[汽車之家 技術] 可以說，一臺變速器的好壞以及它與發動機的匹配程度，會對車輛的動力性和平順性等產生直接的影響。相比市面上常見的AT、CVT、DCT、AMT這些自動變速器，傳統的手動變速器雖然表面看上去更為“簡單”、“原始”，但是在冰冷的機械部件中卻也暗藏著各種玄機，同時想制造一臺手感出眾的MT，也從來不是一件容易的事。
● 變速器的作用
總的來說，變速器就是一種能夠改變汽車發動機的轉速、扭矩以及動力旋轉方向，并且將驅動力傳遞給傳動系統的一種裝置。
——改變傳動比
一般來說，汽車發動機通過燃燒燃油來獲取動力，在發動機的整個轉速范圍內，其輸出的扭矩和功率始終是在變化的，從車輛對驅動力的需求來看，單純依靠發動機產生的扭矩不能滿足汽車行駛中所要面對的各種復雜路況條件。比如在起步或者爬坡的時候，通過變速器的低擋位可以在車速較低的情況下將發動機的轉速拉高以輸出較大的扭矩。在車輛高速巡航時，通過變速器的高擋位來降低發動機的轉速和扭矩輸出，從而減少燃油的消耗。由于現代發動機的這種不完美的特性，變速器便應運而生。變速器在不同的工況下使用不同的變速比，從而使得車輛和發動機在各種工況下都可以發揮其最佳的動力性能。
——提供倒擋
一臺發動機在設計之初就決定了曲軸的旋轉方向，所以要想使車輛倒退，也只能寄希望于變速器，通過外嚙合齒輪的反向旋轉特性就可以輕松完成這項使命。
★ 掛入倒檔為何有個特殊的動作？
學車時大家都使用過手動變速器，有的朋友的愛車也是手動變速器，相信大家對于手動變速器就像對自己的左右手一樣熟悉，不知您有沒有考慮過，操作某些手動變速器掛入倒檔時會有個特殊的動作，或要按住換擋桿上的某個按鈕，或要微微提起換擋桿。這是為什么呢？難道僅僅是為了帥氣的動作，還是要使手動變速器掛入倒檔需要一套很復雜的部件才可以完成？其實原理很簡單，看了下面這個名為倒檔鎖止機構您就會明白。
● 倒擋鎖止機構
為了防止車輛前進時誤掛入倒擋，進而對變速器齒輪造成極大沖擊，導致零件損壞，通常都會在手動變速器上設計有倒擋鎖止機構。當把換擋桿擺到極限位置時，鎖止機構中的限位塊會被擋板擋住，導致無法掛上倒擋。此時只有按住倒擋按鈕，限位塊才能越過擋板繼續移動，從而掛入倒擋。
下面的視頻為您形象的展示了倒檔鎖止機構的工作原理，依靠一塊安裝在換擋桿下的擋板，擋板與限位塊協作，防止將擋位掛錯。
● 二軸式和三軸式手動變速器
手動變速器的基本結構包括了動力輸入軸和輸出軸，再加上構成變速器的齒輪，這就是一臺手動變速器最基本的組件。動力輸入軸與離合器相連，從離合器傳遞來的動力直接通過輸入軸傳遞給齒輪組，齒輪組是由直徑不同的齒輪組成的，不同的齒輪組合則產生不同的齒比，平常駕駛中的換擋也就是指換齒輪比。輸入軸的動力通過齒輪間的傳遞，再由輸出軸傳遞給車輪，這就是一臺手動變速器的基本工作原理。
如果將手動變速器按照齒輪的傳動方式進行分類，那么，目前常見的有二軸式和三軸式兩種。
——二軸式
顧名思義，二軸式手動變速器只有兩個軸，分別是輸入軸和輸出軸。它具有結構簡單，尺寸小的優勢，同時其中間擋位傳動效率高，噪音較小，因此更適合一般的發動機前置且前輪驅動的車輛，它也是目前使用最廣泛的轎車變速器形式。
『最常見的兩軸5速手動變速器解剖圖』
——三軸式
三軸式手動變速器除了輸入軸和輸出軸外，還有中間軸，而中間軸主要用來固定安裝各擋位的變速傳動齒輪。由于三軸式變速器的每個擋位都是由兩對齒輪傳動的，因此輸入軸和輸出軸的旋轉方向相同，這種變速器通常更適合發動機前置且后輪驅動的車輛。
●工作原理
接下來，我們通過一個簡單的模型來給大家講講，手動變速器換擋的工作原理。下圖是一個簡易的3軸2擋變速器的結構模型。
輸入軸（綠色）通過離合器和發動機相連，輸入軸和上面的齒輪是一體的。紅色齒輪軸叫做中間軸，中間軸上的三個齒輪同樣與軸固定在一起。黃色的則是輸出軸，動力通過它最終傳遞到車輪。上面的兩個齒輪通過滾針軸承與輸出軸相連，其可以在輸出軸上自由轉動。而輸出軸上的套筒（也叫同步器）通過花鍵安裝在輸出軸上，且可以隨著輸出軸一起旋轉。
其實手動變速器的換擋原理并不高深莫測，可以看到，動力通過輸入軸到中間軸，再傳遞給輸出軸上的兩個齒輪，但是由于兩個藍色齒輪與輸出軸不是剛性連接，所以此時它們處于空轉狀態，相當于是空擋。當輸出軸上的套筒與右側的藍色齒輪相連時，動力才會通過套筒最終傳遞到輸出軸上。與此同時，由于沒有和套筒結合，左側的藍色齒輪在進行自由旋轉。所謂的換擋其實就是套筒在選擇與哪個齒輪結合，結合后也就決定了此時的變速比。
一個傳統的5速手動變速器的換擋原理也是一樣的，只是在變速器中增加了套筒和齒輪組的數目，使之擁有更多的擋位。倒擋則是通過在中間軸（紅色）和輸出軸（藍色）之間增加一個齒輪來實現的。由于增加了一個嚙合齒輪，因此倒擋的齒輪始終會朝其它齒輪相反的方向轉動。這個齒輪由于只起到改變齒輪旋轉方向的作用，因此也稱為惰輪。
對于二軸式的手動變速器，其工作原理與三軸式的大同小異，也是依靠套筒來選擇與其兩側自由旋轉的齒輪結合，結合后就可以將動力通過套筒傳遞到輸出軸上。
