变速器是内燃机驱动汽车必要的组成部分。汽车上安装的变速器通常有多个不同的转速/扭矩转换比,通常称为“档位”或“档”,以适应不同的行驶速度下对转速扭矩组合的不同要求。起步时需要低转速、高扭矩;而高速行驶时则需要高转速、低扭矩。
一般来说,需要人工手动操作变换挡位的变速器称为“手动变速器”或“手动挡”,由机械自动变换挡位的变速器称为“自动变速器”或“自动挡”。近来,还出现了可以连续调节转速/扭矩转换比的无级变速器,它也属于自动变速器的一种。
手动变速器(也称手动变速箱)是汽车变速器中最基本的一种类型,其作用是改变传动比(齿轮比),是引擎扭力被变速器齿轮放大的倍数。车辆静止刚起步时,由于本身质量较大,需要较大牵引力驱动,根据杠杆原理,力矩用半径最长的低速挡大直径齿轮把引擎扭力放大,协助车辆开始向前行驶。
车辆行驶后,由于惯性将保持向前方移动,用较小的扭力即可让车辆继续向前行驶,所以换入扭力放大倍数较小,但转速较快的小齿轮高速挡,即可用较少的引擎转速达到相同的车速,不仅省油车速还更快。
在手动变速箱中,飞轮安装在发动机的曲轴上,并随之旋转。离合器位于压盘和飞轮之间,并在压盘的压力下被压在飞轮上。当发动机运转且离合器已接合时,飞轮使离合器片旋转,从而使变速箱旋转。
当踩下离合器踏板时,抛出轴承被激活,这导致压盘停止向离合器盘施加压力。这使得离合器片停止接收来自发动机的动力,从而可以在不损坏变速器的情况下换档。松开离合器踏板后,松开轴承,离合器盘再次保持紧靠飞轮,使其开始从发动机接收动力。