AT的數字密碼 1～10擋變速器進化論

我還是覺得6速就夠了

關于變速箱的擋位數，現在關注度高的8速、9速甚至10速，我始終覺得那多少帶點車廠或變速箱供應商為了高級而高級的意味，人性中總覺得數字越多越代表著高級與科技，為了不落人后，車廠中有一個做了，其他的不免被迫跟進，于是大家都做，到最后或許初衷是什么也許是次要的了。

但不否認現在的8、9速確實比以往很多方面表現更好，尤其是換擋平順度、效率及油耗，但這是多年來汽車科技必然要的進步。現在的8、9速仍多用于豪華品牌車型上，這也說明8、9速其實并不是對主流的6速有碾壓式的取代意義，更多的是優化與升級的意義，而不是革命。

其實照我的理解，以民用私家車手動擋的進化為參照，6速已經基本到頭了，因為發動機的動力范圍已經足夠，手動操作變速，相比起油耗與排放，再多的擋位其實已經讓操作變得繁瑣，已經是不親民的設計了，8、9速的手動擋，那絕對是個累贅。保時捷與雪佛蘭在911、Corvette上推出了迄今為止擋位最多的7速手動，第7擋也并不是出于速度和動力的考慮，完全是為了降低油耗和排放，其中1至6擋依舊是采用運動型傳動比。而有了扭力轉換器，自動換擋，那在6速基礎上加多兩三個超比擋，體現一下經濟性和“新科技”的高級感，再優化一下換擋質感等等，這就是變速箱的進化路徑了，現在主流的8、9速，哪個不是如此？

我想在8、9速之后，變速箱的優勢已經喪失，設定為9速或許并不是單純因為其就是最合理的擋位，而是在考慮到成本、尺寸、結構等等一系列的問題之后所得出的結論。我想說，機械不是越復雜越高級，在今后數年內，變速箱的格局不會有太大的變動，更多的只是變速箱本身技術細節的優化與升級，理性如我，6速已經夠用，8、9速，花錢享受額外的增值服務而已。

～嚴紹健

正如每個成功男人的背后總有一個默默支持他的女人，一款好的發動機背后總需要有一款優秀的變速器與它匹配。然而在百年汽車歷史的長河里面，變速器的名氣一直不如發動機那么大。

多得汽車技術不斷的發展，變速器的擋位，從1擋走到5擋用了接近100年的時間，而從現代化主流的6擋發展到10擋，卻僅僅用了不到15年時間。

變速器這個百年的汽車科技精華，今天已經發展到以往不敢想象的10個擋位。那么它真的十全十美么？讓我們一起重走一遍變速器從1擋發展到10擋的路。

自動變速器如何變 李爾欣

眾所周知，活塞式內燃機輸出的轉速和扭矩如果直接傳到車輪上，汽車很可能連起步都困難。所以，在驅動車輪之前，必須先降速、增矩。而實現這些功能的正是變速器。當然，變速器還得通過換擋掛上合適的擋位齒輪，才能應對不同的行駛需求。但在一開始，變速器并不能自動換擋，需要司機手腳并用地操縱才行，還好在其發源地歐洲，多數司機并不嫌手動換擋麻煩。

然而，當汽車進入美國后，本地人顯然不習慣歐洲的駕駛方式，不止一位民間工匠提出要“教會”變速器自動換擋，尤其是1908年下線的Ford Model T，更讓美國人堅信開車不必頻繁地換擋。Ford ModelT用的是踏板式換擋：離合器踏板踩到底是低速擋，踩一半是空擋，放開就回到高速擋，而倒擋和剎車則各有一個獨立的踏板。幸運的是，Ford Model T生逢其時，當年的路況和車輛性能恰好可以讓它“一擋走天涯”，但直到20世紀30年代末，自動變速器的革命才由于液壓控制技術的成熟，而迎來真正的轉機。

在20世紀30年代，美國的所謂自動擋汽車普遍采用一種預選式手動變速器，其工作原理類似今天的雙離合變速器，即在掛擋時，換擋撥叉會提前結合同軸的下一個擋位，等選到該擋時就能跳過離合器而直接進擋。以通用的Automatic SafetyTransmission為例，它有一對高速擋和一對低速擋，但只需要在切換高低擋位時操作離合器，而同對擋位間的互換就不必使用離合器。然而，通用在研發Cadillac新車時注意到，液壓耦合器能夠有效地模擬離合器的半聯動狀態，或許可以用來取代離合器。

于是在1939年，通用給Oldsmobile和Cadillac兩個品牌的車型 提供一款稱為“Hydra-MaticDrive”的液壓耦合式4前速自動變速器。這款變速器不但用液壓耦合器取代離合器與發動機相連，還設有液壓控制的行星齒輪變速機構。而車內也不再有離合器踏板，掛到D擋，車就會往前走。不過作為史上首款量產全自動變速器，Hydra-Matic系列在當時還只是昂貴的選裝件。

但是，液壓耦合器畢竟無法有效地增大發動機輸出的扭矩，因此通用在1947年為Buick推出Dynaflow系列液力變矩式2前速自動變速器。而把液壓耦合器換成能改變扭矩的液力變矩器，則是Dynaflow跟Hydra-Matic之間最大的不同。應該說，此時，現代化的液力自動變速器業已正式登場，只是歷經3次換代，卻仍在1963年倉促下馬，說明Dynaflow在當時并沒有贏得市場。事實上，真正將液力自動變速器發揚光大的，是1950年配給Chevrolet的Powerglide系列2前速自動變速器。甚至直到今天，美國的民間賽車都還在廣泛使用新仿的Powerglide式2AT。

再往后，雖然汽車廠商們將連續可變的CVT以及雙離合器的DCT相繼實現批量生產，但最終還是由配有液力變矩器與行星齒輪變速機構的AT液力自動變速器憑借歷史機遇和常年的穩定發揮，而成為自動變速器市場上的霸主，并將擋位從3AT一路升到10AT。可以預見的是，直到電動機全面取代機械式變速器之前，除非CVT或DCT能夠突破自身的瓶頸，并抓住機會翻身，那么AT液力自動變速器仍將繼續統治自動變速器領域，并會出現擋位比10AT更多的機器。

如今，全球變速器品牌如此布局

變速器其實在各方面的技術難度都不比發動機要低。地球上的汽車品牌多如牛毛，但是能夠生產變速器大家所聽過的品牌也就ZF和愛信這些大廠。且看中國自主品牌能夠自主研發發動機的已經屈指可數，能夠做出變速器的更是少得可憐。據統計，中國的汽車品牌使用自主研發自動變速箱的車型僅為5%，其余95%的車型都是使用國外品牌的自動變速箱。而ZF、Aisin、Borg Warner為市場三巨頭。

已成另類的“少數擋”

在這個4、5擋自動變速器都逐漸式微的時代，是否1、2、3擋變速器就已經淪為侏羅紀化石呢？答案肯定出乎大家的意料——1、2、3擋變速器并沒有絕跡，它們劍走偏鋒在一些特殊領域依然大放異彩。

科尼賽克Regera

僅有1個擋位，意味著只能固定使用單一的傳動比，連變速器最基本的功能——改變傳動比，都做不到，根本就是減速器而已。此前，也就世界第一輛汽車“初哥”Benz Patent-Motorwagen Nr.1仗著車輕，又只有0.5kW的功率，硬是用1根鏈條連接發動機傳動軸的小齒輪與車輪的大齒輪，以傳遞扭矩。此舉堪稱“后無來者”，但萬萬沒想到科尼賽克Regera會成為第二個，這輛來自北歐的混合動力超跑，在沒有變速器的情況下，讓5.0L雙渦輪增壓V8發動機直接通過液壓耦合多片式離合器以及傳動比固定為2.85的主減速器，連接驅動后輪的2臺180kW電動機。老實說，要不是電動機本就不需要變速器，這樣的KDD直接驅動系統甚至無法讓科尼賽克Regera順利起步。事實上，只有1個前進擋的科尼賽克Regera還得麻煩電池組的發電機來完成倒車的工作。

大腳怪

大約在1904年，就已經有能夠自動完成換擋動作的2擋變速器，但具有液力變矩器的2擋自動變速器卻要遲至20世紀40年代末才投入量產，并且直到1950年才出現真正征服市場的2AT——來自通用的Powerglide系列變速器。這種變速器是如此之簡單、耐用，以至于今天仍有美國制造商專門為一些粗暴的賽車——例如“大腳怪”Monster Truck，仿制Powerglide式變速器。如今，職業車隊的大腳怪高12英尺、寬12英尺，所配的66英寸越野輪胎重達462磅，“駕”著4×4卡車底盤，在人工制造的泥潭里進行2對2的“斗車”表演。所以這里不適合精密的DSG或者嬌氣的電動機，必須搭載易用耐操的變速器，而結構簡單的2AT或3AT無疑是最適合的選擇。因此，哪怕原廠早已停產，這些“美國怪獸”也要配備仿制的經典變速器，比如Powerglide系列。

美國陸軍HMMWV

1964年，凱迪拉克旗下車型開始配備TurboHydra-Matic系列3AT，讓全新的THM400系列自動變速器成為最早用于量產車的3AT。從那時起，THM400系列自動變速器就陸續以不同的身份供應通用旗下的多個品牌。但在1980年，為改善車輛的燃油經濟性，通用開始淘汰體重超標的THM400系列自動變速器。而巧合的是，1年后登場的美國陸軍HMMWV高機動性多用途戰術車的原型車M998A0系列，卻搭載著THM400型3AT開始驗證測試，而且從1989年首次投入實戰起，HMMWV就一直使用這款3AT。服役至今，盡管HMMWV歷經多次改進，并引入4AT變速器，但使用THM400型變速器的型號卻始終未退出現役。甚至可以確定，在用于取代HMMWV的JLTV聯合輕型戰術車服役前，都還能見到鮮活的3AT變速器。順便一提，HMMWV剛“轉業”當悍馬H1時，用的是改稱3L80的THM400型3AT，后來就換成4L80-E型4AT。

上世紀豐田 成熟 穩定

在自動變速器的歷史里，4AT比3AT更早面世。世上第一款用于乘用車的量產型全自動變速器就是4AT——1939年配給1940年款凱迪拉克車型的Hydra-Matic系列變速器。只不過，Hydra-Matic的4AT是通過液壓耦合器與發動機相連的，而非現在普遍使用的液力變矩器。但是，使用液力變矩器的自動變速器卻花費將近30年才從2AT進化到4AT。

憑借帶有O/D擋的4AT，1978年登場的S90系列第五代豐田Crown幸運地被公認為世界上第一款配備4AT的量產車。如果覺得用O/D擋有些作弊的話，那可以把這個榮譽讓給同年的豐田Supra，人家也有選裝的4AT。順便一提，Crown的自動變速器型號為A40，說明這款4AT是由3AT衍生而來的；相反，Supra的變速器型號是A40D，卻是正宗的4AT。而多款來自歐美廠商的經典4AT，如通用4L60系列、采埃孚4HP14等，則擠在20世紀80年代初集體亮相。

也許是大器晚成的緣故，多數知名4AT家族都練就一身長壽的本領。且不說豐田的“萬年4AT”，就是通用4L60系列，幾經演變也能從20世紀80年代一直用到21世紀初。相比其他AT變速器，擋位少、難以做到換擋平順固然是眼下4AT的短板；但結構相對簡單、維修成本低也是廠家難以徹底割舍4AT的原因。近年，愛信更推出i-super智能4AT，引入液力變矩器鎖止技術，將4AT的傳動效率提高到CVT的水平。所以，且慢給4AT蓋棺定論。

無敵最寂寞，奈何CVT 吳均杰

4AT變速器可以說是1～1 0擋變速器里面生命力最強大的一個擋位數字。尤其多得豐田，不斷為它續命。不過，終結這個神話的一天終于來臨了。

我都不知道從什么時候開始，車上如果沒有個6擋或者以上的變速箱，都不好意思和別人打招呼，7個擋位都已經是標配，就連CVT都說要模擬8擋。這不，9擋剛出來沒多久10擋就露臉。但曾經一段時間里，豐田車主們都只能默默惦記著自己的4AT。

豐田的4AT，在社交媒體上被稱為“神樣”存在。無他，無論是橫置還是縱置版本的4AT，在豐田車系上服役多年，性能被挖掘到底。21世紀第一個10年，豐田旗下最暢銷的幾款產品依然使用4AT，包括雅力士/威馳、卡羅拉、凱美瑞和RAV4等，而直至今年，豐田在中國銷售的乘用車（Hiace算商用車）才將4AT完全撤下配置表。

為豐田提供4AT變速箱的自然是豐田干兒子愛信。先不說搭載在蘭德酷路澤和普拉多等Working Mule上的縱置型號，單就橫置的幾個型號（對應不同的扭矩水平）拿出來與同時代的6AT比較，除了在高速路況下的油耗表現有硬傷之外，其余表現一點都不失禮，除了愛信自己爭氣之外，豐田本身在技術上壓倒性的優勢是最重要的。

知乎上有位網友說得很有道理，這世上一直有兩種造車哲學，一種是：“我們用更先進的技術，哦，什么，你說故障率？新技術有一定的故障率是難免的啊！你要好好保養哦。”另一種是：“什么？新技術比成熟技術故障率高兩個百分點？好的，我們用成熟的那個，同時我們把它調校好讓它達到新技術的效果吧！”

問題來了，豐田貫徹的是哪種哲學？

豐田鐘情于4AT，無非兩個原因：邊際成本和可靠性。當然，可靠性更重要，沒有可靠性帶出來的口碑和銷量，哪里輪到邊際成本說話？豐田和愛信都完全有能力設計和制造出多擋位的變速箱，但看看ZF橫置9AT的負面新聞，我知道豐田和愛信都在背后掩嘴偷笑。

豐田的4AT，在我看來于上一代卡羅拉和改款前的本代凱美瑞上已經達到頂峰。換擋平順性、換擋效率和傳動效率這三個指標都比不少擋位更多的自動變速箱要做得好，本來我認為這一代改款前的凱美瑞以及上一代的卡羅拉所搭載4AT已經是愛信4AT的技術頂峰，堪稱變速箱中的掃地僧。豈料致炫推出的時候，不是搭載CVT，而是一副更進一步的4AT，似乎有點不可理喻。

就算是小型車這個級別，這副名為i-Super的4前速自動變速箱也被各式6AT和英文字母縮寫黨——DCT、CVT等圍追堵截。但事實上，除了擋位數量這個指標之外，在變速箱控制程序以及扭力轉換器鎖止區間這兩項事關變速箱實力表現的指標上，i-Super已經和同級最先進的變速箱持平。

4AT還有存在價值嗎？

在現今擋位越來越多的時代，4AT似是老舊的代名詞，但事實上，4AT一樣有其存在價值。因為其結構簡單，能適用的扭矩更大，而且能讓扭力轉換器扭矩放大倍數更高，所以在越野車上非常合適，反正越野車并不是用來跑高速公路的。

i-Super變速箱使用的控制程序和現款凱美瑞上的6AT一樣，這套控制程序更聰明、寬容度也更大，應用在變速箱上就是更懂得在合適的時候換擋以及換擋動作更得體。實際使用中，這副4AT的換擋動作是相當輕柔的，比同時期的不少6AT要來得好，對的，通用，我說的就是你！但更重要的是，當我需要動力輸出的時候，不論是扭力轉換器的介入還是變速箱的Kick Down都來得恰好處，幾乎是心到力到，在市區行駛，變速箱絕不對動力藏藏掖掖，路見不平一聲吼，該出手時就出手，風風火火闖九州。

而扭力轉換器更大的鎖止區間（從前代的25%提升至50%），則意味著傳動效率更高，也就是對錢包友好度更高，同時更為直接的動力輸出，也能提升駕駛者的體驗。

好了，優點講完。

“4個擋位”這個字眼對于致炫來說就是痛點，這是以上所有優點都無法掩蓋的。畢竟擋位少，致炫高速行車的轉速就一定不低，參考致炫搭載的5NR（1.5車型）發動機的萬有特性曲線圖，就知道100km/h的行駛速度已經接近曲線圖標示的發動機最佳效率區間邊緣，更高就不說了……

所以高速巡航的燃油經濟性這件事情，一直就是致炫的硬傷，這不是我一個說了算，而是眾多致炫車主們的一致反饋結果。所以，廣汽豐田趁著致炫中期改款換上CVT變速箱（同平臺的一汽豐田威馳也同步跟進）。但近年來CVT快速發展，無論傳動效率和穩定性都大幅度提升，運轉流暢性就更不在話下，所以日本地區的小排量車型都紛紛換用CVT變速箱。