汽车变速箱的秘密：AT 与双离合的深度解析

在汽车的世界里，变速箱可是个关键角色，它直接影响着驾驶体验和车辆性能。而 AT 变速箱和双离合变速箱，更是备受关注的两种类型。

一、AT 变速箱：技术成熟的 “老家伙”

AT 变速箱的历史可以追溯到 1939 年。当时正值二战，美国军方为了解决坦克驾驶员挂不上挡的问题，找到了通用公司，AT 变速箱就在战火中诞生了。

AT 变速箱的工作原理主要涉及液力变矩器和行星齿轮组的相互作用。液力变矩器就像两个相对的风扇，一侧的风扇（泵轮）由发动机带动旋转，搅动液体（自动变速箱油），从而带动另一侧的风扇（涡轮）旋转。这种设计让发动机和变速箱之间能有一定的转速差，同时实现了动力的平滑传递。

而行星齿轮组则是 AT 变速箱的另一个核心部分。它由太阳轮、行星轮和齿圈组成。通过改变这三者之间的相对位置和固定方式，可以实现不同的齿轮比，从而完成换挡操作。每个行星齿轮组都有一套离合器和制动器，由液压系统控制，负责固定或释放某个组件，以实现不同的传动比。

AT 变速箱的优点可不少。它的技术成熟，能承受较大的扭力输出，质量稳定且耐用。而且由于液力变矩器的存在，它在起步和行驶时能吸收冲击，动力传递比较平稳。不过，它也有一些小缺点，比如传动效率相对较低，油耗会高一些，机构复杂导致修理困难，后期的维修保养费用也较高。

二、双离合变速箱：后起之秀的崛起

双离合变速箱的起源也挺有意思。1939 年，法国人阿道夫・加尔奇就提出了将手动变速器分为两部分的设计概念，这可以看作是双离合变速箱的雏形。

双离合变速箱的工作原理可以简单理解为一个离合器对应奇数挡，另一个离合器对应偶数挡。当车辆挂入一个挡位时，另一个离合器及对应的下一个挡位已经处于预备状态，只要当前挡位分离就可以立刻接合下一个挡位，因此换挡速度非常快。

双离合变速箱主要由双离合器模块、换挡模块、液压控制模块以及变速齿轮机构和 TCU 控制模块组成。双离合器模块是核心部分，它由液压系统控制分离与结合。换挡控制模块的构成部分为换挡拨叉、拨叉轴、同步器和接合套。液压控制模块又主要由液压油泵、控制阀板以及冷却系统组成。变速齿轮机构主要组成为各级齿轮组和齿轮轴。而 TCU 控制模块则主要由控制电脑、传感器、电磁阀和线束组成。

双离合变速箱有湿式和干式两种类型。湿式双离合是把双离合器安装在充满液压油的密闭油腔里，这样它有更好的调节能力和热熔性，能传递较大的扭矩。而干式双离合则简化了相关的液力系统，通过离合器从动盘上的摩擦片来传递扭矩，传递效率高，燃油经济性好，但它容易发热，所能承受的扭矩相对较小。

双离合变速箱的优点很突出，它结合了手动变速箱和自动变速箱的优点，没有使用变矩器，换挡速度极快，动力损失小，燃油消耗能降低 10% 以上。不过，它也有一些不足之处，比如对于小排量发动机而言，低转速下的扭矩不足的特性会暴露出来；它采用了电脑控制，电子元件的使用增加了故障出现的机率；而且早期的双离合技术存在耐用性不佳的问题。

三、AT 与双离合的挡位之争

如今 AT 变速箱挡位数多达 10 个，而双离合变速箱大多卡在 7 个挡位左右，这是为什么呢？

AT 变速箱的挡位增加就像做乘法一样。一套行星齿轮组有 3 个运动部件，可以组合出 4 种配合方式。早期的 4AT 变速箱，只需两组行星齿轮就能变出 4 个前进挡和 1 个倒挡。增加到 3 组行星齿轮，6 个或 8 个前进挡就实现了。增加到 4 组行星齿轮后就可以实现 10 个前进挡了。而且 AT 变速箱里的行星齿轮机构一直是啮合状态，换挡时只需用离合器控制不同部位的运动就行，不需要额外进行齿轮啮合。

双离合变速箱本质上和手动变速箱相似，多一个挡位就需要多出来一组齿轮，是实实在在的加法。双离合变速箱就相当于发动机有两个离合器，各自连着一个手动变速箱。要是挡位过多，变速箱里就要塞进大量齿轮，不仅体积会变得更臃肿，而且这么多齿轮也会增加变速箱的损耗，是非常不划算的。

四、双离合变速箱的发展历程

双离合变速箱的发展并非一帆风顺。20 世纪 40 年代，双离合变速器技术就已经开始研发，但未成功批量生产。直到 20 世纪 80 年代，保时捷将 PDK 双离合变速器搭载在 956 赛车上，并取得巨大成功。随后，奥迪也将双离合器技术应用于赛车场上，并在派克峰举行的山道赛中一举夺冠。

20 世纪 90 年代末期，大众公司和博格华纳携手合作，致力于开发出双离合技术变速器并应用于主流车进行批量生产。2003 年，大众推出了六速湿式的双离合变速器，并率先使用在了德国大众高尔夫 R32 和奥迪 TT V6 上，后又相继推广到其他车型上。

此后，双离合变速箱技术不断改进，结构和控制方法逐渐成熟，从最初的湿式双离合发展出了干式双离合等多种类型，应用范围也越来越广泛。

五、AT 变速箱的经典车型

马自达 6AT 以聪明的调教和良好的燃油经济性而闻名。它抛弃了液力变矩器柔性传导的特点，将变速箱 tcu 内置，并加入了自主学习的功能，可以收集驾驶者的驾驶习惯，逐渐优化学习换挡逻辑，达到越开越好开的效果。

采埃孚 8AT 被誉为变速箱中的艺术品，有着超高的传动效率、极快的换挡速度，是很多豪华车型的标配。它拥有四组新齿轮组，可以承受超过 800 牛・米的扭矩输出，换挡逻辑公认最好。

通用的 9AT 在技术层面也有独到之处。它不仅仅有着原来 6AT 的行星结构，还通过增加双联的齿轮和一个太阳轮达到了在原来的基础上增加 3 个挡位的目的，此外还有能有效提升平顺性的可选择的单向离合器以及可以配合发动机启停的启停液压储能器等创新设计。

六、双离合变速箱的未来展望

近年来，随着技术的不断进步，双离合变速箱在一些方面的性能也在不断提升。例如，通过软件设计逻辑的优化，NVH 性能得到了极大的提升，换挡过程的拨叉噪音降低、踩油门过程中的齿轮敲击声音降低，给用户带来更好的舒适感。

机械部件电子化带来系统响应速度的提升、零件体积的减少，为汽车的舱内空间优化带来更多可能性。自动化控制系统的引入和算法的自学习，也让起步策略得到很大的优化，大大降低了车辆启动时候的抖动。

根据预测，合资品牌的紧凑型、小型车中，双离合变速箱在自动变速箱车型中所占比例将逐步提升。而对于国内自主品牌车企来说，双离合变速箱的应用也会越来越广泛。

七、选择适合自己的变速箱

AT 变速箱和双离合变速箱各有优劣，消费者在选择汽车时，可以根据自己的需求和偏好来综合考虑。

如果追求驾驶的舒适性和平顺性，AT 变速箱可能是个不错的选择。它的技术成熟，能提供稳定的动力输出。

而对于追求换挡速度和燃油经济性的消费者来说，双离合变速箱可能更具吸引力。它的快速换挡能带来更直接的动力传递和较好的燃油表现。

当然，除了变速箱类型，车辆的动力、操控、舒适性、油耗等因素也都需要纳入考虑范围。毕竟，适合自己的才是最好的！

总之，AT 变速箱和双离合变速箱都在汽车领域发挥着重要作用，它们的发展和竞争也推动着汽车技术的不断进步。在未来，我们或许还能看到更多关于变速箱的创新和突破，为驾驶者带来更优质的驾驶体验。