又到週末分享機械動圖的時候了，這次我們通過直觀動圖講解下汽車變速器。
變速器是內燃機驅動汽車必要的組成部分。汽車上安裝的變速器通常有多個不同的轉速/扭矩轉換比，通常稱為“檔位”或“檔”，以適應不同的行駛速度下對轉速扭矩組合的不同要求。起步時需要低轉速、高扭矩；而高速行駛時則需要高轉速、低扭矩。
一般來說，需要人工手動操作變換擋位的變速器稱為“手動變速器”或“手動擋”，由機械自動變換擋位的變速器稱為“自動變速器”或“自動擋”。近來，還出現了可以連續調節轉速/扭矩轉換比的無級變速器，它也屬於自動變速器的一種。
手動變速器（也稱手動變速箱）是汽車變速器中最基本的一種類型，其作用是改變傳動比（齒輪比），是引擎扭力被變速器齒輪放大的倍數。車輛靜止剛起步時，由於本身質量較大，需要較大牽引力驅動，根據槓桿原理，力矩用半徑最長的低速擋大直徑齒輪把引擎扭力放大，協助車輛開始向前行駛。
車輛行駛後，由於慣性將保持向前方移動，用較小的扭力即可讓車輛繼續向前行駛，所以換入扭力放大倍數較小，但轉速較快的小齒輪高速擋，即可用較少的引擎轉速達到相同的車速，不僅省油車速還更快。
在手動變速箱中，飛輪安裝在發動機的曲軸上，並隨之旋轉。離合器位於壓盤和飛輪之間，並在壓盤的壓力下被壓在飛輪上。當發動機運轉且離合器已接合時，飛輪使離合器片旋轉，從而使變速箱旋轉。
當踩下離合器踏板時，拋出軸承被激活，這導致壓盤停止向離合器盤施加壓力。這使得離合器片停止接收來自發動機的動力，從而可以在不損壞變速器的情況下換檔。鬆開離合器踏板後，鬆開軸承，離合器盤再次保持緊靠飛輪，使其開始從發動機接收動力。
現代汽車手動變速箱通常使用四到六個前進齒輪和一個倒擋。重型卡車和其他重型設備的變速箱通常具有8到25個齒輪，齒輪的範圍很廣，齒輪比也很接近，以使發動機在功率帶中運行。
駕駛員通過踩離合器踏板和操縱換擋桿可以在任何擋位間進行選擇。也有少數手動變速器如摩托車變速器，某些賽車變速器，只允許順序換擋，這些變速器被稱為順序換擋變速器。
對於手動或順序變速器來說，動力從發動機的曲軸到離合器再到變速箱，變速箱直接輸出到驅動軸，驅動軸本身又進入差速器，最後到達差速器至車輪中的最後一個驅動軸。手動變速箱傳動順序：發動機>離合器>變速箱>傳動軸>差速器>傳動軸>車輪。
▲手動變速箱傳動順序示意圖
手動變速器的操作原理下圖所示（從左到右，從上到下，分別為：倒擋，靜止擋，第一擋，第二擋，第三擋，第四擋）
▲手動變速器操作原理示意圖
離合器用於將發動機與動力傳動系統的部分耦合或分離。在發動機不熄火的情況下，安全平穩地換檔。離合器是將一部分發動機扭矩和轉速傳遞給傳動系統的其餘部分，將變速箱的發動機與傳動系統部分解耦，最後當它們完全鎖定時，將整個發動機扭矩和速度直接物理傳輸到傳動系統的其餘部分。
差速器能夠使左右驅動輪實現以不同轉速轉動的機構。當轉彎時，轉彎外側的車輪比內側的車輪行駛更多的距離，這意味著外輪比內輪行進的距離更大，差速器是調整左右輪轉速差的裝置。例如當汽車陷在泥濘或積雪中時，一個車輪可以自由旋轉，因為它沒有足夠的抓地力，而另一個車輪可在地面上保持靜止。
對於自動變速箱傳動順序稍有不同，因為離合器和手動變速箱被扭矩轉換器和自動變速箱所替代。自動變速箱傳動順序：減速齒輪>分動箱或中心差速器或成角齒輪>減速齒輪的前驅動軸和後驅動軸。
▲自動變速箱傳動順序示意圖
還有一種變速箱是雙離合變速箱，它是通過兩套離合器工作的裝置。剛開始裝配在賽車上，能消除換檔離合時的動力傳遞停滯現象，現在這種雙離合器已經從賽車廣泛應用到一般家用轎車上。
大眾全系車型都安裝了6速或者7速雙離合變速箱，一些國產汽車品牌甚至把雙離合作為新車型的賣點。這些汽車裝配雙離合變速箱是為了比自動變速器更加平順地換檔，不會有遲滯現象。
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