如設置了“運動模式”或“雪地模式”等。運動模式可以使加速時變得格外迅捷；當在冰雪路面行駛時，就可以按下印有雪花圖案的按鍵，以采用雪地駕駛模式，可避免在冰雪路面起步時打滑。新一代“隨機應變式”AT變速器還可以學習駕駛者的駕駛習慣，以達到更快的反應，使駕駛變得更加得心應手。

在1990年，德國保時捷公司率先在911車型上使用了TiptroniC變速器。這種變速器實際上是以AT變速器為基礎增加了手動換擋程序，結果由于增加了駕駛樂趣逐步發展成了主流，其優點是駕駛輕松的同時還能保證一定的駕駛樂趣。

在上世紀90年代初，隨著汽車在全球的普及，人們對汽車駕駛的平順性要求越來越高，4個前進擋的AT變速器已經不能再滿足那些豪華車主，畢竟比手動變速器還少一個前進擋，于是5A順理成章地首先應用在豪華轎車上。到了1999年ZF公司終于推出了帶6個前進擋的6AT變速器并將其安裝在寶馬7系轎車上，隨之也引發了豪華轎車的擋位之爭。在之后的幾年里，先有奔馳推出了7AT車型，接著是雷克薩斯宣布在LS460h豪華轎車上裝備8AT變速器，使AT變速器正式進入“8”的年代。

電控半自動變速器AMT

簡稱，在AT變速器過高的價格使其成為了當時豪華車的代名詞，隨著汽車產業的井噴，市場需要更廉價的自動換擋變速器，于是在20世紀初一種名叫AMT(AutomatedManualTransmission)的變速器快速在歐洲市場崛起。AMT早在1997年用于F1賽車上，是在手動變速器結構上加裝微機控制的自動操縱系統，以實現換擋的自動化。AMT電子控制機械式自動變速器由于具MT之高效率性及具有AT自動換擋的方便性，而成本又低于AT，使之很快在入門家轎和運動型轎車中流行?，斏?、雪鐵龍、奔馳、寶馬等歐洲廠商很快加入到了AMT的行列。而對于拉貨的重型卡車來說AMT更是其首選。AMT優點雖多，可受到其擋位少的限制，很難實現更流暢的駕駛感，難以受到豪華車主的青睞。對于AT來說則吸收了AMT可以手動換擋的功能，而將AT變得更具有駕駛樂趣。

無級自動變速器CVT

由于當時的傳統AT不但價格高，而且擋位少又造成了駕駛上的不流暢，影響到了駕駛樂趣，于是各個廠商紛紛另辟蹊徑以找到更完美的解決辦法。在當時歐洲廠商看重AMT之時，日本廠商則把目光瞄向了CVT(ContinuouslyVariableTransmission)變速器，又稱無級變速器。與一般說的自動變速器AT不同，這種變速器沒有擋位的概念。CVT的結構主要由兩組帶輪(主動輪、從動輪)和傳動帶(鋼帶)油泵、液力變矩器、執行機構(閥體、油路)、傳感器、電腦等構成。兩組帶輪由皮帶相連，通過油壓控制主動輪與從動輪的夾緊與放松，來改變帶輪錐面與傳動帶嚙合點的

工作直徑，也就是一個輪直徑增大，另一個輪直徑減小，從而改變傳動比。在歐洲也有一個廠家，那就是奧迪，一直在采取CVT戰略。CVT雖然在燃油經濟性和變速平順性上具有強大優勢，可無法承受大扭力輸出，于是與強調大功率輸出的豪華轎車無緣。CVT雖然不能取代AT，可其卻激發了AT向更多的擋位發展，以得到更流暢的駕駛。

8AT使寶馬迎來一個新時代

在2009年的第十三屆上海國際汽車工業展覽會上，全球首發的寶馬760Li的面世為豪華轎車的尊貴感設定了新的基準。這款寶馬旗艦車型由一臺6.0L、400kW雙渦輪增壓的V12缸發動機驅動，與之匹配的是最新開發的8AT，從靜止到100km／h只用4.6s。760Li車型的創新變速器憑借其高效率和出色品質脫穎而出，同時新款8AT還依靠其獨有特色把對應車型的駕乘舒適性和動態性能提高到一個更高的標準。

8AT具有更強大優勢

想當年ZF(德國采矣孚)于2001年推出的全球首款6AT變速器就是應用在寶馬轎跑車上，這次的8AT也是由ZF開發的。ZF對它原有的6AT進行了大量的改進，以便提升它在發動機加速過程中的燃油經濟性和效率，并降低它的制造成本，而這就是全新的8AT。

寶馬這臺8AT科技含量更高，可以快速加速和減速，其過渡如天鵝絨般平滑，相較于雙離合變速器，這款8AT的特點是更輕的質量、更高的效率、更低廉的成本。全新的8AT配合汽油發動機在同樣的路況條件下可以比目前6AT提高3％的燃油經濟性，工作效率提升8％；而配合柴油發動機則燃油經濟性提高了7％。雖然增加了2個更低的傳動比，但它的體積仍然很緊湊，因此它所占用的車內空間與原來的6AT相當，但8AT可以傳遞出更大的扭矩。在提高經濟性和環保性的同時，新8AT更多的擋位、更加合理的齒比、更快的換擋時間、更平順的擋位切換和更先進的電子管理系統將進一步提高車輛的舒適性和運動能力，這些變化對于頂級豪華車來說至關重要。

AT的工作原理

AT通常由液力變扭器、行星齒輪組、換擋執行機構、控制閥體和控制電腦等主要部件組成。

液力變扭器位于自動變速器的最前端，安裝在發動機的飛輪上，其作用與手動變速器的離合器相似。當發動機運轉時，曲軸帶動液力耦合器的殼體和泵輪一同轉動，泵輪葉片內的液壓油在泵輪的帶動下隨之一同旋轉，在離心力的作用下，液壓油被甩向泵輪葉片外緣處，并在外緣處沖向渦輪葉片，使渦輪在液壓沖擊力的作用下旋轉；沖向渦輪葉片的液壓油沿渦輪葉片向內緣流動，返回到泵輪內緣的液壓油，又被泵輪再次甩向外緣。液壓油就這樣從泵輪流向渦輪，又從渦輪返回到泵輪而形成循環的液流。通過液力傳遞動能，在一定范圍內自動、連續地改變扭矩，以適應不同行駛阻力。

行星齒輪機構，是自動變速器的重要組成部分之一，主要由于太陽輪(也稱中心輪)、內齒圈、行星架和行星齒輪等元件組成。行星齒輪機構是實現變速的機構，速比的改變是通過以不同的元件作主動件和限制不同元件的運動而實現的。在速比改變的過程中，整個行星齒輪組還存在運動，動力傳遞沒有中斷，因而實現了動力換擋。

換擋執行機構主要是用來改變行星齒輪中的主動元件或限制某個元件的運動，改變動力傳遞的方向和速比，主要由多片式離合器、制動器和單向超越離合器等組成。離合器的作用是把動力傳給行星齒輪機構的某個元件使之成為主動件。制動器的作用是將行星齒輪機構中的某個元件抱住，使之不動。單向超越離合器也是行星齒輪變速器的換擋元件之一，其作用和多片式離合器及制動器基本相同，也是用于固定或連接幾個行星排中的某些太陽輪、行星架、齒圈等基本元件，讓行星齒輪變速器組成不同傳動比的擋位。

AT變速器的具體換擋又是怎樣來完成的呢?原來是由電子控制單元收集車輛行駛速度、發動機轉速、油門踏板位置等各種信息，加以分析后再向變速器控制閥體發出指令，通過閥體單元的各種電磁閥實現相應部位油壓的變化以控制換擋執行機構實現指令的實行，各控制閥不同的工作狀態將控制變速齒輪機構中離合器的分離與結合和制動器的制動與釋放，并改變變速齒輪機構的動力傳遞路線，實現變速器擋位的變換。

8AT做了哪些改進

8AT使用了4個基本齒輪組和5個控制單元。齒輪變換的秘密在于5個控制單元——多片離合器和制動器，在每個擋位上只有兩個單元是同時打開的，控制單元打開數量的降低意味著變速器內旋轉部件數量的降低。同時通過新齒輪概念，ZF的工程師們改善了齒輪嚙合效率。當動力從齒輪間傳遞時，動力是會有損失的，如6擋變速器在6擋時動力損失在0.5％～4％，而新一代自動變速器這種損失被降低到0—2％，從另一方面改善了燃油經濟性。

更高的整體速比讓8AT對整車的加速性和經濟性有幫助，特別是1、2擋之間的速比關系，讓換擋質量更佳，加速性更好。由于增加了2個速比，整個變速器速比的增加沒有增加單一擋位的負擔，即不必在某一擋位上忍受過寬的扭矩范圍和咆哮的高轉速。扭矩和轉速的平穩轉換使得變速器內的磨損減少，因而可以讓更“輕量化”的齒輪有更好的耐久性。所以，盡管增加了一個齒輪組，但8AT保持了與6AT相同的重量。通用和優化部件的選用使新變速器與原來的6AT相比，在安裝尺寸上并沒有增加，總的零部件數量還有所減少，但可以傳遞更大的扭矩了，動力重量比的增大也成為ZF新型變速器的一個顯著標志。

那些曾經有過的和我們平時見不到的AT說到AT，在我們頭腦中印象最深的當屬羚羊曾匹配的3擋AT了，雖然只有3個前進擋，可還是讓當時的許多人樂不思蜀。畢竟在那個年代，AT完全是奢侈的享受，豪華車的代名詞。

雖然寶馬的8擋變速器為我們帶來了許多驚喜，可對于重型卡車來說，8個擋確實不算什么。奔馳重卡ACTROS、斯堪尼亞等重卡的擋位通常都設計成十幾個，目的是在滿載貨物爬坡時可以以最適合的速度通過，不過它們的自動變速器大多是屬于AMT類型。北京的公交車采用自動變速器的也越來越多，通常采用的是美國通用汽車旗下艾里遜自動變速器，雖然擋位只有4到6個，但輸出扭矩卻可以達到1000Nm以上，體現出了AT的優勢。

國產8AT將投產

2012年4月1 3日，盛瑞傳動股份有限公司在濰坊盛瑞8ATT程院舉行了8AT十萬臺產能建設項目啟動儀式。江鈴控股有限公司副總裁吳豫建作為汽車主機廠代表表示，江鈴控股與盛瑞合作以來，進展非常順利并取得良好成果。盛瑞8ATB1樣機搭載的陸風汽車于2011年下半年圓滿完成了夏季高溫、高原試驗及冬季高寒試驗。2012年以來，根據雙方的合作進程，盛瑞已向江鈴控股提供2臺8AT B2樣機，目前已完成8AT在陸風汽車中的搭載，正在進行相關試驗測試。今年8月份，江鈴控股將在盛瑞的配合下，就陸風汽車申報國家型譜。今年年底，江鈴控股將采購500臺8AT，用于小批量跑車試驗，為明年的大批量生產做好準備。江鈴將與盛瑞一道，早日讓搭載國際一流8AT的陸風汽車馳騁于國內市場、造福于中國的汽車消費者，為民族汽車工業的發展做出應有的貢獻。

多擋變速器會成為歷史嗎?

隨著電動車的不斷普及，變速器終將成為歷史，因為電動汽車是用電機直接驅動車輛，直接控制輸出電流便可控制電機動力輸出。由電能轉變動能的變化使其動力系統中不必再安裝變速器了，所以最終變速器將走向博物館，但這個時間也許要經歷100年，那時，石油資源也許已經枯竭。