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一、變速箱的作用
發(fā)動機的物理特性決定了變速箱的存在。首先，任何發(fā)動機都有其峰值轉速；其次，發(fā)動機最大功 率及最大扭矩在一定的轉速區(qū)出現(xiàn)。比如，發(fā)動機最大功率出現(xiàn)在5500轉。變速箱可以在汽車行駛過程中在發(fā)動機和車輪之間產生不同的變速比，換檔可以使得 發(fā)動機工作在其最佳的動力性能狀態(tài)下。理想情況下，變速箱應具有靈活的變速比。無級變速箱（CVT）就具有這種特性，可以較好的發(fā)揮發(fā)動機的動力性能。
二、CVT
無級變速箱有著連續(xù)的變速比。其一直因為價格、尺寸及可靠性的關系而沒有大量裝備汽車。現(xiàn)在，改進的設計使得CVT的使用已比較普遍

變速箱通過離合器與發(fā)動機相連，這樣，變速箱的輸入軸就可以和發(fā)動機達到同步轉速。
                 

一個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生轉速差。
三、簡單的變速箱模型
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2檔變速箱的簡單模型，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)動機相連，軸和上面的齒輪是一個部件。
軸和齒輪（紅色）叫做中間軸。它們一起旋轉。軸（綠色）旋轉通過嚙合的齒輪帶動中間軸的旋轉，這時，中間軸就可以傳輸發(fā)動機的動力了。
軸（黃色）是一個花鍵軸，直接和驅動軸相連，通過差速器來驅動汽車。車輪轉動會帶著花鍵軸一起轉動。
齒輪（藍色）在花鍵軸上自由轉動。在發(fā)動機停止，但車輛仍在運動中時，齒輪（藍色）和中間軸都在靜止狀態(tài)，而花鍵軸依然隨車輪轉動。
齒輪（藍色）和花鍵軸是由套筒來連接的，套筒可以隨著花鍵軸轉動，同時也可以在花鍵軸上左右自由滑動來嚙合齒輪（藍色）。
1檔
掛進1檔時，套筒就和右邊的齒輪（藍色）嚙合。見下圖：
                        

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

如今，5檔手動變速箱應用已經很普遍了，以下是其模型。
                      

換檔桿通過三個連桿連接著三個換檔叉，見下圖
                       

                     

倒檔 通過一個中間齒輪（紫色）來實現(xiàn)。如圖所示，齒輪（藍色）始終朝其他齒輪（藍色）相反的方向轉動。因此，在汽車前進的過程中，是不可能掛進倒檔的，套筒上的齒和齒輪（藍色）不能嚙合，但是會產生很大的噪音。
同步裝置
同步是使得套筒上的齒和齒輪（藍色）嚙合之前產生一個摩擦接觸，見下圖

                           
齒輪（藍色）上的錐形凸出剛好卡進套筒的錐形缺口，兩者之間的摩擦力使得套筒和齒輪（藍色）同步，套筒的外部滑動，和齒輪嚙合。
汽車廠商制造變速箱時有各自的實現(xiàn)方式，這里介紹的是一個基本的概念！
空檔
所謂空檔滑行是指汽車在行進過程中不掛上任何前進檔，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τ诤芏嗬纤緳C來說，再熟悉不過了，因為這樣做是非常省油的。
首先《道路交通法》里面明文規(guī)定下坡不準空檔和熄火滑行空檔滑行，而且在考駕照路考的時候所列出的扣分項目中也規(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，改踩剎車踏板實施緊急剎車。這時候若汽車處于正常操作中，從車輪到所有傳動系統(tǒng)都與引擎緊密結合在一起，引擎轉速變慢，對于憑慣性飛跑的汽車產生一種制動力量，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，則底盤傳動系統(tǒng)與引擎不聯(lián)結，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，制動力越差，滑得越厲害。值得提醒大家注意的是，如果 剎車時踩下離合器，其結果同樣不妙。尤其是下坡時，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)動機的工作原理上 來看，化油器式發(fā)動機隨著節(jié)氣門開度的增加，轉速逐漸升高，油耗也逐漸加大。當空擋滑行時，發(fā)動機處在怠速低油耗狀態(tài)，而車輛繼續(xù)行駛，所以實現(xiàn)了節(jié)油。 對于電噴發(fā)動機來說，它的節(jié)氣門傳感器有3種工作狀態(tài)：怠速、部分負荷以及最大負荷。在部分負荷區(qū)，節(jié)氣門傳感器能夠采集位置和變化率兩種信號，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是不同的，發(fā)動機的反應也不一樣。