福特10AT（代号10R80）变速箱技术解析

提起AT自动变速箱，相信对于各大整车厂来说一直都是件头疼事，但AT变速箱在整车厂所占的重要性又是不言而喻的，所以大多数车企在面对高昂的研发费用时，不得不集中力量以最少的研发成本制造出稳定可靠的高性能变速箱。这不，今天我们就来聊一聊福特集团旗下最新款的10AT变速箱，看看这么多档位带给我们的是“真好”还是“假好”。

为何福特10AT变速箱代号称为10R80？

这款变速箱有意思的是，两家主机厂都将这款变速箱命名代号为10R80。其中“10”代表着有10个前进挡位，“R”为纵置平台的后驱或四轮驱动，“80”则是代表着可承受最大的输入转矩为800N·m。

10挡自动变速箱至今为止听起来也是蛮吓人的，比6挡自动变速多了4个档位，但却重量只增加了约4磅，约合1.81kg；长度尺寸增加了一英寸，约合25.4毫米。整体结构非常紧凑。整体尺寸几乎等同ZF采埃孚的8AT。

10挡自动变速箱重量并没有大幅度增加，更多是因为整个外形都采用了铝合金材质，整体钟式铝合金外壳有助于减轻重量并增强刚度，甚至连变速箱的支架都采用铝合金材质。整体变速箱并没有铸铁零件。因此10R80的重量约为106kg。

其实10R80并没有因为挡位的增加而增大尺寸更有利于已有车辆的安装匹配。无需重新设计变速箱的布置，最大限度地减少车辆接口的变化，可以满足绝大多数车型。

7.34齿比范围并不最广

10挡自动变速箱顾名思义有着10个前进挡和一个倒档。其中前六个挡位是减速传动比，第七挡位直接挡，八至十挡为超速挡。第一挡传动比为4.70:1，而第十挡传动比则为0.64:1，所以整体齿比范围为7.34。相比ZF采埃孚的横置9AT齿比范围9.819、ZF纵置8AT的7.8、奔驰9G齿比范围9.16，10R80整体齿比范围并不算宽广。福特认为齿比范围过高更加不利于加速性能和拖拽性能，因而设定齿比不超过7.4。

10R80并不是特别宽广的齿比范围，因而各个挡位之间的传动比设定相当接近。10R80在换挡期间转速下降只有20%，比保时捷7挡PDK的25%转速下降和ZF 8AT转速下降25%都要更小。这意味着在全油门加速时，发动机基本上保持在最佳扭矩输出。

从传动比范围我们可以了解到10R80没有多么激进，甚至最高档传动比都没有奔驰9G变速箱来的要低。10R80更加偏向密齿比，让换挡时发动机转速下降更少，时刻保持发动机最大扭矩输出。

第十挡的传动比为0.636，相比与通用的8AT的最高档传动比0.65并没有下降太多，但也对高速行驶时有效降低发动机转速，提高燃油经济性。10R80变速箱第九挡的为0.689，与最高挡传动比相差仅为8%，因而10挡降9挡几乎感觉不到顿挫。福特F-150 Raptor在约104km/h时便自动挂上第10挡，同时也只有在轻载时才可上第10挡。当车辆重载/拖拽

其实10个挡位真的有点多。日常驾驶变速箱甚少采用逐挡升降，在节气门部分开启的加速中，通常采用跳挡的方式，如从起步第1挡跳转至第3挡，然后第5挡，紧接着到超速或直接传动比齿轮，6、7、8挡。同时降挡也采用相同的逻辑，可以从第10挡一下子跳转至第8挡，再到第5挡、第3挡、第1挡。

实际上10R80变速箱只有三种情况下采用逐级升挡。第一种情况是全油门时，通过变速箱紧密的传动比让发动机时刻保持最大功率输出，第二种情况是非常轻的节气门开度时，基本是美国EPA燃油经济性测试时才会出现。第三种则是手动换挡。

福特F-150 Raptor的10R80变速箱有着三种换挡模式，拖车、运动和正常模式。每一种模式都会有特定换挡时机和频率，以适应不同的驾驶行为。日常驾驶10R80可将发动机转速控制在2000rpm之内。即便车速在120km/h时，发动机转速也不到2000rpm。

变速箱内部结构没有变得过于复杂

挡位多了结构一定就复杂？然而并不是，10R80拥有4组行星齿轮组，即组合出10种传动比，ZF8HP和GM 8L变速箱同样也采用了4组行星齿轮组结构。10R80采用6个执行器，其中是2个制动器和4个离合器。相比ZF 8HP和GM 8L变速箱的5个执行器，10R80仅仅多了一个离合器。

实质上10R80与ZF 8HP有着非常相似的设计，甚至连第一档的动力流都一样。这是因为2个制动器（A和B）嵌套在一起，同时第一、二以及四行星齿轮组布局都非常类似。正是因为执行机构的嵌套设计，10R80整体尺寸以及控制复杂程度并没有8AT来得要大和困难。所有邻近的挡位切换，只需要一个执行器打开，另一个执行器关闭，实现快速换挡。正因为如此，通用科迈罗ZL1换挡速度超越了保时捷911的7挡PDK。

为了提高燃油效率，10R80配备了可变排量的油泵，根据转速以及负载来调节供油压力。10R80更低粘度的变速箱油，变速箱油要求粘度为4.5厘泊，进一步减少变速箱内机械摩擦和油泵的工作量。为了迎合启停功能，电动油泵可在发动机熄灭时对变速箱内部进行冷却，同时储液罐可更快启动车辆。为了延长变速箱寿命，10R80内部布置了两级高效滤清器，过滤变速箱油的杂质。这样一来更换变速箱油的费用将会大幅度提升。

除了采用可变排量油泵和低粘度变速箱油外，采用滚针轴承代替平止推垫圈，甚至采用微小弹簧来分开多片离合器，以减少离合器之间的阻力。

与此同时液力变矩器设计的更加薄，直径更大，其直径达到260mm，并具有锁止离合器。它还使用电子控制容量离合器（ECCC）技术，在换档期间可调节滑动量来抑制发动机振动，以用于更平稳的运行传递动力。

总结

福特和通用联合开发10AT无疑给美系车打了一支强心针，今后通用乃至福特旗下的车型不在被人诟病。10AT的确很先进，齿比也是相当密集，同时最高档的传动比也较低，整体有效提升燃油经济性。两家的10AT硬件一致，内部结构没有过于复杂，同时可根据不同车型调性，通过软件程序的设定调校换挡逻辑，以满足绝大多数车型。至于可靠耐用性上，只能交给时间去解答。