排量不夠擋位來湊？為何汽車排量越來越小而擋位卻越來越多？

如果把只把思維侷限於汽車市場，那麼的確最近這十幾年間汽車的排量越來越小，變速箱的擋位卻越來越多？但排量變小與擋位增多之間其實並無太多的因果關係，而真正的因在於節能減排。也就是說排量越來越小是為了提高汽車的燃油經濟性，擋位越來越多同樣也是為了提高燃油經濟性。

與排量降低、擋位增加相併列的還有重量降低，十幾年間同級別車型每經過一次換代重量至少下降100-150公斤。上世紀90年代初的B級車的車重普遍在2噸以上，而現如今B級車的車重普遍在1。5噸左右。所以隨著汽車的不斷更新換代，所產生的變化存在於各個方面，車重、排量、擋位、材質等等。而所有的變化只有一個目的，節能減排。

汽車變速箱擋位為何越來越多？

汽車變速箱擋位越來越多，當然是為了提高燃油經濟性了。因為最低擋位與最高擋位間的落差越大，理論上的燃油經濟性越好，這就是所謂的“傳動比範圍”。傳動比範圍即是最低擋位齒輪比/最低擋位齒輪比的比值，想要這個比值更大，那麼最低、最高擋位之間的落差就必須得大。如果最低、最高擋位間的落差過大，那麼各個擋位之間的落差同樣會變大。

舉個比較通俗易懂的例子，過去的4AT或一些老的5MT，最高擋位的齒輪比一般在0。8-1左右。配備這樣變速箱的車子在時速120km時發動機轉速一般在3700-5000轉之間，那是否真的需要這麼高的轉速？當然是不需要的，也就是說這麼高的轉速是沒必要的。當一輛1。5噸左右的車子保持120km行駛，考慮到風阻、空阻、滾阻，所需要的功率也不過40-50千瓦之間。

實際上現如今很多發動機（1。5-2。5L，包括增壓、自吸），當發動機2000多轉時就能輸出40千瓦以上的動力、就可以讓汽車保持著120千米的時速行駛，但因傳動比太大，對發動機提供的減速效果太好，導致輪速太低不足以維持120km的車速。所以只能拉高發動機轉速來保持輪速。同發動機同樣輸出40kw左右的功率，2000轉與4000轉誰更理想呢？

當然還是2000轉更好，因為可以降低很多不必要的摩擦功損耗以及泵氣損失。所以就需要把最高速擋位的齒輪比做低，如將上文例子中最高擋位齒輪比0。8-1。0降至0。5-0。7，是否可行？當然是可行的，所以現如今大部分AT變速器高檔位區間都在0。5-0。7範圍（CVT等效），一些更低端的變速箱甚至將9擋或10擋齒輪比降低至0。5以下，當然並不是越低越好，應用場景少了。

高低擋位間落差變大，中間的空隙就需要填充。

如上圖所示某5速變速箱，最高擋位齒輪比約為0。8，而4擋齒輪比為1。如果直接把最高擋位齒輪比（5擋）降到0。5是否可行？答案是可行，但駕駛體驗很難受！比如4擋齒輪比為1時保持120千米行駛轉速保守估計要達到5000轉左右，如果5擋直接降至0。5的齒輪比，那麼同樣的車速下在完成4擋升5擋後發動機轉速會瞬間降至2500轉，也就是說丟了約2500的轉速。

發動機瞬間跌掉一半的轉速，會導致扭矩大幅度下降，發動機會在一瞬間失去維持車速120千米行駛的牽引力。此時發動機會產生明顯的向後拖拽感，也可以理解成向後的頓挫感。這就好比樓梯的高度與臺階數，如上圖1。6米高的落差，8個臺階。如果將落差增加到3。2米，還用8個臺階行麼？行，但每個臺階之間的落差將從0。2米上升至0。4米，能用，但爬起來費勁，老人、兒童很可能根本就用不了。汽車的變速器擋位個數與落差大小其實也是這種關係。

齒輪比從4。3-0。78，在這個落差之間可以合理佈局5個擋位，而當齒輪比4。5-0。5時難道還用5個擋位麼？如果堅持沿用5個擋位則必然導致各個擋位間的落差太大，必然導致升檔後墜、降檔前竄的現象。各個齒輪間越密集、落差越小車子才越平順，所以考慮到行駛品質，就必須在新的落差間隙中填充更多的擋位，保持之前或降低落差。而添加了新的擋位來防止各擋位間落差過大，本質上不就是增加了擋位麼？

如上圖的9AT變速器，5擋齒輪比是1而9擋齒輪比是0。48，在1與0。48之間則填充了3個新擋位，分別為0。81、0。70、0。58，它們之間的落差均在1。2附近。如果直接從1過渡到0。5時，落差將直接達到2！各擋位之間的落差越大，車子的駕駛體驗越難受。之所以現如今的車子擋位越來越多，並不是因為排量小拿擋位湊，擋位個數如何湊排量？

本質上就是拉大了齒輪比的整體落差、範圍，為了避免各個擋間落差過大而填充了新擋位而已。就如同樓梯落差高度變大，需要增加更多的臺階一樣，如果增加的臺階個數無限大，那麼樓梯就會變成爬坡。同樣的坡度爬坡總是比爬樓梯更省力，因為身體更容易匹配出最合適的力，所以汽車領域產生了CVT變速器。如果說AT、MT、DCT變速器換擋為上下樓梯，那麼cvt變速箱換擋則等同於上下坡。

當然也並不是所有變速箱都能把擋位做得更多（乘用車範圍內），適合弄出一堆擋位的更多是AT、CVT。CVT是模擬擋位，上文提到了爬坡的原理，坡=沒臺階，坡也=無數個臺階，所以在理論上CVT可模擬出無數的擋位。而AT變速器的行星機構重複利用率非常高，3個行星齒輪組配上幾個控制器即可實現8個擋位。而MT、DCT（雙離合）這類平行軸結構的則很難。

如上圖所示5擋手動變速器，5個擋位就需要5組齒輪，每增加一個擋位就必須增加一組齒輪（平行軸齒輪結構的宿命），如果想實現10個擋位需要10組齒輪，對於乘用車而言是不是太佔空間了？操作難度與製造成本也會提高，所以乘用車手動變速器往往止步於6速（保時捷有7速需要定製），而雙離合很可能要止步於8速（大部分是7速）。而AT變速器可以突破10個擋位。

總而言之“排量不夠、擋位來湊”這本就是句俏皮話，用來形容最近這二十年間汽車的變化過程。實際上排量不夠與擋位來湊並無太多的因果關係，都是為了提高汽車的燃油經濟性而服務。排量降低是因為渦輪增壓技術的普及，從而實現了更小的排量輸出更大的動力。擋位增多是為了提高傳動比的範圍從而提高燃油經濟性，這些變化其實都是最近這些年來排放、油耗標準越來越嚴格所導致的。