一、變速箱的作用
發(fā)動(dòng)機(jī)的物理特性決定了變速箱的存在。首先，任何發(fā)動(dòng)機(jī)都有其峰值轉(zhuǎn)速；其次，發(fā)動(dòng)機(jī)最大功 率及最大扭矩在一定的轉(zhuǎn)速區(qū)出現(xiàn)。比如，發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率出現(xiàn)在5500轉(zhuǎn)。變速箱可以在汽車行駛過程中在發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比，換檔可以使得 發(fā)動(dòng)機(jī)工作在其最佳的動(dòng)力性能狀態(tài)下。理想情況下，變速箱應(yīng)具有靈活的變速比。無級(jí)變速箱（CVT）就具有這種特性，可以較好的發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。
二、CVT
無級(jí)變速箱有著連續(xù)的變速比。其一直因?yàn)閮r(jià)格、尺寸及可靠性的關(guān)系而沒有大量裝備汽車?，F(xiàn)在，改進(jìn)的設(shè)計(jì)使得CVT的使用已比較普遍

變速箱通過離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，這樣，變速箱的輸入軸就可以和發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到同步轉(zhuǎn)速。
                 

一個(gè)5檔的變速箱提供5種不同的變速比，在輸入軸和輸出軸間產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差。
三、簡(jiǎn)單的變速箱模型
為了更好的理解變速箱的工作原理，下面讓我們先來看一個(gè)2檔變速箱的簡(jiǎn)單模型，看看各部分之間是如何配合的：
                    

輸入軸（綠色）通過離合器和發(fā)動(dòng)機(jī)相連，軸和上面的齒輪是一個(gè)部件。
軸和齒輪（紅色）叫做中間軸。它們一起旋轉(zhuǎn)。軸（綠色）旋轉(zhuǎn)通過嚙合的齒輪帶動(dòng)中間軸的旋轉(zhuǎn)，這時(shí)，中間軸就可以傳輸發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力了。
軸（黃色）是一個(gè)花鍵軸，直接和驅(qū)動(dòng)軸相連，通過差速器來驅(qū)動(dòng)汽車。車輪轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶著花鍵軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
齒輪（藍(lán)色）在花鍵軸上自由轉(zhuǎn)動(dòng)。在發(fā)動(dòng)機(jī)停止，但車輛仍在運(yùn)動(dòng)中時(shí)，齒輪（藍(lán)色）和中間軸都在靜止?fàn)顟B(tài)，而花鍵軸依然隨車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
齒輪（藍(lán)色）和花鍵軸是由套筒來連接的，套筒可以隨著花鍵軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)也可以在花鍵軸上左右自由滑動(dòng)來嚙合齒輪（藍(lán)色）。
1檔
掛進(jìn)1檔時(shí)，套筒就和右邊的齒輪（藍(lán)色）嚙合。見下圖：
                        

如圖所示，輸入軸（綠色）帶動(dòng)中間軸，中間軸帶動(dòng)右邊的齒輪（藍(lán)色），齒輪通過套筒和花鍵軸相連，傳遞能量至驅(qū)動(dòng)軸上。在這同時(shí)，左邊的齒輪（藍(lán)色）也在旋轉(zhuǎn)，但由于沒有和套筒嚙合，所以它不對(duì)花鍵軸產(chǎn)生影響。
當(dāng)套筒在兩個(gè)齒輪中間時(shí)（第一張圖所示），變速箱在空擋位置。兩個(gè)齒輪都在花鍵軸上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，速度是由中間軸上的齒輪和齒輪（藍(lán)色）間的變速比決定的。
四、真正的變速箱

如今，5檔手動(dòng)變速箱應(yīng)用已經(jīng)很普遍了，以下是其模型。
                      

換檔桿通過三個(gè)連桿連接著三個(gè)換檔叉，見下圖
                       

                     

倒檔 通過一個(gè)中間齒輪（紫色）來實(shí)現(xiàn)。如圖所示，齒輪（藍(lán)色）始終朝其他齒輪（藍(lán)色）相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，在汽車前進(jìn)的過程中，是不可能掛進(jìn)倒檔的，套筒上的齒和齒輪（藍(lán)色）不能嚙合，但是會(huì)產(chǎn)生很大的噪音。
同步裝置
同步是使得套筒上的齒和齒輪（藍(lán)色）嚙合之前產(chǎn)生一個(gè)摩擦接觸，見下圖

                           
齒輪（藍(lán)色）上的錐形凸出剛好卡進(jìn)套筒的錐形缺口，兩者之間的摩擦力使得套筒和齒輪（藍(lán)色）同步，套筒的外部滑動(dòng)，和齒輪嚙合。
汽車廠商制造變速箱時(shí)有各自的實(shí)現(xiàn)方式，這里介紹的是一個(gè)基本的概念！
空檔
所謂空檔滑行是指汽車在行進(jìn)過程中不掛上任何前進(jìn)檔，而掛在空檔的位置，利用慣性滑行，待汽車速度降低后再掛上高擋慢慢加油提高速度?？論趸袑?duì)于很多老司機(jī)來說，再熟悉不過了，因?yàn)檫@樣做是非常省油的。
首先《道路交通法》里面明文規(guī)定下坡不準(zhǔn)空檔和熄火滑行空檔滑行，而且在考駕照路考的時(shí)候所列出的扣分項(xiàng)目中也規(guī)定空檔滑行3秒以上，考試不合格，那么為何這樣一種“省油”的技術(shù)行為要被法律所禁止呢？
　　汽車在高速行駛中，遇到緊急情況，必須迅速地松開油門，改踩剎車踏板實(shí)施緊急剎車。這時(shí)候若汽車處于正常操作中，從車輪到所有傳動(dòng)系統(tǒng)都與引擎緊密結(jié)合在一起，引擎轉(zhuǎn)速變慢，對(duì)于憑慣性飛跑的汽車產(chǎn)生一種制動(dòng)力量，也就是人們通常說的“引擎剎車”。
　　這樣一方面可以防止瞬間剎車壓力使剎車鼓咬死而降低剎車效果；另一方面能使左右兩個(gè)車輪剎車的作用保持平衡，使車輛安穩(wěn)地緩慢停下來。
　 　相反，如果行駛中，早已換成空擋，一踩緊急剎車，則底盤傳動(dòng)系統(tǒng)與引擎不聯(lián)結(jié)，沒有引擎剎車作用的幫助，這樣，不僅剎車效果不佳(特別是超載的車輛)， 更會(huì)使車輛失去平衡而左右滑行，最終駕駛員因無法控制汽車而肇事。而且這樣剎得越快，剎車用力越猛，制動(dòng)力越差，滑得越厲害。值得提醒大家注意的是，如果 剎車時(shí)踩下離合器，其結(jié)果同樣不妙。尤其是下坡時(shí)，更不能以空擋或踩下離合器剎車，否則很容易失去控制而闖禍。
　　再從發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理上 來看，化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)隨著節(jié)氣門開度的增加，轉(zhuǎn)速逐漸升高，油耗也逐漸加大。當(dāng)空擋滑行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)處在怠速低油耗狀態(tài)，而車輛繼續(xù)行駛，所以實(shí)現(xiàn)了節(jié)油。 對(duì)于電噴發(fā)動(dòng)機(jī)來說，它的節(jié)氣門傳感器有3種工作狀態(tài)：怠速、部分負(fù)荷以及最大負(fù)荷。在部分負(fù)荷區(qū)，節(jié)氣門傳感器能夠采集位置和變化率兩種信號(hào)，也就是 說，同樣的節(jié)氣門開度變化，慢踩油門的緩加速和猛踩油門的急加速兩者的信號(hào)是不同的，發(fā)動(dòng)機(jī)的反應(yīng)也不一樣。