10前速變速箱發布了，這是否在技術上造成了浪費？並同時增加了車輛變速箱的故障率？

12-24

在底特律車展上，福特與雷克薩斯分別發布了擁有10個前進擋的車型，分別搭載在福特F150-SVT RAPTOR車型以及雷克薩斯LC500車型上。試問，我們的變速箱到底需要多少個檔位？如果無限制的增加檔位是否造成了一種浪費，同時增加了車輛變速箱的故障率？

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這種變態擋位數，可能是本田對自家V6大排量發動機的救贖，或者說是掙扎。（呃……怎麼是本田。補充一下，題目說的是雷克薩斯10AT，我卻用本田來答，被網友提醒了，確實答得有點離題，但兩者背後的道理其實有很多共通之處。幸好不是高考作文，否則直接0分處理。）

我也很反對那些4AT無敵論，因為哪怕是豐田的4AT車型，比如老致炫、改款前的凱美瑞，由於擋位數少，每次降擋都反應過度，稍深踩油門就聽到轉速瞬間被抬得很高的聲音。不過開90年代的佳美3.0L，雖然也用4AT，開起來卻很高級平順。因為佳美3.0L單靠發動機就能輕鬆推動車輛，需要依靠變速箱降擋幫忙的情況不多。當然啦，發動機自食其力不靠變速箱，意味更多時候高出高效的轉速區域，這個確實對油耗不利。

可以說，對於大排量車來說，增加擋位更多是為了壓低油耗，而非平順性。很多大排量車僅搭個6AT給它，都已經順滑得一塌糊塗。按照目前掌握的情況，本田這副10AT確實會先跟自家V6發動機搭配。在當前越發嚴苛的環保標準下，V6發動機有瀕臨絕種危險，通過10AT來降低油耗，能讓自家V6再多活一段時間。這樣貌似用力過猛，但考慮這是本田，雖然車型已經沒有過去那麼清高，但內里工程師文化依然很濃。當然啦，10AT在V6車型上成熟後，也有可能繼續下放。

謝邀。
這是個相當有趣的爭論，這兩天查了些資料，反而對答案不那麼確定了。
感覺要說清楚觀點，得從頭捋一遍。

為什麼汽車需要變速器呢？

因為內燃機曲線不乖啊，比如下面這台1.6自吸，2000轉的時候省油，4000轉的時候最有力（峰值扭矩）。但是，駕駛員並非希望低速時候省油，高速時候有勁兒啊。

哪怕相同速度，駕駛員也偶爾想巡航省油，偶爾想加速超個車。變速箱便通過油門踏板的感受，來猜測駕駛員需要的發動機轉速，用不同齒比完成調節。

換擋平順又是什麼鬼？

借用一張Honda發布10AT的時候用的一張示意圖，顯然擋位越多，在每擋換擋的時候轉速差越小，就好像同樣是一層樓，我用20級台階，你用5級台階，顯然前面小碎步就能上去，後面要跨大步子小心扯到胯。

（我居然又畫了張圖……）

省油呢？為什麼擋位多了省油？

理論上講：
比如4AT，最高擋基本是1:1的直接擋。在高速上巡航120km/h的時候，發動機可能需要4000轉。但如果是9AT有三個超速擋，巡航120km/h的時候根本不需要那麼多力氣嘛，更高的擋位能幫變速箱穩定在2000轉，於是就省油咯。

為什麼不是CVT？

於是，物理上答案很明顯，擋位越多車子越能貼近駕駛員所想，於是從3AT、4AT一直上升到9AT、10AT。再往後呢，極致應該是無限擋位，就變成了傳說中的CVT——無級變速（就好像直接把樓梯變成了斜坡）。
來上張CVT的原理圖：

可以通過l兩個圓錐的相對運動，達到任何想要的齒比，想要幾檔是幾檔，達到傳說中的「隨心所欲」。
那為什麼現在還在做9AT、10AT，而不全部換成CVT？
因為CVT也有很多超難解決的問題。
打滑：中間那條帶子，現在只有鋼帶和皮帶兩種選項，無論是哪種材質，都是利用摩擦來帶動的，都有打滑的問題。所以CVT的變速箱一般不能承受很大扭矩，只能匹配小排量的發動機。當急加速的時候，還是會有打滑吃掉動力，不適合運動取向的車子。

易壞：還有這條帶子的受力相當複雜，而且常用的擋位其實在很窄的範圍，易磨損。於是相比於終生免維護的AT發動機，CVT會面臨鋼帶（或皮帶）斷裂的問題。還有些品牌的CVT會遇到低溫冷啟動打滑的問題。
但家用小車用CVT很好啊，相當平順，比如CVT的A4L，真是轉速一直穩在2000啊，在D擋時候完全不著急不著慌啊。

那擋位多了成本會增加么？故障率會增加么？

我一直沒看到相關數據來證明8AT比4AT更愛壞。
而且從結構上講，增加幾個擋，並非很多人想像中的那樣多直接多了幾個齒輪（那還真挺浪費的，汽車這麼精妙的機械體怎麼能這麼簡答粗暴呢╮(╯▽╰)╭）
AT一般用液力變矩器後面加行星齒輪組，行星齒輪組簡而言之就是下圖這玩意兒，有很多種運動方式可以選擇，比如：

其實只需要一組行星齒輪組就能完成7個齒比，選出四個擋位，比如：

（字丑多擔待，α=內齒圈齒數/太陽輪齒數）
增加齒輪組的組數，改變行星齒輪組之間的連接方式，用工程師的腦洞來排列組合，再加上嚴密計算，便能得到一組齒比，可以用的留著當變速箱的擋位，不合適的忽略不用。
於是我們能看到：
ZF的6AT（6HP26）：結構包括3套行星齒輪組（前單行星，後雙行星），多片制動*2 + 多片離合*3
GM的8AT：結構包括4套行星齒輪組，多片離合*3 + 多片制動*5
ZF的9AT：結構包括4套行星齒輪組，多片離合*2 + 多片制動*2 +狗牙離合*2結構簡圖我也一併扔上來好了（其實還想寫各擋位控制情況，生生忍住了……）
ZF的6AT：

GM 8AT原理圖：

ZF 9AT原理圖：

因為承受最大扭矩不同，ZF橫置9AT比GM縱置8AT甚至更小巧。
結構複雜度、重量和體積其實並不和擋位數成正比。
不過LC500和Raptor的10AT都是匹配大扭矩發動機的，所以體積重量上都一定小不了。10AT具體的結構和原理我還沒看到，只知道LC500的10AT是豐田內部設計，鋁製齒輪，用了豐田家有史以來最小最輕的變矩器，據說比8AT更輕更小。

但先不提本身成本，設計ZF 9AT這個級別變速箱的開發成本，大概需要2000萬到5000萬美元。這算是相當大的投資，怎麼也要平攤在每個變速箱的成本里，所以算下來新技術肯定是要買車人埋單的。
隨手再扔上來變速箱內控制離合制動的液壓閥體吧（就是單純的覺得這種東西充滿機械美感）：

所以，擋位越多越高級咯？

首先，我這兩天開了一輛搭載通用4AT的車子，駕駛體驗簡直爛爆了……4擋還是不夠使的，即便是有N多傢伙鼓吹豐田4AT完爆xxx家6AT，認真說反正我不看好。高速上變速箱能霸道的幫我降到2擋超車，這種只聽嘶吼不走車的體驗，真是噩夢（當然主要是發動機不給力，換擋邏輯也腦殘）。個人認為：5擋應該是個舒適駕駛的最小值。

但說了這麼多，我是不是支持擋位越多越好呢？也不是，比如ZF的9AT也是腦殘爆了。先看齒比對比：

ZF的9AT，其實吧，第8、9擋基本是廢的，這個9AT感覺多是為了噱頭，還不如腳踏實地的扔掉8、9擋，變成7AT呢~（在設計的時候齒比就只能一算一組，扔掉不要的，留下能用的，其實雖然在這裡抱怨，但是設計9AT的工程師實在很偉大）
除了先天不足，後天邏輯也爛爆了。開著某家9AT的SUV經常有傻掉半秒的情況，變速箱根本不知道駕駛員要幹什麼。
所以說，與其大成本開發多檔位變速箱，還不如好好調調變速箱邏輯呢。私以為一款邏輯貼心的6AT就夠用了。

然後，廠家為什麼要拼了命往上做呢？

比如9AT，和我們一直聊的10AT，你看，自帶廣告效應，對營銷、宣傳、品牌都很好。反正汽車廠商有的是研發經費。就好像曾經我們還能忍286呢，現在都i7處理器是不是都快過時了？不研發的廠商就等著莫名被淘汰，比如委屈的Nokia。（也許比喻不貼切，湊合理解吧。）

未來呢？

會不會繼續11AT、12AT？會啊，人類科學發展的滾滾車輪就是如此。
但我們開篇就說過變速箱的存在就是因為內燃機不乖，如果有一天突然變成純電動車子了，電動機的扭矩曲線可是相當適合車速工況的，變速箱一下就會大改變吧，再也不需要這麼多擋位來強扭發動機扭矩曲線了。
忽然想起個故事，本科時學發動機結構時老師講過：在化油器時代的最後，賓士曾做過一款超級精妙、造價相當高、功能相當完善的化油器，成本上萬。然後電噴時代到來，相當廉價的晶元完成更加複雜精妙的調控，把化油器的輝煌全盤打翻……
技術的歷史衍化，就一直是這樣的吧。
（能找到的圖片都來源網路，侵刪。找不到的渣手繪和渣手寫，見諒~）

在不考慮任何成本問題和可靠性的前提下，變速箱的檔位應該越多越好，保證在任何負載情況下，發動機保持在最適合的轉速區間。至於浪費這個問題嘛，這裡有兩種浪費，一種是油耗高了，如果這樣工程師都應該去切腹。因為車企投入這麼多錢去研發變速箱，都是為了在最低的油耗的前提下輸出最高的動力。第二種浪費就是成本了，簡單來說現在造一個8AT，已經跟10年前造一個4AT花的錢一樣了，甚至更便宜了，那麼任何科技進步都是成本的浪費？最後一個是可靠性的問題，福特的10AT我不評論。至於豐田的10AT，我還是挺放心豐田的可靠性的。（剛看lc500還以為是陸巡…）

4AT代替3AT的時候就有這個問題了，6AT代替4AT的時候依然有，估計以後取消變速器的時候也斷不了的。。

許多答案有些點感覺沒講到，

檔位多少應於扭力大小成比例，扭力越大，所需要的齒比範圍也越大，就越需要更細緻的檔位區分，所以小車是用不上的！

CVT除了有扭力限制，齒比範圍也是限制，大齒比範圍的CVT太重太大不現實（AT由於用行星齒輪結構，檔位數量和齒輪數的2冪成比例，所以輕的多的多）

總結，對於大馬力車，10AT不浪費！

檔位數量確實不是越多越好的，但是到10AT還沒超出合理範圍。
目前決定變速箱可靠性的重點還是技術本身，像是坑死路虎和Jeep的那個ZF 9AT，問題絕不是9AT檔位太多而是這台變速箱齒比和換擋邏輯不著調。

歐ˊ_&>ˋ，多檔位的設計，為的就是省油，在高速巡航的時候保持底轉速達到省油的作用。個人覺得經常跑高速的我並不覺得浪費(￣▽￣)當然是在車的價格不上升的情況下。

至於變速器故障的問題，我覺得是會增加的，因為如果在城市裡長時間慢速行駛，多檔位的情況下齒比當然會跟6速7速的不一樣，平常車在堵車或者低速行駛的時候只會1檔2檔切換，10速的我覺得會切換得更多從而保證低轉速的效果，不過廠家怎麼設置我都不知道(￣▽￣)沒測試過的情況下一切都是yy，，，ˊ_&>ˋ當然也跟大家的駕駛習慣有關。

國人:(￣Д￣)? 我車變速箱有十個檔位！你的呢？辣雞

我:((((；?Д?))))))) 10檔！

我還是切2檔7000過你好了

現在的檔位數大戰暫時還沒有演變成手機cpu核心數大戰的純營銷噱頭化。

但是對於大多數買菜車來說，十檔九檔變速箱能不能夠合理匹配出現了爭議，意味著大概已經觸摸到合理檔位數天花板了。

變速箱的檔位數，在工程實踐上，代表了這個變速機構的變速比，也就是1檔和最高檔的齒輪比。

一般來說，幾檔變速箱的齒輪比就是1:幾。對於6檔以上變速箱，由於設計自由度的提升，規律有稍微的誤差。

盜個圖表：

同時，一檔齒比在3.5-4.5之間是合理區間，以前的4-5速自動變速箱，一檔一般小於4，也足夠起步的動力了，因為液力變矩器本身就是個小無級變速器，具有扭矩放大作用。現在檔位富裕，有些半吊子性能車的一檔會加大齒比，提升一下0-100加速表現。這屬於賬面數字遊戲，營銷向。
那麼假設一檔齒比5，10檔齒比0.5-0.6
那麼對於希望艹十檔箱的1.6買菜機頭來說，問題就來了。
在合法巡航速度區間上限，tcu指令給它掛到10檔，它帶不動。
現在被歐美白左政治氣氛威逼下的排放法規，逼得車廠拚命在內燃機原理和成本約束下提升燃油效率。
10檔120km/h巡航，買菜車在閉環最優空燃比14.7:1的條件下，所能承受的最低轉速，決定了第10檔的齒比下限。也就是說轉速憋的再底，就維持不了14.7:1了，而是被迫加濃混合氣變成12.5:1的開環控制費油模式。這種燃燒工況是無法令白左政客們滿意的。所以變速箱控制處理器tcu決定降低一檔，這時第9檔巡航比第10檔省油！
這也就是jeep自由光無法掛上最高檔的原因。其實，在純平路穩住油門的情況下，在120公里時速時，是將將可以維持9檔的，廠家工程師用這種設定刷了一個巡航油耗數據，但是人在實際駕駛中，無法長時間維持車速完全絲毫不變，油門只要多踩一點點，發動機馬上超負荷，14.7維持不住變12.5:1，於是tcu發出降檔指令。
這個問題，在有些汽車網站的評測中，體現為120巡航時的發動機轉速，越低代表越省油，但是，這個轉速有一個
區間下限。齒比為9左右的變速箱，足以使大部分買菜機頭摸到這個下限。（買菜車的下限大概是1500rpm，大排量可以低到1100-1200）這也就是檔位天花板的原理。

複雜的不會講，來個簡單的
兩輛車動力系統一樣，整備質量一樣
a車最高5檔，100碼發動機轉速3000轉，
b車最高6檔，100碼發動機轉速2200轉
噪音，油耗，你選哪個？

檔位越多，相當於每個檔位的時候越接近理想傳動比。

用極限的思想去想的話……忽略一些技術局限，是不是理論上還是CVT比較流弊

雷克薩斯的你就放心吧。

工程師足夠厲害，就能匹配的很好，工程師不給力，檔位太多，就容易亂嘍

CVT的優勢無限個檔位平順省油可靠性.
10AT的優勢都有啥？

我反正覺得有的變速箱4個擋 6個擋 7個擋（亂入）都換不明白你弄個10個檔位還真不如把換擋邏輯弄好.無意中黑了一把通用跟大眾...

噢傳言高爾夫8 要出10速DSG了= .=

終於輪到我系列，作為10R眾多研發狗之一，題主的圖看著非常有親切感~

第一，檔位多麼主要還是為了fuel economy，6速的時候就有很多人說沒必要更多檔位了，結果8,9,10速還是紛紛上馬；第二，從fatigue的角度看，不會增加變速箱的故障率，反而會減少，因為gear set多了，每個gear set攤到的cycle就少了，damage也就會少。

日本車企早就在中低端車型上基本普及CVT了，也就這些無聊媒體和觀眾還關注這種新聞。

當美國人放棄了大排量V8改用渦輪V6時，日本人玩起了5.0 V8；今年真TMD折壽

1.如果可以解決安裝位問題，當然擋位越多越好，擋位越多就意味著發動機可以經常處於良好工況下工作，對油耗/排放控制、加速都會有積極意義。
2.從我個人觀點來看，行星齒輪變速箱整一大堆擋位，還不如去增加變矩器鎖止範圍來得更高效，一個硬連接解決掉的動力損失比什麼都強。（但是又要解決拖擋、闖動等一堆難事，對標定提出了更高要求）
3.民用車耐用優先順序最高！民用車耐用優先順序最高！民用車耐用優先順序最高！所以DQ200這套傳動效率極高、換擋邏輯極聰明的變速箱我會說去TMD死遠點。
4.從現在發展來看，混動車是大趨勢。電動機的輔助會彌補發動機低轉速的高油耗與低擋位匹配問題，個人覺得未來民用車變速箱齒比會有一個大變化，現在的1/2擋取消掉都有可能不是嗎？

首先根據變速器的工作原理，肯定是檔位越多越好。CVT能夠有高效和平順就是一個例子，因為它幾乎擁有無限的檔位。但是檔位增加也會帶來很多的問題。最典型的例子就是ZF，在寶馬家族裡用的ZF 8AT一直被認為是最近變速器，寶馬甚至還以此為榮。但是自由光的9AT也是ZF做的，卻被全世界批成屎。這不僅僅只是調試的問題，提高一個檔位，體積，精密度，匹配難度都會提高不少。賓士，ZF和黑科技的本田都宣布9AT極限了，再高就沒必要了。
為啥呢，9AT要掛上，最理想肯定是80的速度，如果80還掛不上意義就不大了。自由光上面，沒個160，九檔你就用不了，那要來何用，而且奇數AT在平順性上一直落後於偶數AT（雙離合不算）這樣，與其用個擺設一樣的9AT，平順性還差一點，不如來個靠譜，平順成熟的8AT。

再說歐卡，12AT、14AT不罕見，斯堪尼亞甚至在開發16AT。但是這是在卡車上體積大點，重量重點對於卡車來說問題不大，因為其自重就很大，所有發動機和變速箱再重對於整車來說比例都不大。但是汽車不同，一般超過兩噸，極限也在三噸以下。以寶馬3係為例，2.0T發動機在前，後驅設計使得變速箱在後，這兩個大件就已經佔了不小比重了，後驅設計勉強使得前後配重均勻。你可以看看7AT以上的車型，基本都是後驅或者四驅，就是因為變速箱體積會更加大，集中在前，車會非常不平衡。
其次，卡車多用柴油機，柴油機的特性就是低轉高扭。為了保持最佳轉速區間，只能提高檔位保持低轉速。

現在在開發10AT的除了愛信，就是美國兩家，其他基本不開發，看看圖上的體積就知道，現有技術下，10AT還是噱頭大於實際作用的。

以後會有什麼，不好說，能夠降低體積和重量，20AT都會有人做，只是現有不行

看了之前幾個略顯荒唐答案，我這個不怎麼懂的也實在忍不住上來答一句了。

10速是不是技術上的極限，我回答肯定不是。
但是重要的是值不值得。
對於機械變速箱，八檔足夠了！

每增加一個檔位肯定意味著成本的上升以及故障率的提升。

變速器新增加的檔位都是高速檔，用到過這個檔位的人不足十分之一，不知道國內有誰會開到180碼以上。八檔已經足夠滿足了乘用車的需要。
而且一味的增加檔位並不會有省油的這種效果。

這個時代就是一個埋葬機械的時代，就算你是20檔，一個電機秒殺你。

ECVT和18AT笑而不語