有一种装置叫汽车变速器，它还有个称呼是变速箱。有一套东西用来协调发动机转速与车轮实际行驶速度，这就是所谓的变速装置，其作用是发挥发动机最佳性能。在汽车行驶时可产生不同变速比的，正是这个变速器，它位于发动机和车轮之间。
存在这样一种变速器，它被称作手动变速器，其特点在于，要想改变传动比，就必须依靠人手去晃动变速器杆才行，这种变速器主要涵盖壳体，另有传动组件，像输入输出轴、齿轮以及同步器等，还有操纵组件，例如换挡拉杆、拨叉等。
手动变速器构造
变速器原理
变速器究其为何能够对发动机输出的转矩以及转速予以调整呢，实际上于此囊括着齿轮以及杠杆的原理，它内部存在多个各异的齿轮，经由不同尺寸大小的齿轮组合到一块儿，便能够达成对发动机转矩以及转速的调节，通过运用低转矩能够换取到高转速，借助低转速能够换取到高转矩。
变速器原理
变速器的作用主要表现在三方面：
1. 改变传动比，扩大驱动轮的转矩和转速的变化范围；
2. 在发动机转向不变的情况下，实现汽车倒退行驶；
3. 借助空挡，能够中断发动机动力传递，进而让发动机能够启动，处于怠速状态。
手动变速器原理
手动变速器的工作原理是这样的，要拨动变速杆，以此来切换中间轴上的主动齿轮，还要借助大小各异的齿轮组合与动力输出轴相结合，进而改变驱动轮的转矩以及转速。
发动机的动力输入轴，借助一根中间轴，进行间接连接，然后连到动力输出轴。就如同图里呈现的那样，中间轴的两个齿轮，也就是红色的那两个，跟动力输出轴上的两个齿轮，即蓝色的那两个，会跟着发动机输出一同转动。然而，要是没有同步器，也就是紫色的那个进行接合，两个蓝齿轮，只能在动力输出轴上空转，也就是不会带动输出轴转动。图中同步器处于中间状态，这就好比变速器挂上空挡。
简单变速器结构
5挡手动变速器
5挡手动变速器原理
5挡手动变速器剖面图
5挡手动变速器组成
该换挡机构，不但能让驾驶员感知到换挡时更强烈的感觉，而且还具备避免同时挂入两个不同挡位的功能。
换挡机构
同步器
换挡操作变速器时，特别是从高挡换到低挡，极易产生轮齿间冲击，或者花键齿间冲击。为防止齿间冲击，换挡装置里设有同步器。同步器包括常压式、惯性式这两种形式 ，当下多数同步式变速器用的是惯性同步器，它主要由接合套、同步锁环等构成，主要凭借摩擦作用达成同步。
同步器结构
当同步锁环内锥面跟待接合齿轮齿圈外锥面接触之后，在摩擦力矩的作用中，齿轮转速迅速下降（或者上升）至跟同步锁环转速一样，二者同步旋转，齿轮相对于同步锁环的转速是零，于是惯性力矩也一同消逝，这时在作用力的推动之下，接合套毫无阻碍地跟同步锁环齿圈接合，并且进一步跟待接合齿轮的齿圈接合从而完成换挡过程。
同步器工作原理
同步器部件
汽车自动变速器较为常见的存在着四种形式，它们分别是，液力自动变速器，也就是hydraulic automatic transmissions，简称为AT，还有无级变速器，即continuously variable transmission，称作CVT，以及电控机械式自动变速器，也就是automated mechanical transmission，简称为AMT，另外还有双离合自动变速器，即dual clutch transmission，称作DCT。
通常轿车广泛采用的是液力自动变速器。本章里所示的自动变速器所指内涵便是液力自动变速器。也就是那个AT。自动变速器主要是由液力变扭器构成的。同时还包含行星齿轮以及液压操纵系统一同组成，通过液力传递这种方式，再伴有齿轮组合达成变速变矩这种效果。
自动变速器主要部件
液力变矩器
一般而言，液力变矩器所牵涉的结构组件常规是囊括泵轮、导轮、涡轮以及应用于锁止这一功用作用的离合器。具备动力传递功能的路径为，从壳体起始，经由泵轮，再到涡轮，最终抵达变速器。
液力变矩器的结构
液力变矩器有将发动机动力输出传递至变速机构的作用，它里面是充满传动油的，泵轮与动力输入轴相连接，当泵轮转动，就会借助传动油带动和输出轴相连的涡轮一同转动，进而把发动机动力传递出去，其原理如同一把插电风扇能带动一把不插电风扇的叶片转动那般。
液力变矩器的工作原理
液力变矩器组成部件
行星齿轮传动
行星齿轮组之中，有行星架，还有齿圈，另外还有太阳轮，当这三个部件里边的一个被固定下来之后，动力就会在其他的两个部件之间进行传递。
行星齿轮传动
行星齿轮变速器原理
自动变速器换挡执行机构
用来改变行星齿轮中主动元件的，或者限制某个元件运动状态的换挡执行机构，能改变动力传递方向以及速比，它主要由离合器、制动器还有单向离合器等构成。把动力传递出去，从而让行星齿轮机构的某个元件成为主动部件，这便是离合器所起作用之所为。
离合器原理
在变速器油里工作的是离合器的摩擦片，而其工作时是通过油压推动活塞来开展的，压力油进入到离合器的壳体之中，会对离合器活塞施加相应的作用力，离合器活塞会迫使钢片以及摩擦片挤压拢起来，以此达成换挡的操作。
多片离合器
制动带的作用是将行星齿轮机构中的某个元件抱住，使之不动。
制动带
自动变速器换挡控制
变速器控制电脑借助电信号来控制电磁阀动作，进而改变变速器油在阀体油道的走向，当作用在多片式离合片上的油压达到制动压力时，多片式离合片接合，促使相应的行星齿轮组输出动力。
变速器换挡控制
通常由供油部分、手动选挡部分、参数调节部分、换挡时刻控制部分、换挡品质控制等构成的液压自动操纵系统，供油部分会依据节气门开度以及换挡杆位置的改变，把油泵输出的油压调节到规定数值，进而形成稳定的工作液压。
液控液动自动变速器里，参数调节部分主要存在节气门压力调节阀，也就是简称的节气门阀及速控调压阀，又叫调速器。节气门压力调节阀能让输出液压大小去反映节气门开度；速控调压阀能让输出液压大小来反映车速大小。换挡时刻控制部分用于转换通向各换挡执行机构，也就是离合器和制动器的油路，进而达成换挡控制。锁定信号阀受电磁阀控制，使液力变矩器内的锁止离合器适时地进行接合与分离。
自动变速器运用阀体内种种电子阀操控管路压力，开启阀体内油道，关闭阀体内油道，达成换挡。
阀体部件
无级变速器
CVT，也就是continuously variable transmission，其直接翻译过来是连续可变传动，这便是我们平常所说的无级变速器，按其名字意思来理解就是没有那种明确具体的挡位，在操作方面它类似自动变速器，然而速比的变化却和自动变速器的跳挡过程不一样，它是连续的，所以动力传输持续且顺畅。
无级变速器
CVT原理
在CVT传动系统中，传统齿轮被一对滑轮以及一只钢制皮带替代，每个滑轮都由两个锥形盘构成V形结构，发动机轴与小滑轮相连，借助钢制皮带带动大滑轮。CVT的传动滑轮构造颇为奇特，分为活动的左右两半部分，能够相对地接近或者分离。锥形盘在液压推力作用下可收紧或者张开，通过挤压钢片链条来调节V形槽宽度。当锥形盘朝内侧移动收紧时，钢片链条在锥盘挤压下朝着圆心以外方向即离心方向运动，反之则会朝圆心以内运动。这样，钢片链条带动的圆盘直径增大，传动比也就发生了变化。
CVT变速器系统简图
CVT滑轮控制机构
在汽车刚开始起步那一刻，主动滑轮的工作半径是比较小的状态，此时变速器能获得比较大的传动比，借此确保驱动桥能够拥有足量的扭矩，进而保证汽车具备较高的加速度。当车速逐步上升的时候，主动滑轮的工作半径会渐渐增大起来，而这时动滑轮的工作半径会相应地减小，CVT的传动比随之下降，最终使得汽车能够以更快的速度去行驶。
CVT滑轮控制机构
双离合器变速器
双离合器变速器存在两组离合器，此两组离合器分别是由电子进行控制的，并且是由液压系统予以推动的，而这两组离合器分别对应着两组齿轮，如此一来传动轴相应复杂地被划分成了两部分，其中实心传动轴负责一组齿轮，空心传动轴负责另一组。
6速变速器结构
有负责二挡、三挡的离合器一，还有负责一挡、三挡及五挡的离合器二；要挂上奇数挡时，离合器二就结合，与此同时内输入轴开始工作期间，离合器一分离，随后外输入轴停止工作，也就是说在变速器的工作进程当中始终会有两个挡位进行了结合，其中一个处于正工作状态，另一个是为下一步而做好准备的。
双离合器变速器布置形式
存在干式与湿式这两种离合器，其中干式离合器内部是空气，而湿式离合器内部则是液压油。湿式多片离合器跟变矩器相同，皆是运用液压去驱动齿轮。
多片湿式离合器
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名为王元祺的知乎ID，给予授权进行修改转载。文献存有两个来源，其一为张金柱所著的《图解汽车原理与构造》，由化学工业出版社于2016年出版；其二是网址为https://www.howacarworks.com的HOW A CAR WORKS。
