AT的数字密码 1～10挡变速器进化论

我还是觉得6速就够了

关于变速箱的挡位数，现在关注度高的8速、9速甚至10速，我始終觉得那多少带点车厂或变速箱供应商为了高级而高级的意味，人性中总觉得数字越多越代表着高级与科技，为了不落人后，车厂中有一个做了，其他的不免被迫跟进，于是大家都做，到最后或许初衷是什么也许是次要的了。

但不否认现在的8、9速确实比以往很多方面表现更好，尤其是换挡平顺度、效率及油耗，但这是多年来汽车科技必然要的进步。现在的8、9速仍多用于豪华品牌车型上，这也说明8、9速其实并不是对主流的6速有碾压式的取代意义，更多的是优化与升级的意义，而不是革命。

其实照我的理解，以民用私家车手动挡的进化为参照，6速已经基本到头了，因为发动机的动力范围已经足够，手动操作变速，相比起油耗与排放，再多的挡位其实已经让操作变得繁琐，已经是不亲民的设计了，8、9速的手动挡，那绝对是个累赘。保时捷与雪佛兰在911、Corvette上推出了迄今为止挡位最多的7速手动，第7挡也并不是出于速度和动力的考虑，完全是为了降低油耗和排放，其中1至6挡依旧是采用运动型传动比。而有了扭力转换器，自动换挡，那在6速基础上加多两三个超比挡，体现一下经济性和“新科技”的高级感，再优化一下换挡质感等等，这就是变速箱的进化路径了，现在主流的8、9速，哪个不是如此？

我想在8、9速之后，变速箱的优势已经丧失，设定为9速或许并不是单纯因为其就是最合理的挡位，而是在考虑到成本、尺寸、结构等等一系列的问题之后所得出的结论。我想说，机械不是越复杂越高级，在今后数年内，变速箱的格局不会有太大的变动，更多的只是变速箱本身技术细节的优化与升级，理性如我，6速已经够用，8、9速，花钱享受额外的增值服务而已。

～严绍健

正如每个成功男人的背后总有一个默默支持他的女人，一款好的发动机背后总需要有一款优秀的变速器与它匹配。然而在百年汽车历史的长河里面，变速器的名气一直不如发动机那么大。

多得汽车技术不断的发展，变速器的挡位，从1挡走到5挡用了接近100年的时间，而从现代化主流的6挡发展到10挡，却仅仅用了不到15年时间。

变速器这个百年的汽车科技精华，今天已经发展到以往不敢想象的10个挡位。那么它真的十全十美么？让我们一起重走一遍变速器从1挡发展到10挡的路。

自动变速器如何变 李尔欣

众所周知，活塞式内燃机输出的转速和扭矩如果直接传到车轮上，汽车很可能连起步都困难。所以，在驱动车轮之前，必须先降速、增矩。而实现这些功能的正是变速器。当然，变速器还得通过换挡挂上合适的挡位齿轮，才能应对不同的行驶需求。但在一开始，变速器并不能自动换挡，需要司机手脚并用地操纵才行，还好在其发源地欧洲，多数司机并不嫌手动换挡麻烦。

然而，当汽车进入美国后，本地人显然不习惯欧洲的驾驶方式，不止一位民间工匠提出要“教会”变速器自动换挡，尤其是1908年下线的Ford Model T，更让美国人坚信开车不必频繁地换挡。Ford ModelT用的是踏板式换挡：离合器踏板踩到底是低速挡，踩一半是空挡，放开就回到高速挡，而倒挡和刹车则各有一个独立的踏板。幸运的是，Ford Model T生逢其时，当年的路况和车辆性能恰好可以让它“一挡走天涯”，但直到20世纪30年代末，自动变速器的革命才由于液压控制技术的成熟，而迎来真正的转机。

在20世纪30年代，美国的所谓自动挡汽车普遍采用一种预选式手动变速器，其工作原理类似今天的双离合变速器，即在挂挡时，换挡拨叉会提前结合同轴的下一个挡位，等选到该挡时就能跳过离合器而直接进挡。以通用的Automatic SafetyTransmission为例，它有一对高速挡和一对低速挡，但只需要在切换高低挡位时操作离合器，而同对挡位间的互换就不必使用离合器。然而，通用在研发Cadillac新车时注意到，液压耦合器能够有效地模拟离合器的半联动状态，或许可以用来取代离合器。

于是在1939年，通用给Oldsmobile和Cadillac两个品牌的车型 提供一款称为“Hydra-MaticDrive”的液压耦合式4前速自动变速器。这款变速器不但用液压耦合器取代离合器与发动机相连，还设有液压控制的行星齿轮变速机构。而车内也不再有离合器踏板，挂到D挡，车就会往前走。不过作为史上首款量产全自动变速器，Hydra-Matic系列在当时还只是昂贵的选装件。

但是，液压耦合器毕竟无法有效地增大发动机输出的扭矩，因此通用在1947年为Buick推出Dynaflow系列液力变矩式2前速自动变速器。而把液压耦合器换成能改变扭矩的液力变矩器，则是Dynaflow跟Hydra-Matic之间最大的不同。应该说，此时，现代化的液力自动变速器业已正式登场，只是历经3次换代，却仍在1963年仓促下马，说明Dynaflow在当时并没有赢得市场。事实上，真正将液力自动变速器发扬光大的，是1950年配给Chevrolet的Powerglide系列2前速自动变速器。甚至直到今天，美国的民间赛车都还在广泛使用新仿的Powerglide式2AT。

再往后，虽然汽车厂商们将连续可变的CVT以及双离合器的DCT相继实现批量生产，但最终还是由配有液力变矩器与行星齿轮变速机构的AT液力自动变速器凭借历史机遇和常年的稳定发挥，而成为自动变速器市场上的霸主，并将挡位从3AT一路升到10AT。可以预见的是，直到电动机全面取代机械式变速器之前，除非CVT或DCT能够突破自身的瓶颈，并抓住机会翻身，那么AT液力自动变速器仍将继续统治自动变速器领域，并会出现挡位比10AT更多的机器。

如今，全球变速器品牌如此布局

变速器其实在各方面的技术难度都不比发动机要低。地球上的汽车品牌多如牛毛，但是能够生产变速器大家所听过的品牌也就ZF和爱信这些大厂。且看中国自主品牌能够自主研发发动机的已经屈指可数，能够做出变速器的更是少得可怜。据统计，中国的汽车品牌使用自主研发自动变速箱的车型仅为5%，其余95%的车型都是使用国外品牌的自动变速箱。而ZF、Aisin、Borg Warner为市场三巨头。

已成另类的“少数挡”

在这个4、5挡自动变速器都逐渐式微的时代，是否1、2、3挡变速器就已经沦为侏罗纪化石呢？答案肯定出乎大家的意料——1、2、3挡变速器并没有绝迹，它们剑走偏锋在一些特殊领域依然大放异彩。

科尼赛克Regera

仅有1个挡位，意味着只能固定使用单一的传动比，连变速器最基本的功能——改变传动比，都做不到，根本就是减速器而已。此前，也就世界第一辆汽车“初哥”Benz Patent-Motorwagen Nr.1仗着车轻，又只有0.5kW的功率，硬是用1根链条连接发动机传动轴的小齿轮与车轮的大齿轮，以传递扭矩。此举堪称“后无来者”，但万万没想到科尼赛克Regera会成为第二个，这辆来自北欧的混合动力超跑，在没有变速器的情况下，让5.0L双涡轮增压V8发动机直接通过液压耦合多片式离合器以及传动比固定为2.85的主减速器，连接驱动后轮的2台180kW电动机。老实说，要不是电动机本就不需要变速器，这样的KDD直接驱动系统甚至无法让科尼赛克Regera顺利起步。事实上，只有1个前进挡的科尼赛克Regera还得麻烦电池组的发电机来完成倒车的工作。

大脚怪

大约在1904年，就已经有能够自动完成换挡动作的2挡变速器，但具有液力变矩器的2挡自动变速器却要迟至20世纪40年代末才投入量产，并且直到1950年才出现真正征服市场的2AT——来自通用的Powerglide系列变速器。这种变速器是如此之简单、耐用，以至于今天仍有美国制造商专门为一些粗暴的赛车——例如“大脚怪”Monster Truck，仿制Powerglide式变速器。如今，职业车队的大脚怪高12英尺、宽12英尺，所配的66英寸越野轮胎重达462磅，“驾”着4×4卡车底盘，在人工制造的泥潭里进行2对2的“斗车”表演。所以这里不适合精密的DSG或者娇气的电动机，必须搭载易用耐操的变速器，而结构简单的2AT或3AT无疑是最适合的选择。因此，哪怕原厂早已停产，这些“美国怪兽”也要配备仿制的经典变速器，比如Powerglide系列。

美国陆军HMMWV

1964年，凯迪拉克旗下车型开始配备TurboHydra-Matic系列3AT，让全新的THM400系列自动变速器成為最早用于量产车的3AT。从那时起，THM400系列自动变速器就陆续以不同的身份供应通用旗下的多个品牌。但在1980年，为改善车辆的燃油经济性，通用开始淘汰体重超标的THM400系列自动变速器。而巧合的是，1年后登场的美国陆军HMMWV高机动性多用途战术车的原型车M998A0系列，却搭载着THM400型3AT开始验证测试，而且从1989年首次投入实战起，HMMWV就一直使用这款3AT。服役至今，尽管HMMWV历经多次改进，并引入4AT变速器，但使用THM400型变速器的型号却始终未退出现役。甚至可以确定，在用于取代HMMWV的JLTV联合轻型战术车服役前，都还能见到鲜活的3AT变速器。顺便一提，HMMWV刚“转业”当悍马H1时，用的是改称3L80的THM400型3AT，后来就换成4L80-E型4AT。

上世纪丰田 成熟 稳定

在自动变速器的历史里，4AT比3AT更早面世。世上第一款用于乘用车的量产型全自动变速器就是4AT——1939年配给1940年款凯迪拉克车型的Hydra-Matic系列变速器。只不过，Hydra-Matic的4AT是通过液压耦合器与发动机相连的，而非现在普遍使用的液力变矩器。但是，使用液力变矩器的自动变速器却花费将近30年才从2AT进化到4AT。

凭借带有O/D挡的4AT，1978年登场的S90系列第五代丰田Crown幸运地被公认为世界上第一款配备4AT的量产车。如果觉得用O/D挡有些作弊的话，那可以把这个荣誉让给同年的丰田Supra，人家也有选装的4AT。顺便一提，Crown的自动变速器型号为A40，说明这款4AT是由3AT衍生而来的；相反，Supra的变速器型号是A40D，却是正宗的4AT。而多款来自欧美厂商的经典4AT，如通用4L60系列、采埃孚4HP14等，则挤在20世纪80年代初集体亮相。

也许是大器晚成的缘故，多数知名4AT家族都练就一身长寿的本领。且不说丰田的“万年4AT”，就是通用4L60系列，几经演变也能从20世纪80年代一直用到21世纪初。相比其他AT变速器，挡位少、难以做到换挡平顺固然是眼下4AT的短板；但结构相对简单、维修成本低也是厂家难以彻底割舍4AT的原因。近年，爱信更推出i-super智能4AT，引入液力变矩器锁止技术，将4AT的传动效率提高到CVT的水平。所以，且慢给4AT盖棺定论。

无敌最寂寞，奈何CVT 吴均杰

4AT变速器可以说是1～1 0挡变速器里面生命力最强大的一个挡位数字。尤其多得丰田，不断为它续命。不过，终结这个神话的一天终于来临了。

我都不知道从什么时候开始，车上如果没有个6挡或者以上的变速箱，都不好意思和别人打招呼，7个挡位都已经是标配，就连CVT都说要模拟8挡。这不，9挡刚出来没多久10挡就露脸。但曾经一段时间里，丰田车主们都只能默默惦记着自己的4AT。

丰田的4AT，在社交媒体上被称为“神样”存在。无他，无论是横置还是纵置版本的4AT，在丰田车系上服役多年，性能被挖掘到底。21世纪第一个10年，丰田旗下最畅销的几款产品依然使用4AT，包括雅力士/威驰、卡罗拉、凯美瑞和RAV4等，而直至今年，丰田在中国销售的乘用车（Hiace算商用车）才将4AT完全撤下配置表。

为丰田提供4AT变速箱的自然是丰田干儿子爱信。先不说搭载在兰德酷路泽和普拉多等Working Mule上的纵置型号，单就横置的几个型号（对应不同的扭矩水平）拿出来与同时代的6AT比较，除了在高速路况下的油耗表现有硬伤之外，其余表现一点都不失礼，除了爱信自己争气之外，丰田本身在技术上压倒性的优势是最重要的。

知乎上有位网友说得很有道理，这世上一直有两种造车哲学，一种是：“我们用更先进的技术，哦，什么，你说故障率？新技术有一定的故障率是难免的啊！你要好好保养哦。”另一种是：“什么？新技术比成熟技术故障率高两个百分点？好的，我们用成熟的那个，同时我们把它调校好让它达到新技术的效果吧！”

问题来了，丰田贯彻的是哪种哲学？

丰田钟情于4AT，无非两个原因：边际成本和可靠性。当然，可靠性更重要，没有可靠性带出来的口碑和销量，哪里轮到边际成本说话？丰田和爱信都完全有能力设计和制造出多挡位的变速箱，但看看ZF横置9AT的负面新闻，我知道丰田和爱信都在背后掩嘴偷笑。

丰田的4AT，在我看来于上一代卡罗拉和改款前的本代凯美瑞上已经达到顶峰。换挡平顺性、换挡效率和传动效率这三个指标都比不少挡位更多的自动变速箱要做得好，本来我认为这一代改款前的凯美瑞以及上一代的卡罗拉所搭载4AT已经是爱信4AT的技术顶峰，堪称变速箱中的扫地僧。岂料致炫推出的时候，不是搭载CVT，而是一副更进一步的4AT，似乎有点不可理喻。

就算是小型车这个级别，这副名为i-Super的4前速自动变速箱也被各式6AT和英文字母缩写党——DCT、CVT等围追堵截。但事实上，除了挡位数量这个指标之外，在变速箱控制程序以及扭力转换器锁止区间这两项事关变速箱实力表现的指标上，i-Super已经和同级最先进的变速箱持平。

4AT还有存在价值吗？

在现今挡位越来越多的时代，4AT似是老旧的代名词，但事实上，4AT一样有其存在价值。因为其结构简单，能适用的扭矩更大，而且能让扭力转换器扭矩放大倍数更高，所以在越野车上非常合适，反正越野车并不是用来跑高速公路的。

i-Super变速箱使用的控制程序和现款凯美瑞上的6AT一样，这套控制程序更聪明、宽容度也更大，应用在变速箱上就是更懂得在合适的时候换挡以及换挡动作更得体。实际使用中，这副4AT的换挡动作是相当轻柔的，比同时期的不少6AT要来得好，对的，通用，我说的就是你！但更重要的是，当我需要动力输出的时候，不论是扭力转换器的介入还是变速箱的Kick Down都来得恰好处，几乎是心到力到，在市区行驶，变速箱绝不对动力藏藏掖掖，路见不平一声吼，该出手时就出手，风风火火闯九州。

而扭力转换器更大的锁止区间（从前代的25%提升至50%），则意味著传动效率更高，也就是对钱包友好度更高，同时更为直接的动力输出，也能提升驾驶者的体验。

好了，优点讲完。

“4个挡位”这个字眼对于致炫来说就是痛点，这是以上所有优点都无法掩盖的。毕竟挡位少，致炫高速行车的转速就一定不低，参考致炫搭载的5NR（1.5车型）发动机的万有特性曲线图，就知道100km/h的行驶速度已经接近曲线图标示的发动机最佳效率区间边缘，更高就不说了……

所以高速巡航的燃油经济性这件事情，一直就是致炫的硬伤，这不是我一个说了算，而是众多致炫车主们的一致反馈结果。所以，广汽丰田趁着致炫中期改款换上CVT变速箱（同平台的一汽丰田威驰也同步跟进）。但近年来CVT快速发展，无论传动效率和稳定性都大幅度提升，运转流畅性就更不在话下，所以日本地区的小排量车型都纷纷换用CVT变速箱。