中级SUV使用9AT是不是有点杀鸡用牛刀的意思？ - 知乎450被浏览252964分享邀请回答91 条评论分享收藏感谢收起/help/physmod/sdl/ref/6speedlepelletier.html而爱信AW 8速自动变速箱是爱信工程师在6-Speed Lepelletier发明10年后注册专利的，它的结构精妙之处在于，这个变速箱是完全基于Lepelletier的6速变速箱的，但是由6速变8速的过程完全没有添加额外的行星轮，也就是保留了原始的3组行星轮大框架，只是通过将输入轴的第一组行星轮中的太阳轮固定在油泵轴上，再通过第一组行星轮的两个速比和后面的两组搭配构成8个前进挡速比。相比通用的8速变速箱 (8L90)以及ZF的8速变速箱 （8HP）使用了4组行星轮结构，爱信8速的结构非常的精简，完全使用的是以前6速的主要构架。这也是为什么作为世界上第一款8速变速箱，它今天依然使用在包括BMW X1，Mini Clubman，Lexus RX，Cadillac XT6，以及Volvo S和V系列上。很多人都在说使用例如上面爱信的8速自动变速箱已经可以极大程度地平衡整车的动力和油耗，我们真的有必要继续推出9速，10速和11速的变速箱用于普通乘用车么？下面这幅图来自ZF，其中一部分信息显示的是自动变速箱挡位数的变化。从5速到6速我们用了大概10年的时间（95年到2005年前后），而第二个十年从2005年到2015年前后我们快速实现了6速到9速甚至10速的快速增长。SOURCE: ZF Friedrichshafen AG (2013).
为什么我们需要这么多的挡位？我们经常可以从官方或者媒体渠道听到关于更多挡位会更好地节油以及提供更好的驾驶性，但是究竟这是怎么做到的？这个要从下面三个方面说起。1. 更多的挡位意味着：从1挡到最高挡更宽的速比范围，以及更小的挡位速比差，这两点会同时改善油耗和驾驶性运动性。这里速比是指变速箱输入轴和输出轴之间的转速比。下面先来解释是什么，再来解释为什么 。1）什么是1挡到最高挡的速比范围？那么如果以前面提到的爱信8速为例，那么它的速比分布如下图，图片信息截取自爱信官网可以看到一挡的速比为4.596，也就是说输入轴（发动机端）转4.596圈变速箱的输出轴转1圈。而最高挡8挡的速比为0.685，也就是说发动机端转0.685圈变速箱的输出轴转1圈。那个这个变速箱的速比范围就是4.596 /0.685 = 6.71：1。而新推出用在雪佛兰上的9速变速箱的速比范围呢？如下图，同样来自官方内容：这个箱子有更广的1挡到9挡速比范围：4.69/0.62 = 7.562）什么是挡位速比差？还是用上面提到的爱信8速和通用9速举例。最影响油耗和运动性的就是低挡位的挡位速比差。爱信1挡速比为4.596，2挡速比为2.724，于是两挡速比差距为4.596/2.724 = 1.687通用1挡速比为4.69，2挡速比为3.31，于是两挡速比差距为4.69/3.31=1.417同理爱信2挡和3挡的速比差距为：2.724/1.863=1.462同时通用2挡和三挡的速比差距为：3.31/3.01=1.100通用9速的低挡位速比差要小于爱信8速。那么现在要来说为什么更宽的速比范围，以及更小的挡位速比差，会同时改善油耗和驾驶性运动性。要解释这个问题就要用到下面这幅挡位和轮端扭矩图，下图是六速GTI 2.0T+DSG的例子，图片转载自Johnny Miao的回答：上图横轴显示的是车速，纵轴是发动机通过变速箱最终传递到车轮上的扭矩。而图中各色曲线代表的是变速箱不同挡位传递的轮端扭矩。从蓝色的一挡开始（用于低车速大扭矩）到最下面的粉色（用于高车速和低扭矩）。那么当挡位增加后，1挡和最高挡的速比变得更广后会出现下面的情况（随手示意草图）：1挡速比变得更大，向上沿着箭头移动到紫色曲线方向，于是在一挡同样的车速下你会得到更高的车轮扭矩，于是更运动。最高挡速比变得更小，向下沿箭头移动到深蓝色曲线方向，于是最高挡在同一车速下的发动机转速更低，于是更经济省油。同样的图也可以来解释为什么更小的挡位速比差会帮助驾驶员实现更平衡的驾驶性（运动和油耗的平衡）。如果你和原图比较的话，当挡位增加后，你可以在以前的挡位轮端扭矩图里插入多出的挡位，比如在原始的1挡（顶端蓝色曲线）和2挡（红色曲线）中间插入一个新的挡位（下图黑色曲线）成为2挡，老的红色2挡则顺移成为3挡。不知道你有没有下面的经验，就是驾驶一些只有4挡5档的车在低速堵车环境下跟车的时候，感觉使用1挡不升2挡则会扭矩过剩，发动机转速很高，这时油耗很差。但是如果使用2挡的话发动机转速经常又会运行在怠速+，感觉整车扭矩不足。这时虽然可能油耗会好一些，但是却损失了运动性。如果在老的1挡和2挡之间加入一个新的挡位（上图的黑色曲线），或者把老2挡曲线向上移动（减小1，2挡之间的速比差），则你会获得一个更适合在低速运行的中间挡位，既不会扭矩不足同时也保证了适中的油耗。2. 增加挡位数从而减少速比差还有另一个明显的好处，就是可以帮助实现更加快速和平顺的升降挡，于是在改善运动性的同时（快速的换挡）也改善了换挡的舒适性（平顺的升降挡）。要解释这个是怎么实现的，就要从自动变速箱的换挡实现过程是什么来说起。无论自动AT变速箱，还是双离合DCT变速箱，传递扭矩的最主要零部件就是离合器，在AT中包括多组转动离合和静态离合，而在DCT中则是两组并行的离合器。当然也有例外，比如ZF 9速变速箱为了省去转动离合和静态离合使用了两组Dog Clutch（爪形离合），也使得ZF这款 9速在控制上面变得非常困难，在使用爪形离合的时候很容易出现换挡顿挫和摘挂挡失败的问题。这边我主要想讨论的是传统的AT中的转动离合+静态离合的组合，这种传统的搭配也是最为安全容易控制和常用的解决方案，爱信8速和通用这款最新的9速用的主要都是这两类离合。不论是使用传统离合的AT变速箱还是双离合DCT变速箱，他们在换挡的时候经历的都是类似的一个过程，就是利用离合可以打滑的特性（半开）使得换挡过程中扭矩不会中断。这个半开的状态就是类似于手动挡汽车离合踏板半踩的状态。在离合器打滑的过程中扭矩一样可以传递但是不需要和输入端转速一致。于是整个换挡过程在你脱开一个挡位离合的同时就可以加载下一个需要的挡位离合。比如你在脱开1挡离合的同时可以同时加载2挡离合，一上一下整个过程扭矩不会中断（相对的则是手动挡需要完全踩下离合换挡于是扭矩传递会中断）。这个过程在离合器的微观领域是通过两步来完成的，一步叫做扭矩交替，就是扭矩先从一个离合传到另外一个离合。第二步叫做转速同步，就是将加载后的新挡位转速和发动机端的转速同步这时就可以完全闭合离合了。具体过程我画了一个草图来表示：比如如果变速箱在进行的是1挡升2挡的操作，那么一挡对应的离合器会慢慢打开，2挡离合会慢慢结合，做一个X型的扭矩交替，这是换挡的第一步，这时发动机转速（绿色）还是保持和1挡同步的。当扭矩完全传递到2挡离合后进入转速同步阶段，2挡会逐渐闭合，绿色发动机转速从1挡向2挡变化，直至和2挡转速同步（这个过程就是你看到的升挡的时候发动机转速表指针变速的过程）。那么我用黄色箭头标出的这个间距就是1挡和2挡的挡位速比差。这个黄色箭头表示的间距越大，发动机转速改变的范围也就越大，平稳地控制发动机转速变化的难度也就越大，很多控制为了平顺都需要让换挡变得更慢。与此同时因为速比差很大，同样的发动机扭矩在换挡前后传递到轮端的扭矩差也会越大，反应到驾驶员的感受上就是很明显的加速度改变。这也是为什么如果你注意观察自动挡汽车的挡位显示，尤其是搭配双离合DCT的车型，经常在刹车降挡的过程中根本不会出现2-1的情况，2降1只会在车辆停止后发生。如果挡位数更多，我们就可以让低速挡位之间的速比差变得更小。比如前面列举的爱信8速，1，2两挡速比差距为4.596/2.724 = 1.687，而通用9速的1，2两挡速比差距为4.69/3.31=1.417。挡位越多，挡位之间的速比差就可以做得更小，于是乎可以缩短换挡时间来改善运动性，同时通过降低加速度变化的幅度来改善舒适性。3. 更多的挡位还会带来更丰富的换挡模式和更个性化的驾驶体验自动变速箱什么时候换挡直接决定了这辆车是运动还是舒适，如果你的自动挡车有运动和舒适模式的话你会发现调成舒适模式后升挡发动机转速普遍变得更高，刹车的时候挡位也降得更勤快（为了给你提供有更多扭矩容量的挡位）。而什么时候换挡在变速箱控制系统中是通过一个个的换挡图来实现的。下面这个图显示的就是一张换挡图，横轴是车速，纵轴是加速踏板位置，以此决定什么时候1-2，什么时候2-1，诸如此类。图片来自：但是上面只是一张换挡图，在高端车型中，尤其是搭配了9速，10速变速箱的车型中，我们经常会设计多达上百张换挡图。有人可能问这么多能用在哪里？5%，10%，20% --&
40%不同斜率的坡对应N张换挡图-30度，-25度 --& 零上40度不同温度对应N张换挡图低度运动/中度运动/高度运动又是N张换挡图再加上海拔，地形，路段，驾驶员个性驾驶定制等等考虑因素，分分钟达到上百张换挡图的数量。如果你的挡位数越多，你能变换的驾驶模式也越多。比如5速的变速箱，可能上15%的坡也好30%的坡也好你都是在用1，2挡，完全没有区分度。但是如果是10速的变速箱，可能上15%的坡你用的是1，2，3，4挡。20%的坡你用的是1，2，3。而30%的坡你用的是1，2。可以自由发挥的余地随着挡位数的增加越来越好玩。尤其是在引入一些机器学习功能之后，可以定制专属于每个人的个性化换挡图。可能完全是同一个路段，有的人用三挡开觉得最舒服，有的人觉得四挡更好。那么如果挡位数越多，挡位之间的差距越小，则每个人更容易找到最适合自己驾驶习惯和偏好的变速箱换挡特性。如果总结的话，更多的挡位，普遍来说：1. 可以创造更好的运动性：比如一挡的速比更大，比如换挡时间可以更短2. 可以改善油耗：比如通过缩小挡位之间的速比差更容易找到油耗和运动性的平衡，比如最高挡的速比更小3. 可以改善舒适性和驾驶性：比如通过缩小挡位之间的速比差缩小换挡时的加速度突变，比如挡位数越多越能布置更多的换挡图和个性化定制的换挡特性。当然任何事情都有两面性，挡位数越多带来的最大弊端就是成本上升，不仅仅是硬件成本，还有软件设计成本。比如你本来只需要设计10张换挡图，挡位数翻倍后你需要设计100张。当然成本的问题需要交给厂商来平衡，消费者需要关注的只是性价比。那么到底多少挡位算是够？这个没有一个唯一的答案。在开始我也提到过，通用9速和10速变速箱，9速大多布置在中型车，而10速大多布置在大型车和运动车型。发动机越强大，车型负载越大或者越运动，用户对舒适性运动性油耗的细节要求越高，则挡位数的需求也会越高。从SUV的角度来说，为了满足上文说到三项：- 兼顾运动性：更大的低档位速比- 平顺性：更密集的档位分布- 以及油耗：更小的高档位速比目前市场上汽油机+AT变速箱的最佳搭配大致是发动机最大扭矩在350Nm-400Nm左右的SUV选择9速的自动变速箱。更多的档位和更广的档位速比分布，是为了充分使用发动机提供的扭矩容量，各个速比下都能达到运动和油耗的平衡。和ZF 9速自动变速箱搭配的路虎揽胜极光2.0T、Jeep 自由光3.2 V6版本，最大扭矩在300-350Nm。另外ZF 9速自动变速箱的应用，绝大多数使用的都是极限扭矩为480Nm的版本，下面的数据截取自Wiki: 而题主问到的雪佛兰探界者，高配版本搭载的是2.0T发动机，最大扭矩达到353Nm，使用9AT也恰到好处。（数据截取自：）16026 条评论分享收藏感谢收起查看更多回答汽车黑科技：探界者的9AT到底有多牛？
汽车黑科技：探界者的9AT到底有多牛？
　　多挡位AT变速器都面临着一个哲学问题：到底多少个挡位才算够？为什么采埃孚的9AT表现不尽如人意？还有其他厂商在9AT领域发力吗？带着这个问题，我参加了不久前雪佛兰的探界者9AT解析活动。探界者是通用汽车首款搭载9AT变速器的车型，也是国内中型SUV中唯一一款搭载自家研制的9AT的车型。本文分三部分，第一部分简述个人立场，第二部分讲下通用9AT有什么不同，第三部分说厂商对于多挡位AT变速器的布局倾向。
　　地球上一百九十多个国家和地区，能搞核武器扔原子弹的有几个？世界上主流汽车厂商不下几十家，但能自己玩儿多挡位AT变速器的屈指可数。
　　通用这次把9AT放到雪佛兰探界者上，我先表明个人立场：
　　高举大旗支持！
　　下面说说为什么支持通用这样做。
　　就像开头所说，目前市面上做9AT的厂商太少，可选车型也太少。通用之前，主机厂做9AT的就是梅赛德斯·奔驰，不过奔驰的9AT匹配的是纵置发动机。
　　AT变速器横置和纵置，对于自身体积的影响实在太大了。纵置AT可以理解为一串糖葫芦，它很难在轴向长度上把持住自己，每增加1个挡位，工程师就要看着KPI头疼很久。
　　相比之下，横置AT更容易做到挡位间传动副的排列与组合。另外，纵置发动机+纵置AT的动力传动系统多见于高端品牌车型上面，更主流的非豪华品牌只能干瞪眼。不过，随着豪华品牌价格逐渐下探，横置布局必将成为30万元以下车型的绝对主流，例如宝马1系三厢使用爱信的横置8AT。这是题外话了。总之，奔驰的纵置9AT与其他家的产品结构不同，这里不做过多赘述。
　　除了奔驰，做横置9AT的还有采埃孚（ZF）。ZF横置9AT的名声大家都懂，完全是靠路虎极光以一己之力撑起来的（3·15晚会强力辅助）。从个人情感上讲，对第一个吃螃蟹的人我是抱有同情的，可大家不能因为ZF没把横置9AT做好，就一竿子打死所有的后来者。
　　同理，冠道上面用的那台9AT，我不可能拍着胸脯说它一定没问题。ZF作为供应商，可以针对不同厂商对自家产品进行适配。极光9AT大面积出现的动力中断、反复跳挡、故障灯闪烁等现象，路虎的原因占了一半，ZF要扛另一半的锅。换到冠道上面，本田的工程师已经尽全力做好9AT的匹配，驾驶体验没得挑，剩下就看ZF祖上烧没烧高香了。
　　除非ZF对自己的9AT进行一次彻底的、硬件级的整改，这台变速器恐怕很难彻底爬出可靠性存疑的泥淖。可以说，ZF的9AT成了消费者选择冠道的一块心病：
　　本来冠道最门当户对的选择应该是本田自家的横置10AT，可无奈2015年下半年本田发布10AT后，到现在也没有匹配到既有车型上面。高层要在国内分汉兰达/锐界的蛋糕，这是当务之急，因此选择了ZF的横置9AT。至于为什么没有退一步，找爱信要横置8AT，里面的缘由就难说了，或许是丰本之间的竞争吧，汉兰达现在还是6AT，丰田能给冠道先用自家的8AT？另外，从时间线上看，冠道在立项研发的时候，爱信8AT恐怕也没特别成型。
　　通用9AT的特点
　　同样是9AT，同样是匹配横置前驱动力系统，不同的厂商研发路数也不一样。有人把ZF 9AT的可靠性问题归结到犬牙离合上，通用并没有使用这个执行机构，而是采用了[可选择单向离合器]。
　　事实上，采用可选择单向离合器的根本目的并非绕开可靠性问题，而是这样做可以控制住多挡位AT变速器的体积，以及提升1/2挡位切换的平顺性。动图演示：
　　相比之下，狗牙离合器是靠硬链接“磕”进去，而可选择单向离合器的基本动作为滑动，理论上冲击会有所减轻。当然了，说归说，具体体验到底如何还得开上探界者那台车才知道。
　　除了可选择单向离合器，通用9AT的齿比分布跟ZF 9AT也不一样。
　　从上表不难看出，ZF 9AT的齿比排布更“稀疏”，5挡就已经到了直接挡，6~9挡均为超速挡；而通用9AT呢，一直到7挡才是直接挡。这是两种不同的取向，ZF这种齿比布局更能满足对燃油经济性的追求，但相对而言牺牲了抵挡切换时的舒适性，毕竟1、2两挡间的齿比变化比较大。由于变速器早早进入了超速挡范畴，“上9挡”显然就困难一些。也就是说，ZF把抵挡舒适性和高速升9挡这两大难题，留给了用他家变速器的厂商工程师——反正我就这样了，就看你们的调校功力咯~
　　我相信当初Jeep、路虎、本田工程师们结果ZF给的变速器，他们的表情是这样的：
　　而通用9AT的理念不太一样。我认为通用更在乎的是换挡平顺性，以及更重要的一点：
　　变速器齿比对车型的兼容性
　　我们看ZF 9AT，它的齿比范围达到了9.8，这样的齿比排布只能说更适用于高动力水准的车型，低输出发动机用这台变速器，高速巡航状态下如果升到9挡，会遇到转速过低、功率和扭矩不足的情况，这种情况如果再加上车型的整备质量比较大，就尴尬了，Jeep自由光“9挡无用论”的根源就在这里。而通用的9AT齿比范围是7.6，没有ZF做得那么宽泛，反而有利于变速器适配于更多不同级别的发动机、不同定位的车型。
　　再往大了说，还是自家厂商开发自己的变速器好，随心所欲分配齿比，可以在研发阶段就做出更长远的产品规划。相比之下，如果外采供应商的变速器，必然处处受限。
　　多档位变速器的布局倾向
　　接着上面聊，我们可以看到目前主流大厂都有心思做自己的多挡位AT变速器。目前，多挡位AT主要有以下几家在做：
　　奔驰的纵置9AT（已用）
　　通用的横置9AT/纵置10AT（已用）
　　福特的纵置10AT（与通用联合开发，已用）
　　丰田的纵置10AT（已用）
　　本田的横置10AT（将用）
　　现代的10AT（没信儿）
　　大众的10速DSG（已放弃）
　　通用这次发布的探界者及其搭载的9AT，意义在于让横置9AT市场有了新的选择，这也是我高举旗帜支持通用9AT的原因。当初ZF做得不好，可我们没得选。现在好了，通用给出了第二个解决方案，无论如何这都是件积极的事。按照通用官方的说法，9AT将来会铺广到13款车型上面，正应了刚才提到的变速器齿比排布问题——不走极端，有利于兼容不同级别不同定位的发动机和车型。
　　细分下来，中型SUV市场的AT之争序幕也就此拉开。现在探界者已经用上了9AT，是中型SUV里首先搭载自家9AT变速器的车型，这个亮点足以吸引相当一部分持币待购者。通用旗下的其他中型SUV如昂科威、XT5，上9AT也只是时间问题。可以预见，汉兰达将来会上8AT，锐界会不会怼10AT？不可否认，9AT对燃油经济性的帮助确实会使理论油耗有明显的的降低，所以从政策驱动上看，铺广多挡位AT也是各厂商迟早要走的一步。
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报价（万）通用研发的9AT变速箱为什么牛？
探界者上市引来各大媒体的关注，似乎所有人都在瞄准探界者车上的9AT。
什么是9AT？又有什么用？
简单来讲，9AT变速箱就是9个前进档和一个倒档而已，它最主要的功用就是能够达到很高的燃油经济性，通俗讲就是省油、加速快。
为什么多家车企坚持开发9AT的车型，特别是SUV。原因是9AT变速箱有着无法替代的优势。SUV车型本身车身重油耗偏高，面临降低油耗的压力更大。因此9AT提供更多的档位使得发动机始终处在经济转速区。同时9AT的1档普遍齿比大，有助于提升重型SUV的加速性能。
而大家也都在知道，高功率2.0T发动机+9AT的动力组合，一般只会出现在奔驰GLC这样的豪华品牌上。这次通用将9AT放置在探界者中可谓杀鸡用牛刀，来势汹汹势，欲有在势在必得之意。
为何说通用的9AT更好？
众所周知通用并不是最先应用9AT变速箱的企业，但是在之前jeep自由光和奔驰GLC等车型运用9AT都出现了一定的问题，仅仅在一年内就遭到了大多民众的投诉。继通用前的9AT变速箱来看，搭载9速变速箱也不完全是好的。比如jeep的自由光的9AT，换挡体验就相当糟糕，不仅顿挫，还经常上不去9挡，这样看来设置的9个档位岂不只是摆设而已？
对比与目前的ZF
9AT，存在的最主要的问题是不合理的齿比分布。ZF
9HP共包含6个换挡机构。其实现的9个档位中，有多达4个的超速档（输出轴车轮侧转速高于输入轴发动机侧）。分别为0.80、0.70、0.58、0.48。齿比跨度达到了9.8：1（4.70：0.48=9.8）。第九档使用如此低的齿比导致最高的第九档使用频率较低，这一点在通用上则做出了更为实际的改变。
通用的9AT内部的换挡机构做的非常紧凑。整体体积上实现了和传统横置前驱6AT尺寸相当的水平。通用的9AT拥有更合理的齿比分布，相对ZF
的9HP变速箱，通用对其9AT变速箱齿比分布做了全新的优化。其保留了2个超速挡（分别为0.75和0.62）。其齿比跨度为7.6：1（4.69/0.62=7.6），稍宽于传统6AT的6.0：1。提升燃油经济性的同时，仍然考虑了挡位的可用性。
通过研究资料，小亨利发现探界者上的这款9速HYDRA-MATIC，在一定限速内就能上到9挡。时速40Km/h之前已经能完成了5个档位的切换，受益于更绵密的齿比结构，使平均转速保持在1700转左右。到达80Km/h时，档位已经切至第8档，当时速表指向95Km/h时，变速箱档位迅速切到9档，而且处于保持状态。这样的表现，另以往的9AT都黯然失色。
探界者对于通用是否有很深层次的意义？
探界者好似拥有着无限的光环一样，人们似乎都在注视着它的降临，可想而知通用对于中国SUV汽车市场有着多么大的期许。
9AT的配置本来就存在这成本高这个弊端，所以大多品牌并不会把9AT放置到这个价位上。而在通用的探界者身上，22万的550T的拓界版就可以拥有它，并且对比与极光此前出现的换挡卡顿感，探界者像是有备而来，它的目标仿佛有着上下通吃之意。
小亨利总结：采埃孚9AT设置了4个超速挡，追求的是高速巡航时极致的燃油经济性，但理想是好的，现实差异却很大。如果主减速比设置或发动机调教不合理的话就会出现120km/h上不了9挡的情况，实用性大为下降。当然，这是调教不当的时候 ZF变速箱一直以来在换挡平顺性及换挡逻辑上面所具备的优势也是众所周知了，但是也只限于逻辑上。
通用9AT变速箱则对于档位实用性更为注重，只设置了2个超速挡，齿轮比降低并且分布均匀，使车辆能够在更低的车速挂上第9挡以增强变速箱挡位的实用性。
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