引言 | 9AT 哪家强？

其实，投放市场有三年时间的 9AT，依然是个 " 非主流 " 变速箱。虽然很多车型都有配备，但在 6AT、8AT，以及 7DCT 的 " 寡头统治 " 下，9AT 有点像是被排放政策硬 " 逼 " 出来的产品，而且 10AT 也已经投放市场，这让 9AT 在挡位优势上略显尴尬。

但在成本和环保的博弈中，9AT 貌似是目前部分车企的唯一选择。目前，市面上一共有三款 9AT 产品，分别是：奔驰 9G-TRONIC、采埃孚 9HP、通用 Hydra-Matic 9TXX。奔驰是纵置 9AT，另外两款是横置 9AT。

这三款产品的设计理念不尽相同。仔细揣摩，你会发现各家为了实现 9 个挡位，设计了不同的机械原理，也导致一个结果：同为 9 挡变速箱，产品特性却差异颇大。下面，我们来看下这三款 9AT 产品的异同。

一、跑进 9AT 时代

为了满足日益严苛的排放政策，提升燃油经济性，9AT 应运而生。先啰嗦一句：增加挡位，首要任务是降低油耗和排放，这是一个环保导向的问题，而非为了提升平顺性、传动效率、空间利用率，这些问题跟挡位数量没有直接关系。

最早吃螃蟹的是奔驰，它的 9G-TRONIC 从 2009 年开始研发，并于 2014 年率先在欧洲市场的 E 350 Bluetec 柴油车型上装配，并在 NEDC 工况下，取得了 5.3L/100km 的油耗水平。

但直到 2016 年，从奔驰 GLC 级开始，9G-TRONIC 才真正大规模投放市场。此后，GLE 级、C 级、S 级等车系逐步更新至 9AT（这三款车还未换代）。由于奔驰此前的变速箱是从 5AT、7AT 延续而来的，所以增加至 9AT 是顺理成章的。

采埃孚的 9HP 也是 2014 年上市的，Jeep 自由光成为第一款搭载横置 9AT 产品的车型。但这款变速箱在自由光上出现了一些标定问题，导致召回。

目前，采埃孚 9HP 主要被 FCA、JLR 和本田采购。FCA 已经把 9HP 装配到了 Jeep 自由光、克莱斯勒 200、Pacifica、RAM、菲亚特 500X 等部分车型上；JLR 主要装配在了路虎极光、路虎发现神行、捷豹 E-Pace 上；本田则装配在了冠道、UR-V、北美市场的 Pilot、新奥德赛，以及讴歌品牌的 TLX（V6 版本）、MDX 上。

通用的 9TXX 入市较晚，但诚意可嘉。在印象里，美系变速箱给人的感觉就是挡位数量滞后、传动效率低、燃油经济性一般，尽管平顺性还不错，但依然与德系、日系变速箱存在差距。

对通用来说，6TXX 已经服役了较长时间，对产品力拉分很严重。虽然雷克萨斯 RX 依然用着 6AT 招摇过市，但那毕竟是日系变速箱，而且人家整个车系有混动负责降低平均油耗。美系就只有 6AT 在撑着台面。

9TXX 的诞生，让整个美系车进入了新时代。这个 9TXX 是由通用和福特联合开发的，其中通用是主力。目前，雪佛兰、别克、凯迪拉克的部分车型，都装配了 9TXX 系列。要注意的是，9TXX 有多种型号，比如 9T50 和 9T65，后面的数字越大代表其能承受的扭矩和动力越大。

但基于成本的考虑，通用旗下的车型也装配了爱信的 8AT，比如凯迪拉克 XT5 车系同时采用了爱信 8AT 和自家的 9AT，而且 9AT 只装配带有轻混系统的 28E 车型。

二、设计理念各显神通

在了解设计理念前，我们先来学习一个概念：什么是行星齿轮？

行星齿轮分为外齿圈（Ring Gear）、太阳齿轮（Sun Gear）和行星齿轮（Planet Gears），以及行星架（Planet Carrier）四部分。它是自动变速箱改变传动比的基本零件。而挡位的切换，则还需要依靠离合器、制动器两个零件。

接下来，我们对三款变速箱的机械结构进行对比。这里先说采埃孚和通用的两款横置变速箱，看同样是横置用途，同样为 9 个挡位，Tier 1 与主机厂的设计理念有哪些差别。

采埃孚的 9HP 采用的是 4 套行星齿轮和 6 组换挡机构。但为了让设计更加紧凑，9HP 的 4 套行星齿轮中，有 2 组并列排放，另外 2 组齿轮是以子母关系嵌套在一起。

即，在这两个呈嵌套关系的齿轮中，其中一个行星齿轮的外齿圈（RingGear），相当于另外一个行星齿轮的太阳齿轮（SunGear）。

为了进一步提高紧凑度，9HP 还首次在自动变速箱中应用了爪形离合器（DogClutch）。这是一种最早在手动变速箱中使用的技术。相比普遍使用的摩擦片式离合器，爪形离合器的结构更紧凑，但缺点是传动不够线性，只存在连接、断开两种情况。

在 9HP 中，有 2 组多片式离合器、2 组制动器，以及 2 组电控爪形离合器。由于爪形离合器在断开和连接过程中，需要一个同步过程（在手动变速箱中有专门的同步器），所以 9HP 的 9 个挡位中，需要调用爪形离合器的那几个挡位，其换挡时间会略长。

同样，为了提升紧凑度，通用的 9TXX 系列变速箱也在离合器上下了功夫。跟采埃孚不同，它采用了一种单向离合器（One-WayClutch），其只允许齿轮朝一个方向转动，反向转动会锁定。而在变速箱中，通用改进了这种单向离合器，叫做 Selectable One-Way Clutch，两个转动方向都可以锁定。得益于单向离合器的应用，9TXX 可以减少使用一组传统的摩擦片式离合器。

9TXX 拥有 5 组行星齿轮、7 组离合器（4 组来制动、3 组来转动）。值得一提的是，它没有其他自动变速箱中的 brakeband（制动带），而是靠离合器来实现齿轮组的固定和转动。

现在轮到奔驰的 9G-TRONIC 登场。奔驰的 9G-TRONIC，与此前的 7G-TRONIC 在设计理念上大不一样。如果你认为奔驰 9AT 只是单纯增加两个挡位就错了。

在行星齿轮的设计上，7G-TRONIC 用了 1 套拉维奈尔赫（Ravigneaux ）行星齿轮、2 套标准行星齿轮。而到了 9G-TRONIC，则是 4 套标准行星齿轮，这是较为常规的设计理念。

什么是拉维奈尔赫（Ravigneaux ）行星齿轮呢？简单说，这种齿轮结构有 1 个外齿圈（Ring Gear），但却有 2 个直径不同的太阳齿轮（Sun Gear）和 2 个直径不同的行星齿轮（Planet Gears）。即，一个 " 圈 " 框着两套行星齿轮。

拉维奈尔赫是基于辛普森（Simpson）结构设计而来的。而辛普森结构很好理解：就是把两套全完一样的标准行星齿轮串联在了一起。辛普森结构能实现 3 个前进挡和 1 个倒挡，这是自动挡变速箱的基本原理。而拉维奈尔赫则在辛普森的基础上做了改进，减少体积和零部件数量。

相比 7AT，奔驰 9AT 体积没有变化，但减重 1kg。此外，9AT 的液力变矩器传动效率，从 7AT 的 85%，提升到了 92%。采用了第二代全合成变速箱油，低温性能更出色，燃油经济性更好。

三、传动比才是关键

讲了三款变速箱的机械原理，可能读者有所迷惑。其实，变速箱之所以能变速，就是一堆行星齿轮和离合器的相互配合，在不同的工况下组合出不同的传动比，而传动比由齿比决定，齿比就是所谓的 " 挡位 "。

无论实现 9 个挡位的原理如何，齿比的范围，或者说传动比的范围，是决定一款变速箱真正实力的要素。

表列举了三款变速箱 9 个挡位的齿比标定，可以看出，奔驰、采埃孚和通用的直接挡（1:1 传动）分别是 6 挡、5 挡和 7 挡。

这里，我们需要了解一个传动比范围的概念。传动比范围的计算，就是用 1 挡的齿比除以 9 挡的齿比。因此，奔驰 9G-TRONIC 的传动比范围是 9.14:1，采埃孚（ZF）的传动比范围是 9.81:1，而通用的传动比范围是 7.56:1。

传动比范围越大，意味着燃油经济性越好。所以，理论上讲采埃孚的 9HP 具备实现更好燃油经济性的前提条件。

采埃孚的这种大传动比范围的设计，是为了迎合主机厂客户的需求。因为，9HP 会匹配各种型号的发动机，而每款发动机的燃油经济性都不一样。此外，横置发动机平台本身就注重燃油经济性的提升。

而通用 9TXX 的传动比范围就比较小了，只有 7.56:1。这意味着燃油经济性提升不大。实际上，相比 6TXX，9TXX 的燃油经济性只提升了 2~3%。

但 7.56 的传动比范围，也意味着 9TXX 齿比较为密集，这样平顺性很不错，而且动力传动更迅猛。这跟美系车大马力、高扭矩的特点是相吻合的。

要特别注意奔驰的齿比设定。可以看到，1 挡是 5.502，2 挡是 3.3。而其他两款变速箱的 1 挡齿比都约为 4.7。这是因为，奔驰 9G-TRONIC 默认都是 2 挡起步，只有运动模式才用 1 挡。所以，运动模式下直接切换到齿比更大的 5.5，而平时 2 挡起步用的 3.3，比采埃孚和通用的 1 挡齿比都要低，这就降低了燃油消耗。

在倒挡齿比上，奔驰 9AT 比 7AT 有着很明显的变化。7AT 的倒挡其实有两个齿比，一个是 3.4，一个是 2.2。而 9AT 直接改为了一个倒挡，并且齿比提升为 4.9。从倒挡齿比上，能看出 9G-TRONIC 更加强调动力特性。通用和采埃孚的倒挡齿比较小，说明这两款横置变速箱更注重经济性。

所以从齿比标定上，也能看出三款变速箱的设计取向：奔驰注重动力（靠 2 挡起步提升经济性）、采埃孚完全注重经济性、通用更注重动力（平顺性也不错）。

车聚小结

9AT 是目前装机量最大的高挡位数变速箱，它之所以有些尴尬，是因为主流的 8AT 只比它少了一个挡位，而且 9AT 比 8AT 在燃油经济性上没有明显提升，成本倒提升了不少。除了奔驰这种自家研发奇数挡位变速箱的车企外，其他 9AT 的经济性价值有待商榷。

如今，10AT 产品也已经投放市场，比如福特和雷克萨斯的部分车型。对于现在使用 8AT 的车型，未来 10AT 也是必然选择。

而现在使用 9AT 的车型，未来估计要跳到 11AT。考虑到本田已经研发出了 11 挡三离合变速箱，所以 11 个挡位似乎也不是新鲜事。

这挡位数量跟商用大卡车的变速箱越来越接近了。