最近这段时间，我的朋友圈反复被一个概念刷屏——10AT，主因是有国外媒体试驾了搭载爱信10速自动变速器的雷克萨斯LC500，于是，10AT的概念以前所未有的气势跃然眼前，似乎一夜之间，我们进入了10AT时代。

世界上首款搭载10AT的量产车雷克萨斯LC500

睁大眼睛看，新技术的开发和使用推动着汽车工业的进步，也推动着各厂家为此洒下大笔金钱。变速器这个东西，作为汽车动力系统最重要的组成之一，直接关系着运动性、舒适性和经济性，自然的，变速器的革新也是汽车技术进步的重要一环。不过，变速器真的是太复杂了，复杂到如果要谈论其技术进步还不如直接写一篇博士论文，今天，汽车之家简单地通过档位数来谈谈变速器尤其是自动变速器的进步。

自动变速器的“多档位”时代

档位数到底表示了什么？

好了，虽然没有博士论文那么难懂，但毕竟是聊技术，必须有点干货才行！且听我细说。

在展开详述自动变速器之前，我们先来看看变速器的档位数到底意味着什么。变速器的档位其实很容易定义，即变速器可以取得的传动比。请不要忘记倒档，即便大多数倒档都或多或少的依赖于前进档位齿轮组的存在。对于一个转矩范围一定的动力输出装置，无论电机还是普通内燃机，变速器的齿比范围决定了车辆的驱动力范围，进而直接决定了车辆的用途。对于所有依靠齿轮组实现传动比的变速器（AT/MT/AMT/DCT）而言，每一个档位都有着一个齿比，因此更宽的齿比范围意味着需要更多的档位。这也是为什么大型载重车辆需要的档位数要远远超过普通载客车辆，因为那些大家伙们时而需要牵引近百吨重物爬上陡坡，时而也需要轻车高速前进。

商用车的档把

对于AT/MT/AMT/DCT而言，一个齿比至少意味着一组或者几组齿轮组实现的一个传动比。齿轮组的形式虽然有多种，按照原理无外乎传统的普通齿轮副以及较为复杂的行星轮系，但不论哪一种结构，所有齿轮组都有着自己的转动惯量和传动效率；而且还需要变速器提供安装轴承、结构强度和齿轮润滑。对于自动控制的变速器（AT/AMT/DCT）而言，每一组齿轮组还额外需要作动机构和控制单元，而所有的作动机构又需要相应的轴承、强度和润滑等等。所以，简单地举例，就能看出来，更多的档位对于整车性能或许是美好的，但对于负责设计变速器结构的工程师而言，却是对脑细胞的一场大面积屠杀。

手动变速器在这方面似乎有些优势，毕竟它并不需要额外的电动控制单元，也没有恼人的“Shift-Matrix”和复杂的控制单元标定。也正是因为如此，手动变速器非常不适合多档位设定，即便是在追求降低运输成本、提高运输效率的商用车领域，手动变速器也逐渐被自动变速器取代，毕竟太多的档位会极大地提高驾驶者的负荷，驾驶也同样不再是一件轻松愉快的事情。所以，即便是搭配在针对“精英驾驶人群”“舒适性处于较低地位的跑车上，手动变速器的档位也没有超过7个。

保时捷911车型使用的7前速手动变速器

值得注意的是，以保时捷911搭载的7前速手动变速器为例，第7档的速比同样被设定的与第6档差别较大，意味着这台变速器的第7档几乎只是用于高速巡航而非赛场竞技，并不需要经常使用第7档。

自动变速器则少了这方面的顾虑，至少在带有液力变矩器的自动变速器（AT）和双离合器变速器（DCT）上如此。对于驾驶者而言，操控这两者的方式似乎就是简单地在“PRND”中选来选去。而对于自动变速器的控制系统而言，却是“6档降4档需要放开哪个制动器关闭哪个离合器是否转矩平衡如何建立油压变矩器的离合器有没有关是不是要发动机多喷油驾驶者是要继续踩刹车还是准备换油门”的一场心路过程。简单粗暴地理解，档位更多的变速器相当于有更多的选择可能性，因此需要更多次经历这样的虐心过程，同时还要保证变速器的传动性能出色，否则坐在驾驶座上的那位就要骂娘了。

所以档位数并不如人们想象地那样美好，无论是从机械结构还是控制策略上而言，更多的档位只意味着更多的麻烦，9AT绝对不是8AT外加1AT，因而从这一点出发，更多的档位数标志了汽车技术的进步。

为什么要不停地增加档位数？

既然更多的档位只是可能带来更多的麻烦，而且大多数现行的变速器也没有那么不堪，为什么要不停地增加档位数，将6AT做成8AT甚至是10AT？

欧盟排放标准中对于新上市乘用车辆CO2排放的要求，2020年需要新车达到大约3.7升/百公里的油耗

其实一个非常严峻的事实便是发动机技术的开发并没有排放标准的革新迅速。20年间，排放标准对于一些排放物的限定从无到有，比如Euro1号排放法规并没有针对NO氮氧化物提出限制，这一限值初始于Euro3号法规；而对于另外一些排放物的标准却是提高了接近十倍，同样以欧盟法规为例，Euro1号对于HC碳氢化物和NO氮氧化物两者排放做出共计970mg/km的限制；而Euro6号第三阶段对于HC一种排放物的限制就为100mg/km。虽然众多新技术被应用在发动机中，例如缸内直喷、涡轮增压、广角气门正时调节、变排量水泵等等等等，但也会出乎意料地有副产物产生。例如HC排放物更多出现在较高压缩比、高燃烧温度以及带有缸内直喷结构的汽油发动机上。此外，对于二氧化碳排放物的严苛规定甚至已经让各大厂商想方设法在结构上进行创新，给汽车大幅度减重，增加档位也是其中的一个可行之道。

重新回到变速器这一话题上，变速器的档位越多意味着变速器的传动范围越广，降低发动机在确定工况下的负载，进而实现减小油耗的目的。

更多的档位并不代表更好的体验

本田10前速自动变速器部分结构

正如并不是所有的档位都在现实生活中一定具有意义一样，档位更多的自动变速器并非表现得更好。如前文提到的，在自动变速器这一前提下，档位越多意味着变速器结构越复杂，结构复杂意味着变速器内部的执行元件更为复杂，如同蝴蝶效应一样，这些机构在重量、惯量带来的增加极可能会让变速器的效率下降。与此同时，繁复的自动变速器控制策略更是不太容易满足众多用户需求。更不必提及所有的结构以及元件都有自身的设计限制和长期可靠性。因此，更多的档位并非是一台出色自动变速器的前提，反之亦然。此外，所有的新型自动变速器都需要考虑到自身的拓展性能，即需要与不同种类的混合动力系统配合、与不同的驱动形式配合、与不同功率以及转矩的发动机配合，这极大地提高了自动变速器的设计难度和设计妥协的可能性。

梅赛德斯奔驰9G Tronic变速器

事实证明，优秀的自动变速器绝非只是一味增加档位而对传动质量不予理睬。以梅赛德斯奔驰的9G Tronic为例，这台变速器虽然有着9个前进档位和高达9.15：1（已经接近本田发布的10AT变速器）的传动范围，但与替代产品7G Tronic 7前速自动变速器相比，传动范围增加对于油耗改善的贡献仅有2%。在NEFZ工况以及同一发动机和车型的前提下，9G Tronic降低了6.5%的油耗，另外4.5%却是通过引入电子变速器油泵、减小机械式油泵排量、设定更为直接的选档机构、使用全新的控制阀、减小变速器油量、改善变速器油液性质以及更为重要的、对于换挡策略“Shift Matrix”的优化而实现的。相比后面提及的几个要素而言，档位数增加带来结构上的变化与经济效益改善的比值，似乎并没有我们想象得那么乐观。

最后我们要说：

iPhone的启示

看似简单的自动变速器其实需要满足太多的设计需求，因此毫无悬念地，所有的设计都需要在这里或者在那里做出妥协，得到一台优秀的自动变速器远非多塞入几个齿轮组这么简单。另一方面，所有工业产品的新技术都需要整个技术体系的配合，因此全新的变速器概念不一定成熟，表现也不一定比之前的产品更令人满意。但是所有在技术上的试探和革新都值得人们的尊重，毕竟10年前，这个世界上还有一种带着诺基亚标志的智能手机，10年后的现在呢？