手動變速器（Manual Transmission，簡稱MT）是一種變速裝置，用來解決汽車需求特點與發動機轉速-轉矩特性的矛盾，改變發動機傳到驅動輪上的轉速和轉矩。在原地起步、爬坡、轉彎、加速等各種工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時使發動機工作在較為有利的工況范圍內。手動變速器由變速傳動機構、操縱機構以及變速器殼體組成，有些汽車還有動力輸出機構。傳動機構大多用普通齒輪傳動，也有的用行星齒輪傳動。普通齒輪傳動變速機構一般用滑移齒輪和同步器等。手動變速器按照工作軸的數量，可分為兩軸式變速器和三軸式變速器。
手動變速器最早可以追溯到1889年，法國人Louis-René Panhard和Emile Levassor研制成功的齒輪變速器就是手動變速器的雛形。由于市場需求發生變化和變矩器自動變速器效率得到提高，三踏板變速器的普及率顯著下降。如2021年，澳大利亞銷售的乘用車中僅有5%搭載了手動變速器，低于20年前的近30%。
手動變速器具有可以給汽車駕駛愛好者帶來更多的操控快感；傳輸效率比自動變速箱為高，在同排量發動機條件下，比液力自動變速器省油等特點。
歷史沿革
1889年，法國人Louis-René Panhard和Emile Levassor研制成功的齒輪變速箱就是手動變速器的雛形。1894年，這對兄弟向人們展示了3速手動變速箱。
1908年,亨利·福特在T型車上采用了2擋變速器，并且裝備了采用行星齒輪的倒擋。第二次世界大戰前法國人阿道夫·凱格雷斯發明了雙離合變速器。
1934年，通用汽車（GM）開發了一款半自動變速器，仍然需要離合器來控制發動機與變速器的齒合。
20世紀50年代，汽車企業們才開始應用4速手動變速箱。
由于市場需求發生變化和變矩器自動變速器效率得到提高，三踏板變速器的普及率顯著下降。如2021年，澳大利亞銷售的乘用車中僅有5%搭載了手動變速器，低于20年前的近30%。
工作原理
變速器的原理包含齒輪機械和杠桿的原理。降擋時，實際上是將被動齒輪切換成了更大的齒輪，根據杠桿原理，此時變速器輸出的轉速就會相對降低，但轉矩增大；反之升擋時，實際上是被動齒輪切換為小齒輪，此時變速器輸出的轉速就會提高，但轉矩會減小。
以下圖的檔位排布為例，分別介紹空擋、第三檔和倒擋的工作原理。
空擋
該手動變速器位于N擋時，齒輪嚙合如圖所示。此時，變速器的動力由第一軸1輸入，通過第一軸常嚙合齒輪2與中間軸常嚙合齒輪11嚙合傳動帶動其上齒輪轉動，同時倒擋齒輪15和第二軸倒擋齒輪16嚙合傳動，進而帶動倒擋軸18及其上齒輪轉動，輸出軸9、輸出軸第一擋、倒擋齒輪8保持不動，因而手動變速器沒有動力輸出。
第三檔
當換擋機構將輸出軸第二擋齒輪移到N擋位，同時將輸出軸第三擋齒輪2與中間軸第二擋齒輪4嚙合，其他各齒輪空轉，如圖所示變速器為三擋動力傳動路線示意圖，此時動力傳遞路線：輸入軸-輸入軸常嚙合齒輪1與中間軸常嚙合齒輪3嚙合傳動-中間軸-中間軸第三擋齒輪4 與輸出軸第三擋齒輪2 嚙合傳動-輸出軸。
倒擋
通過換擋機構將輸出軸第二擋齒輪、輸出軸五擋齒輪撥到空擋位置，將輸出軸倒擋齒輪移動至與倒擋軸倒擋齒輪相互嚙合時，如下圖所示為變速器倒擋動力傳動，此時動力傳動路線為：輸入軸-常嚙合齒輪1與中間軸常嚙合齒輪3嚙合傳動-中間軸-中間軸倒擋齒輪4與倒擋軸齒輪5嚙合傳動-倒擋軸-倒擋軸齒輪與輸出軸-倒擋齒輪2 嚙合傳動-輸出軸。由于倒擋位經過倒擋軸即倒擋惰輪的傳遞，使得輸出軸動力方向與輸入軸動力方向相向，實現汽車倒行。
基本結構
手動變速器由變速傳動機構、變速器殼體、操縱機構組成。變速傳動機構可按前進擋數或軸的形式不同分類。按照前進擋數可以分為三檔、四檔、五檔、多檔變速器；按照軸的形式可以分為固定軸式（齒輪的旋轉軸線固定不動）和旋轉軸式（齒輪的旋轉軸線也是轉動的，如行星齒輪變速器），其中固定軸式手動變速器可以根據軸數的不同，分為兩軸式、中間軸式、雙中間軸式、多中間軸式。變速傳動機構的主要作用是改變轉矩的大小和方向，操縱機構的作用是實現換擋。
變速傳動機構
變速傳動機構是變速器的主體，兩軸式變速器用于發動機前置前輪驅動的汽車般與驅動橋 (前橋)合稱為手動變速驅動橋。常見的轎車均采用這種變速器前置發動機有縱向布置和橫向布置兩種形式，與其配用的兩軸式變速器也有兩和不同的結構形式。
發動機縱向布置的兩軸式變速器。發動機縱置時，主減速器為一對圓錐齒輪，如下圖所示。
該變速器的變速傳動機構有輸入軸和輸出軸，兩軸平行布置，輸入軸也是離合器的從動軸，輸出軸也是主減速器的主動錐齒輪軸。該變速器具有 5 個前進擋和1個倒擋，全部采用鎖環式慣性同步器換擋。輸入軸上有一 ~ 五擋主動齒輪，其中一、二擋主動齒輪與軸制成一體，三 ~ 五擋主動齒輪通過滾針軸承空套在軸上。輸入軸上還有倒擋主動齒輪，它與軸制成一體。三、四擋同步器和五擋同步器也裝在輸入軸上。輸出軸上有一 ~ 五擋從動齒輪，其中一、二擋從動齒輪通過滾針軸承空套在軸上，三 ~ 五擋齒輪通過花鍵套裝在軸上。一、二擋同步器也裝在輸出軸上。在變速器殼體的右端還裝有倒擋軸，上面通過滾針軸承套裝有倒擋中間齒輪。
換檔操縱裝置
手動變速器的操縱機構的作用是保證駕駛員根據汽車的運行狀態和使用條件，準確地將變速器換入所需檔位。主要包括兩種：直接操縱式和遠距離操縱式。大多數汽車采用直接操縱式變速器操縱機構，其變速桿及所有換擋操縱裝置都設置在變速器蓋上，變速器布置在駕駛員座位的近旁，變速桿由駕駛室底板伸出，駕駛員可直接操縱變速桿來撥動變速器蓋內的換擋操縱裝置進行換擋，結構緊湊、簡單、操縱方便。換檔操縱裝置中元件的選用與變速器類型和車輛類型有關。乘用車變速器的換檔元件主要包括：
1、內部換檔元件：換檔撥叉、換檔同步器、鎖止裝置、多片離合器、制動器等。
2、外部換檔元件：換檔桿系、拉索機構、變速桿等。
基本分類
手動變速器是通過駕駛人用手操縱變速桿來選定擋位，并直接操縱變速器的換擋機構進行擋位變換。手動變速器基本均為齒輪式有級變速器。有級變速器采用齒輪傳動，具有若干個定值傳動比。轎車和輕、中型貨車變速器多采用3~5個前進擋和1個倒擋，每個擋位對應一個傳動比。這種齒輪式有級變速器按照前進擋數可以分為三檔、四檔、五檔、多檔變速器；按照軸的形式可以分為固定軸式（齒輪的旋轉軸線固定不動）和旋轉軸式（齒輪的旋轉軸線也是轉動的，如行星齒輪變速器）；按照工作軸的數量(不包括倒擋軸)可分為兩軸式變速器和三軸式變速器。兩軸式變速器泛用于發動機前置前輪驅動的轎車，而三軸式變速器可應用于其他各類型車輛。
兩軸式變速器
兩軸式變速器是一種常見的變速器類型，其特點是有兩根軸：輸入軸Ⅰ和輸出軸Ⅱ，且兩軸相互平行。動力從輸入軸輸入，經一對齒輪傳動后，直接由輸出軸輸出。每一個擋位采用一對齒輪傳動，輸出軸(變速器輸出軸)的轉動方向與輸入軸(發動機曲軸)的轉動方向相反。兩軸式變速器主要應用于發動機前置前輪驅動的汽車變速器上。其傳動比按式計算。在發動機前置前輪驅動和發動機后置后輪驅動的中、輕型轎車上，由于總體結構布置的需求，采用兩軸式變速器，其結構簡單、緊湊，在乘用車中得到較為廣泛地采用。
三軸式變速器
三軸式變速器是一種具有三條傳動軸的變速器，其特點是有三條傳動軸，分別為輸入軸、中間軸和輸出軸。在三軸式變速器中，第一軸（輸入軸）前端由發動機飛輪中心孔中的軸承支撐，后端由變速器殼體前壁的座孔中的軸承支撐。第一軸恒定嚙合齒輪與軸成一體，既是變速器的輸入軸，也是離合器的輸出軸，離合器從動盤套在軸前端的花鍵上。在軸軸承蓋的內圓柱面上切有回油螺紋，以防止變速器中的潤滑油泄漏到離合器中。第二軸（輸出軸）前端支撐在具有滾針軸承的軸的恒定嚙合傳動齒輪的內孔中，后端用軸承支承在殼體上。軸上裝有1至4擋從動齒輪，還裝有2、3擋及4、5擋換擋同步器裝置。中間軸是階梯光軸，兩端由軸承支撐在外殼上。它配有1至4檔主動齒輪和正常接合的變速器齒輪。一個齒輪與軸為一體，另一個齒輪通過半圓鍵與軸連接。
技術特點
優點
手動變速器可以給汽車駕駛愛好者帶來更多的操控快感; 傳輸效率比自動變速箱為高，在同排量發動機條件下，比液力自動變速器省油; 構造較簡單，維修保養比自動變速箱便宜、耐用程度比自動變速箱好; 工藝相對成熟，制造成本低, 價格便宜; 可靠性較高等。
缺點
同樣手動變速器也有一些缺點: 換擋時需要同時控制離合器、換檔手柄和油門，使得駕駛員操作負擔大，特別對于新手，易造成駕駛員緊張，影響行車安全; 控制離合器技術不純熟者常常在馬路上熄火，特別是上坡操作不當的話有機率把引擎跟變速器弄壞; 手動變速器屬于純力學機械結構，故增加檔位必會造成體積和質量的增加，使檔位增加有限（當前最多為七速，但最佳的檔位數是六速）；相對之下，采用行星齒輪組（AT）或鋼帶（CVT）的自動變速器，可隨著技術提升壓縮體積，進而達到增加檔位卻不增加體積的優點。
應用領域
手動變速器廣泛應用于現代汽車工業中的各種車型，包括轎車、SUV、MPV、越野車等。它能夠享受駕駛的快感和燃油經濟性，為駕駛者提供更好的駕駛體驗。
大眾轎車
大眾手動變速器朗逸搭載了1.5L自然吸氣發動機，最大功率為110馬力（82kW）/6000rpm，最大扭矩為150牛·米/3800rpm。匹配了5檔手動變速器。
大眾SUV
大眾途昂，是大眾品牌下的一款中大型SUV，搭載了2.0T或2.5T渦輪增壓發動機，匹配了6速手動變速箱。大眾途昂擁有寬敞的內部空間和出色的動力表現，同時也具備較好的操控性能和越野性能。
本田MPV
本田奧德賽是本田技研工業推出的一款MPV車型，搭載了2.0T或2.4L的發動機，匹配了手動變速器，手動變速箱的奧德賽在操控上更加靈活，同時也能夠帶來更加經濟的油耗表現。
豐田跑車
豐田Supra是一款搭載手動變速箱的車型，其6速手動變速箱經過專門設計和調整，可與直列六缸發動機配合使用。相比普通轎車上的6速手動變速器，豐田工程團隊修改了變速箱外殼、傳動軸和齒輪組，并移除不需要的元件，從而進一步減輕重量，帶來更輕快的操控感受。
發展趨勢
變速器多檔化和大傳動比
三軸式結構6檔變速器逐漸取代二軸式結構5檔變速器，由歐洲、美國、日本的一些公司主導的這種更新換代從兩三年前開始。德國采埃孚股份公司向保時捷911卡雷拉及卡雷拉S車型供應7速手動變速器，這是乘用車首次使用7速手動變速器。其低檔傳動比增大，檔位更加合理，實現了動力性與經濟性的綜合優化。
高效化及降低NVH
為了提高變速器的效率，可采取以下措施：變速器的多檔化；降低差速器浸入潤滑油的高度，潤滑方式將由傳統的齒輪飛濺潤滑變為齒輪飛濺潤滑與導油槽引導潤滑相結合的方式，從而降低了潤滑油攪油損失；使用球軸承+滾柱軸承代替傳統圓錐軸承，降低軸承摩擦損失；采用高效變速器潤滑油。對于降低噪聲的要求，除了對變速器本身采取相應措施，如精確控制變速器配合齒輪的齒側間隙、選擇合適的齒輪材料、應用低噪聲軸承、設計階段充分考慮齒輪齒合激勵對變速器結構的影響之外，還應考慮離合器及傳動軸與變速器的最佳匹配。
輕量化和低成本化
采用先進的成形技術以及合理應用塑料等非金屬材料，可實現輕量化和低成本化。基于CAE的變速器殼體輕量化設計，可縮短開發周期長，降低開發成本，提高產品競爭力。
小型化
進一步減少變速器占用空間，優化各零部件的空間和尺寸。由于停車起步系統的應用，通過可靠的空檔位置信號的探測，可識別空檔和倒檔的低成本、高可靠性的高度集成性解決方案獲得了應用。
參考資料 >
用一部山地車，讓你了解手動變速箱.搜狐網.2023-11-17
豐田申請電動汽車手動變速器專利.今日頭條.2023-12-05
朗逸參數配置.58車.2023-12-05
途昂參數配置.58車.2023-12-05
奧德賽參數配置.58車.2023-12-05
豐田SUPRA · 資訊.太平洋汽車網.2023-12-05