上周，我們詳細解讀了通用的9AT變速器，引起了大家的熱烈討論，基於這種良好的反饋，我們今天繼續帶來采埃孚8AT的技術詳解。
作為當前世界上最重要的汽車傳動系統製造商，采埃孚的變速器供應過全球大部分的汽車品牌，在變速器領域積累著絕對的優勢。其中，采埃孚的8AT變速器更是享譽全球，被譽為變速器中的標杆產品。
（采埃孚 LOGO）
那麼采埃孚這款8AT的研發背景是什麼、目前搭載在哪些車型上、技術上有何優勢亦或是弊端、相比其他8AT又如何？
下面開始。
一、ZF 8AT推出背景以及現在已經發展到第幾代？
1.1、推出背景
2007年，采埃孚推出了第一代8AT變速器（縱置），並於兩年後正式量產，當時的背景是世界經濟仍處於低谷，同時人們對於排放問題的更加重視，汽車行業更加關注燃油經濟性。
所以采埃孚推出8AT更多的緣由，可以歸結到降低油耗、減少排放上面來，通過開發更加密集的齒比、更高效的換擋執行機構、重量更小、同時換擋性能更加優秀的自動變速箱，讓整車的油耗表現更加優異。
（第一代ZF 8AT）
當然，也有技術上的一些原因，當時愛信的6AT風頭正盛，穩壓ZF 6AT一頭，因此采埃孚需要需要一個更先進、性能更優秀的變速器來確定其行業領先地位。
而開發7AT的投入與產出不成正比（性能提升太小），開發9、10速變速器成本（需增加更多的換擋元件和行星齒輪組）以及技術難度又更大，基於以上的原因， ZF選擇了深入8擋自動變速器的研發。
1.2、采埃孚8AT目前發展到第幾代了？
從2009年正式量產，目前采埃孚的8AT已經發展到了第三代（2011年、2018年各換代一次），而第四代的ZF 8AT也即將在2022年正式「上車」。
2011年， ZF 8AT迎來了首個換代，第二代的 ZF 8AT具有以下的亮點：新的齒輪設計，四個行星齒輪組，只有五個換擋元件儘量減少阻力損失和提高傳輸效率；並聯式混合動力概念，混合系統可以實現基本的傳輸與交換；對該變速器傳動機構做了優化設計，在不影響輸出扭矩和動力性的前提下可以滿足日益嚴苛的二氧化碳排放標準；換裝了新的高精度電磁閥，如果有車廠願意出高價的話，ZF就會提供換擋速度可達0.2s的8AT（第一代ZF 8AT 換擋時間為0.4s）。
（二代ZF 8AT）
此外，第二代ZF 8AT通過新的多盤分離實現了變速器內部損失的降低，具體而言是將額外的彈簧嵌入換擋元件的多盤部件便可以確保摩擦換擋元件幾乎完全打開，降低所引起的拖曳轉矩。和第一代ZF 8AT系列相比，新一代產品降低了超過三分之二的能量損失。
2018年，采埃孚推出了第三代 ZF 8AT變速器，通過重新設計了機電一體化系統，並進一步開發了扭力阻尼器，再次提高了最大傳動比範圍，因此在體積幾乎沒有變化的前提下，第三代ZF 8AT可以提供更好的動力性以及換擋平順性。而且由於使用了創新的齒輪組，內部損耗進一步降低，相較第二代8速自動變速器，油耗進一步降低了2.5％，同時二氧化碳排放量也減少了。
而目前，采埃孚已經亮相了第四代ZF 8AT，這款變速器相比此前幾代實現了更加高度的模塊化，並將整套電力電子裝置集成在變速器殼體裡。
（第四代ZF 8AT）
基於這種模塊化的設計，第四代的ZF 8AT液壓控制單元所需的安裝空間僅僅需要1.8L，相比上一代的3.1升有了十足的進步，也因此四代ZF 8AT可以給電子電力設備騰出足夠大的空間。
另外，與第3代8AT相比，新款永磁同步電機的最高功率從90 kW提高到160 kW，最大扭矩從240 N·m提高到450 N·m，電氣化能力更進一步。
配合不同機電模塊，第四代8速自動變速器可匹配PHEV (插電式混合動力汽車) 、MHEV (油電混合動力汽車)，及其他混合動力方案。
這張圖片可以看出ZF 8AT從第一代到最新一代的所做的改變。
這裡提一下當前主流的混動布局，其根據電機位置可以分為P0、P1、P2、P3、P4結構，如下圖：
第一代ZF 8AT就通過BSG電機實現了P0的弱混，到了第二代已經支持P1的混動，現在最新的一代已經是支持P0+P2結構，通過在不同位置添加電機，ZF 8AT可以實現不同的混動效果。
比如代號為8HP60MH的ZF 8AT採用48V電氣系統，根據電機位置不同，包括P1和P2兩種構型,P1構型為電機至於液力變矩器之前，電機與發動機之間通過扭矩減震器連接。P2構型在電機和液力變矩器之間增加K0離合器，這在第三代產品中是沒有的；代號為8HP80PH PHEV的8AT採用P2構型，電動機的峰值功率最大可以達到160kW，最大扭矩為450N.m。
二、ZF 8AT有幾代，分別有哪些版本？
ZF 8AT每一代都細分出了不同的版本，第一代ZF 8AT系列變速器包括：8HP30、8HP45、8HP70、8HP90四種型號，其最大傳動比4.696，最小傳動比0.667，速比範圍達到7.07：1，分別能承受最大扭力依次為300N.m、500N.m、700N.m和1000N.m，
第二代ZF 8AT主要包括8HP50、8HP75、8HP95，采埃孚通過優化齒輪組設計使得該變速箱的速比範圍從7.07：1增大到7.8：1，這一措施將所有齒輪的速度平均降低50轉/分鐘並將油耗降低百分之一，燃油經濟性更好。
第三代ZF 8AT主要包括8HP55、8HP51、8HP76，相比上一代產品，第三代改進了液力變矩器的扭轉減震器,使得變速箱的最大傳動比達到8.6，同時油耗也降低了2.5%。
(第三代 ZF 8AT)
第四代ZF 8AT的傳統版本提供8HP60和8HP80兩個型號，扭矩容量分別為600N.m和800N.m，在第三代的500N.m和750N.m基礎上實現了一定提升,速比範圍沒有改變，依舊是8.6:1。
此外，第四代ZF 8AT根據混動行駛還分為了MH（輕混）和PH（插電混）兩種版本，可以匹配15Kw、40kW、90kW以及100kW四種電機功率。
三、ZF 8AT目前搭載在哪些車型上？以及各型號間的區別是什麼？
前文提到，ZF 8AT是縱置變速器，因此幾乎世界範圍內主流的縱置平台車型都採用了ZF 8AT（少部分自研變速器的車企除外）。
目前裝備ZF 8AT系列變速器有多個品牌，其中BMW集團包括：寶馬3系、寶馬5系、寶馬4系、寶馬7系、寶馬8系寶馬Z4；寶馬X7、寶馬X6、寶馬X5、寶馬X4、寶馬X3、寶馬X1(2.0T頂配車型)、寶馬X2(2.0T頂配車型)、寶馬6系GT、寶馬3系GT、寶馬M部門車型全系、勞斯萊斯全系車型。
大眾集團旗下多個汽車牌子的頂級高端轎車和豪華SUV，都在使用采埃孚8AT，其中大眾品牌有途銳；奧迪品牌包括奧迪Q7、奧迪Q8、奧迪A8、奧迪S4、奧迪S5、奧迪S6、奧迪S7、奧迪S8、奧迪SQ5、奧迪RS4、奧迪RS5、奧迪RS6、奧迪RS7、奧迪 RS Q8；保時捷品牌有卡宴；賓利品牌賓利添越；蘭博基尼品牌有Urus。
塔塔集團包括捷豹以及路虎也均有車型在使用ZF 8AT，具體而言，捷豹品牌包括捷豹XFL、捷豹捷豹XEL、捷豹F-PACE、捷豹F-TYPE；路虎品牌包括路虎攬勝、路虎衛士、路虎攬勝星脈、路虎攬勝運動版、路虎發現。
Stellantis集團包括JEEP、阿爾法羅密歐、道奇、克萊斯勒、依維柯、藍旗亞、瑪莎拉蒂等品牌在使用采埃孚8AT，具體而言，JEEP品牌包括大切諾基、牧馬人；阿爾法羅密歐品牌包括阿爾法·羅密歐Giulia、阿爾法·羅密歐Stelvio；道奇品牌包括挑戰者SRT、Charger SRT、瑪莎拉蒂品牌包括瑪莎拉蒂Ghibli、瑪莎拉蒂Levante、瑪莎拉蒂總裁；依維柯品牌有依維柯歐勝。
其它使用采埃孚8AT變速器的一些國產車型還包括弗H9、坦克300、長城炮（部分車型）、福田大將軍、馭勝S350、上汽大通部分車型等…
（坦克300）
如果按照代ZF 8AT代別來區分，如下：
ZF 8AT各個型號後綴帶有不同的意義，以ZF 8HP50XHIS為例，8HP代表8speed，也就是8速；50代表最大承受扭矩500N.m；X代表四驅，HIS代表液壓蓄能器。
我們重點說下HIS這項技術
（采埃孚液壓蓄能器 HIS）
它的工作原理如上圖所示：在在汽車行駛時充滿油從而拉緊彈簧，這個「儲備」有大約100厘升的容量，當發動機啟動時，它會被彈簧以閃電般的速度反饋到液壓系統中，以向變速箱中的換檔元件供油，以便離開。這意味著汽車在發動機啟動後僅350毫秒就準備好離開。如果沒有液壓脈衝儲油系統創建的橋接，這將需要大約800毫秒，因此這意味著駕駛動力的明顯損失，此技術可使車輛在頻繁停止/起動工況下減少油耗（達20％），同時還能降低CO2排放和噪聲。
值得注意的是，HIS這項技術更多的是用在了追求性能的車輛變速器上，比如瑪莎拉蒂、蘭博基尼、捷豹F-TYPE等等，而強調平順舒適的車型則沒有，比如勞斯萊斯幻影、古思特等。
三、為什麼采埃孚被更多的歐系品牌所採購？
回顧以上搭載的車型可以發現， ZF 8AT更多的是與德系的發動機配合，寶馬更是幾乎全系都是搭載的ZF 8AT,也因此有不少網友將ZF 8AT稱為寶馬的御用變速器。
產生這種現象的原因我們認為和不同品牌車型所採用的發動機有關，以德系品牌為例，它們的發動機都是具有低轉高功特色的發動機，發動機輸出曲線比較跳躍，高扭來得早，ZF的高性能8AT與它們配合更加相得益彰。
而日系品牌由於本土有包括AISIN、JATCO、本田自研等變速器品牌，同時日系縱置平台車型也少，ZF 8AT不能立刻上馬，因此這些年幾乎看不到日系品牌使用ZF 8AT，但有一個例外，那就是與寶馬Z4同平台開發的豐田Supra，是採用的ZF 8AT。
另外，寶馬如此熱衷於ZF 8AT的原因還在於ZF 8AT是ZF、BMW集團、奧迪三家聯合開發的，BMW是股東、也是應用ZF 8AT最多的汽車品牌。所以我們猜想BMW能夠拿到ZF 8AT的更多數據，然後與自家發動機做更深層次的匹配
四、與ZF 6AT與GM 6AT相比，ZF 8AT性能有多大提升？
ZF 8AT相比自家的6AT變速器，由於增加了兩個擋位，所以速比範圍也從6.04提升到了7.07，而且由於1-2擋之間的速比差由由1.78降至1.5，齒比更加綿密，因此在換擋平順性上更優。
相比GM 6AT（因為寶馬之前是ZF 6AT和 GM 6AT混用的）6.0:1的齒比範圍，ZF 8AT同樣是做到了較大提升。
（ZF 8AT）
值得一提的是，儘管采埃孚的8AT相較於自家6AT增加了兩個擋位，但得益於合理的結構設計以及技術創新（比如取消自由輪，採用線控換擋；引入軸向平行鏈條式機油泵），采埃孚8AT變速器的體積與傳統的6AT相當。
而從實際的節油效果來看，采埃孚官方的說法是：配合自動啟停系統之後，可以比6AT系列變速箱降低油耗11%；如果匹配混合動力系統，這台變速箱能夠降低最多25%的燃油消耗。
另外，這款變速器還是採用業內經常聽到的的模塊化設計，可以很輕鬆地與混合動力系統和四驅系統進行匹配，因此在安裝時對基礎傳動系統的設計不需作任何更改。
(支持混動版 ZF 8AT)
五、ZF 8AT運用了哪些先進技術
ZF 8AT有很多創新，比如它的擋位齒比設計就相當的有講究，如下圖所示：
（第一代ZF 8AT 8HP45版本）
相鄰之間的擋位齒比落差很好的控制在了1.2-1.5，一般來說，齒比落差越小，則意味著擁有更好的換擋平順性,比如CVT用帶傳動幾乎就是模擬出了無限個擋位，所以相應的平順性更好。
但值得注意的是，齒比落差也不能過於的小，否則影響了齒比範圍，燃油經濟性又得不到保障。
ZF 8AT通過多行星組齒輪密切配合，不僅低速齒輪比夠小，燃油經濟性有保障，而且擋位多、齒比落差不過分大，因此駕駛感也更加平順細膩。
此外，ZF 8AT採用了創新型的四自由度機構（如下圖），這類機構在此前的AT變速器中從來沒有出現過，在它的結構上根本看不到比如辛普森、CR-CR、威爾遜機構，萊佩萊捷機構幾款經典行星機構的影子。
而由於它只有5個換擋元件（3離合、2制動），比豐田、現代的8AT都要少一個離合器，所以它在結構設計、潤滑、油路以及控制邏輯等方面都更精簡，而且，ZF8AT每個擋位結合的操作元件更少（3個），所以對於的拖拽功率損失也就更少，傳動效率更高。
六、ZF 8AT市場口碑
市場上對ZF 8AT變速器更多的是稱讚：聰明、能極快的反應駕駛員的駕駛意圖；承受力矩範圍廣，上至超跑下至買菜車，基本都可以滿足駕駛需求。
但凡事都有雙面性，工業時代幾乎不可能造出一個100%完美的產品，所以我們也收集了有關采埃孚8AT的一些詬病，其中說得最多的便是變速器跳擋、漏油問題。
對於前者，首先我們得區分ZF 8AT設定的跳擋邏輯和這裡被投訴的跳擋的區別，比如寶馬現在的8速變速器就可以實現跳擋操作，電腦可以根據駕駛者的意願直接跳到合適的擋位，甚至極端情況下，可以從8擋直接跳到2擋。
但消費者詬病的跳擋則是從前進擋跳入了N空擋，並非是在前進擋中的升降擋。而在行車過程中跳擋的危害不言而喻，等於直接在馬路上失去動力。
ZF 8AT的另一個問題就是漏油，大部分的寶馬車主都曾遇到過這個問題，甚至前幾年還有網友調侃：寶馬的養車成本可能比奔馳車還要高，原因就是寶馬家常便飯似的漏油，官方給出的理由是由於磨合不利，變矩器/變速箱輸入端上的徑向密封環 (RWDR) 可能導致不密封。
（寶馬X5 變速器漏油）
七、市售8AT橫評
7.1 、目前市面上有8AT，所搭載的車型有哪些？
目前市場上縱置8AT主要有ZF的8AT系列、愛信8AT系列（縱置）、GM的8L系列和現代的縱置8AT。
ZF 8AT所搭載的車型前文已經列舉，這裡就不贅述，目前愛信最新的縱置8AT型號為AA81E ，主要應用於雷克薩斯ES（2.5L自吸版本）、雷克薩斯NX（2.5L自吸版本）、豐田皇冠日版majesta、豐田皇冠2.0t。
（雷克薩斯ES）
通用8AT目前只搭載於凱迪拉克CT4全系，算是其中應用得最少的8AT變速器；
現代的縱置8AT目前搭載的車型主要集中在現代集團旗下的高端子品牌捷尼賽思上，包括捷尼賽思G70、捷尼賽思G80、捷尼賽思GV80
7.2、四款變速器參數橫向對比
在通用9AT那篇文章中我們說到過，衡量一款變速器性能，一個比較關鍵的指標就是傳動比範圍。
傳動比範圍越大，意味著變速器在低速時能提供較好的加速性能，在高速巡航時也儘可能降低發動機轉速，以此降低油耗，我們將以上幾款變速器做了對比，如下：
ZF 8AT的齒比範圍在7.07：1，愛信8AT的齒比範圍在6.71：1，通用的8AT齒比範圍在7.7：1，現代8AT速比範圍在7.01:1。
所以細分來講，ZF的8AT齒比範圍在7.07：1，且每個擋位的齒比落差都在1.2-1.5之間，所以相應的它的換擋平順性更好，而且由於ZF 8AT有跳擋機制，所以也能滿足部分的激烈駕駛需求；但缺點就是最高齒比不夠大，因此相比通用8AT在高速巡時燃油經濟性並不是那麼出色。
愛信8AT優點在於齒比範圍較小，相鄰檔位齒比落差小，換擋的平順性理論上是以上四款變速器中最好的，另外相較於上一代8AT（AA80E）, AA81E剛性提高了30%，而重量更輕。最大可承受扭矩提高了22%，達到500N.M，可以匹配更加暴力的發動機。但缺點也很明顯，齒比範圍小，理論上燃油經濟性在四款變速器中最弱。
通用的8AT是基於自家6AT開發，不過相比自家的6AT，通用這款8AT使用了體積更小的主減速齒輪，齒比範圍達到了7.7：1，也就是說，高擋位行駛下，這款變速箱將會有更經濟的油耗表現，同時也能兼顧對於動力有需求的車主，可以說在性能與燃油經濟性之間達到了較完美的平衡。缺點同樣是齒比範圍不夠綿密，換擋頓挫依舊存在。
(通用8AT變速器)
現代8AT齒比範圍在7.01:1，與采埃孚的8AT相似，但由於一檔齒比只有3.964，所以理論上能提供的加速能力比不上前面三款，但由於超比擋齒比夠小，所以燃油經濟性上能做得比較出色。
寫在最後：
總的來說，雖然采埃孚並非是首個推出8AT變速器的品牌（愛信第一個推出8AT）,但由於采埃孚在變速箱領域積累的深厚技術以及創新型的使用了四自由度機構，使得ZF 8AT後來者居上，成為變速器領域的經典作品，再次奠定了采埃孚領先的行業地位。
當下，整個行業變速器檔位還在往上提升，多個品牌推出包括9AT，10AT等多檔位變速器，作為全球領先的變速器製造商，采埃孚也不甘落後，現在已經能查詢得到ZF 11AT的相關專利，其中包括五自由度的專利以及四自由度的專利，而展望未來，當檔位數已經足夠的時候，最主要的問題就是如何提升傳動比範圍，而如何提高以及需要面臨什麼困難，就是工程師們亟待解決的問題。