手動變速器(簡稱MT)，又稱為機械變速器，就是必須透過用手撥動變速器杆，才能改變變速器內部的齒輪齧合，改變傳動比的變速器。

轎車變速器大多是五檔有級式齒輪變速器，部分車型使用了六檔變速器。

變速箱透過離合器與發動機相連，這樣，變速箱的輸入軸就可以和發動機達到同步轉速

手動變速箱是有不同齒比的齒輪組構成的，它工作的基本原理就是透過切換不同的齒輪組，來實現齒比的變換。平常駕駛中的換擋也就是指換齒輪比。

齒輪變速變矩原理

接下來，讓我們透過一個簡單的模型來給大家講講，手動變速箱換擋的原理。下圖是一個簡易的3軸2擋變速箱的結構模型。

輸入軸（綠色）也叫第一軸，透過離合器和發動機相連，軸和上面的齒輪是一個硬連線的部件。紅色齒輪軸叫做中間軸。輸入軸和中間軸的兩個齒輪是處於常齧合狀態的，因此當輸入軸旋轉時就會帶動中間軸的旋轉。黃色則是輸出軸，它也叫第二軸，直接和驅動軸相連（只針對後輪驅動，前驅一般為兩軸），再透過差速器來驅動汽車。

當車輪轉動時同樣會帶著花鍵軸一起轉動，此時，軸上的藍色齒輪可以在花鍵軸上發生相對自由轉動。因此，在發動機停止，而車輪仍在轉動時，藍色齒輪和中間軸出在靜止狀態，而花鍵軸則隨車輪轉動。這個原理和腳踏車後軸的飛輪很相似。藍色齒輪和花鍵軸是由套筒來連線的，套筒隨著花鍵軸轉動，但同時也可以在花鍵軸上左右自由滑動來齧合齒輪。

說完這些，換擋的過程就很好理解了，當套筒和藍色齒輪相連時，發動機的動力就會透過中間軸傳遞到輸出軸上，在這同時，左邊的藍色齒輪也在自由旋轉，但由於沒有和套筒齧合，所以它不對花鍵軸產生影響。而如果套筒在兩個藍色齒輪之間時，變速箱在空擋位置，此時兩個藍色齒輪都在花鍵軸上自由轉動，互不干涉。

手動變速器的速比

變速器的速比即變速器的輸入軸與輸出軸的轉速比。

由於變速器具有降速增扭作用，一般來說，變速器的輸入軸轉速高於輸出軸轉速，即速比大於1。但是現在的發動機動力越來越大，為了提高汽車的經濟性，在變速器上設定了超速檔，使輸入軸的轉速低於輸出軸的轉速，即速比小於1。

現在的手動變速器大多數有五個或六個前進擋，一個倒擋。一般有幾個前進擋就稱為幾檔變速器。比如有五個前進擋就稱為五檔手動變速器，有六個前進擋就稱為六檔手動變速器。一般變速器的五檔和六檔都是超速檔。

變速器的檔位越低，速比越大，降速增扭作用越強，動力越強，在起步、加速、爬坡等需要強大動力的時候就要使用低檔位；而變速器的檔位越高，速比越小，降速增扭作用越不明顯，動力較弱，在高速巡航等不需要太大動力的時候就要使用高速檔，並且使用高速擋時由於發動機轉速較低，發動機的油耗會降低，表現出良好的經濟性。

上圖是變速器的速比示意圖，一般一檔的速比最大，五檔速比最小。當然，它的資料是不精確的，只是用來說明問題。一般說來，變速器的速比是按等比數列排列的，這樣的變速器換檔時更加的順暢。

以下是大名鼎鼎的大眾MQ200手動變速器和Golf6手動變速器的速比列表。

再來看看相同轉速不同檔位下的速度對比：

最後再來看各種速度下，不同檔位時發動機的轉速的不同。

根據這個圖表，再結合發動機的外特性曲線，就可以找出變速器的最佳換檔點。

一個傳統的5速手動變速箱換擋的原理也是一樣的，只是變速箱結構中增加了套筒和齒輪組的數目，使之擁有更多的擋位。

在換擋桿左右移動時，是在選擇不同的換檔叉；前後移動時則是選擇不同的齒輪。

而倒擋則是透過在中間軸（紅色）和輸出軸（藍色）之間增加一個齒輪來實現的。由於增加了一個齧合齒輪，因此倒擋的齒輪始終會朝其他齒輪相反的方向轉動。這個齒輪由於只起到改變齒輪旋轉方向的作用，因此也稱為惰輪。

一般的手動變速箱的齒輪分為斜齒和直齒兩種，兩種齒形相比較，斜齒齒輪齧合面大，因此齒輪傳動平穩，噪音低。直齒齒輪傳動效率高，可以使車輛獲得更強大的輪上功率。

關於換擋動作的控制形式

一般的手動變速箱，都是透過推杆連線或者是拉線來控制換擋的。推杆連線的換擋控制方式，更為直接但是傳遞的振動會很大；而拉線式的雖然沒有振動，但是擋位顯得不是很清晰。

同步器的作用

由於換擋的時候，想要順利的換擋，換擋前後兩組主動齒輪的轉速就要保持一致，就算不一致，也至少保證速度相近，但是由於前後兩組齒輪比是不同的，所以在行駛過程中是不可能出現這樣的情況的，所以在換檔時經常會發生齒輪衝撞的情況，產生很大的噪音和振動。

同步器的作用就是使變速器在換檔時，主動齒輪和從動齒輪強制同步，使兩個齒輪迅速結合在一起，避免噪音和振動。

同步器有常壓式和慣性式兩種，目前大部分同步式變速器上採用的是慣性同步器，它主要由接合套、同步鎖環等組成，主要是依靠摩擦作用實現同步。

當同步鎖環內錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸後，在摩擦力矩的作用下齒輪轉速迅速降低(或升高)到與同步鎖環轉速相等，兩者同步旋轉，齒輪相對於同步鎖環的轉速為零，因而慣性力矩也同時消失，這時在作用力的推動下，接合套不受阻礙地與同步鎖環齒圈接合，並進一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換檔過程。

對於採用了同步器換擋的變速箱來說，換擋順暢與否，很大程度需要取決於同步器優劣。比如大眾經典的MQ200手動變速箱，使用了擁有三組錐面摩擦片的同步器，所以這臺變速箱的入擋手感極佳。

一臺優秀的手動變速箱需要具備哪些特點呢？

1、變速箱必須要擁有良好的掛擋手感，每個擋位清晰，擁有合理的橫向和縱向行程，入擋的阻力小並帶有吸入感。

2、各擋位之間的齒比排布必須合理。因為各個擋位間的傳動比分佈，直接影響車輛行進中動力銜接的暢順性，通常要求低擋能有力加速，高擋能達致高速同時省油，且各擋間的距離要均勻，不然就會很容易造成換擋時竄車的情況。

3、經久耐用，故障率低。

手動變速箱的優缺點分析

優點

結構簡單，效能可靠，製造和維護成本低廉，且傳動效率高（理論上會更省油），另外，由於是純機械控制，換擋反應快，且可以更直接的表現駕駛者的意願，因此也更富駕駛樂趣，這些都是手動變速箱的優點

缺點

操作繁瑣，擋位切換時頓挫明顯。

手動變速箱的工作原理，就是撥動變速桿透過大小不同的齒輪組合與動力輸出軸結合，從而改變驅動輪的轉矩和轉速。

由於齒輪的大小不同，透過大小齒輪組合在一起，齒輪在轉動時，其中一個齒輪的轉動比要比另一個齒輪的轉動比高，所以撥動變速桿就會輸出不同的速度，一般手動變速器都是由5個擋位組成的，手動變速箱主要由殼體、輸入軸、輸出軸、齒輪、同步器、換擋拉桿以及撥叉等組成。

變速器主要有三個作用，第一個是改變傳動比，第二個是能夠實現汽車的倒退行駛，第三個是可以使用空檔，使發動機能夠啟動或怠速。