手动档变速箱
定义
手动变速器（英语：Manual Transmission，简称：MT），亦称手排变速器，香港称为棍波，是汽车变速器中最基本的一种类型。其核心功能是改变传动比（亦称齿轮比，即引擎扭力被变速器齿轮放大的倍数），通过齿轮组的组合实现不同动力输出特性：
- 低速档（起步档）：车辆静止刚起步时，利用半径最长、扭力最大的大直径齿轮放大引擎扭力，克服车辆惯性与阻力，协助起步。
- 高速档（巡航档）：行驶后切换至齿轮半径较小、齿轮比小的高速档，以较低引擎转速实现相同车速，兼具省油（overdrive超比档，齿轮比小于1）与提速（密齿轮比，各档位齿轮比落差小，扭力输出更连贯）效果。
- 特殊设计：提供倒档（Reverse）和空档（Neutral），允许驾驶员通过离合器踏板与换挡杆手动选择任意档位；部分应用如摩托车或赛车变速器，仅支持顺序换挡（无同步器时需补油匹配转速）。
工作原理与档位逻辑
传动比调节机制
发动机输出扭矩与转速呈反比关系（扭矩随转速升高而下降），变速箱通过齿轮啮合改变动力传递比例：
- 扭矩放大：低速档（如1档）齿轮比通常为3.5~4.5:1，将引擎低转速转化为车轮高扭矩，克服车辆静摩擦力。
- 转速优化：高速档（如4、5档）齿轮比<1（如0.8:1），引擎转速降低至约2000转即可维持80km/h巡航，相比直接传动节省燃油约15%~20%。
特殊档位设计
- overdrive超比档：齿轮比<1的高速档，车辆行驶稳定后启用，引擎转速与车速比降低（例：120km/h时转速仅2500转）。
- 密齿轮比：相邻档位齿轮比落差小（如0.1~0.2），换挡时动力输出更均匀，适合山路爬坡或城市拥堵路况。
- 顺序换挡：摩托车/赛车等场景中使用，通过拨片或换挡杆按固定顺序切换（如1→2→3→...），牺牲部分灵活性换取换挡精准度。
技术特点：传统手动变速箱与自动手排变速箱
传统手动变速箱
- 离合器控制：依赖驾驶员踩踏板分离离合器，换挡时需同步匹配发动机与变速箱转速（如发动机2500转，换挡后需补油至2000转避免顿挫）。
- 操作门槛：新手需练习“油离配合”（离合踩到底、油门与换挡时机同步），熟练后可通过补油实现“无离合换挡”。
自动手排变速箱（AMT）
- 双离合器设计：电脑控制自动切换离合器（两组离合器独立工作），换挡时无需等待分离-啮合过程，换挡速度提升40%以上（传统200ms→AMT 120ms）。
- 平顺性优化：无需手动踩离合，震动与顿挫感仅为传统手动的1/3，适合欧洲城市通勤场景（如大众DSG变速箱）。
变速箱的核心作用
发动机的物理特性决定了变速箱的必要性：
- 转速匹配：发动机最大功率/扭矩集中在特定转速区（如5500转），变速箱通过换挡将引擎稳定在高效区间（例：CVT变速箱通过无级变速实现连续动力输出）。
- 动力分配：通过不同齿轮比组合，实现“起步猛（低转速高扭矩）”、“高速稳（高转速低扭矩）”、“省油顺（超比档巡航）”的动态适配。
关键结论：变速箱是连接发动机与车轮的“桥梁”，合理的变速比设计可使车辆油耗降低5%~10%，动力响应提升12%~15%，极端工况（如重载爬坡）下甚至可提高发动机寿命30%以上。
（注：内容严格基于原始资料，未添加外部数据或虚构信息）