用一部山地车，让你了解手动变速箱

手动变速箱已经逐渐退出人们的视线了，主流车型开始把手动挡排除在外。手动挡车型一般作为低配存在的事实，也从另一个角度说明手动变速箱逐渐跟不上时代的潮流了。

【1】中国是手动大国？

事实真的是这样？我们能看到很多自主品牌依然倾向选择手动变速箱，不过这是无奈的选择。究其原因是，我国在自动变速箱领域的实力不够，无法制造出满足消费者喜爱的自动变速箱，只能拿结构简单的手动变速箱充数了。

虽然，自动变速箱越来越智能，但手动变速箱的操控快感依然是很多人难以忘记的。更何况，目前很多自动变速箱存在换挡延迟、动力匹配不好的通病。因此，市面上很多主打极致操控的机器依然采用了手动变速箱，比如丰田和斯巴鲁共同推出的丰田86（斯巴鲁BRZ）。这是手动乐趣不死的代表。

【2】谁发明了手动变速箱？

是谁发明了汽车？德国人还是法国人，这已经是难以定论的问题了，虽然“汽车发明者”的名字被奔驰抢了先，但法国人在汽车的影响力也不容小觑。据查，1889年，法国人Louis-René Panhard和Emile Levassor研制成功的齿轮变速箱就是手动变速箱的雏形。1894年，这对兄弟向人们展示了3速手动变速箱。

随着人们对速度的追崇，3挡手动变速箱已经跟不上时代脚步了。不过，手动变速箱也没有迎来翻天腹地的变化，直到20世纪50年代，汽车企业们才开始应用4速手动变速箱。

4速手动变速箱由于高成本以及技术限制，只能配备在一些高端车型或者性能车型上。之后的很长一段时间，4速自动变速箱才开始流行，后来就是丰田推出了5速手动变速箱，一直统治到了2000年左右，之后6速手动挡才延续至今。此时，自动挡挡位数的发展已经超过了手动变速箱。

我们对车的接触应该从20世纪80年代左右开始增多。1982年，上海汽车集团在和通用、标致雪铁龙以及大众周旋过后，最终决定和大众汽车进行合作，生产当时在欧洲称为Passat B2的车型。这款车型刚开始以CDK的方式国产。

所谓CDK其实就是进口国外的零部件到中国，然后在中国进行组装。第一批生产出来的大众Passat B2也就是后来闻名于世的Satana（桑塔纳），这款车当时就配备了4速手动变速箱，时间是80年代。

不过标致雪铁龙与上海汽车集团合作的积极性很高，虽然上海选择了大众，但标致转而和广州汽车集团合作，也生产了一代神车标致505。这款车主要是针对大众桑塔纳而生产的，后轮驱动、5速手动以及2.0L发动机，完全把桑塔纳秒杀了下去。只是出于这样，那样的问题，广州标致最终还是死掉了。

进入2000年之后，6速手动变速箱就开始普及起来，现在很多主流的变速箱都采用了6MT。丰田86以及斯巴鲁BRZ的6速手动变速箱被拆解开来之后，重燃了人们对手动变速箱的兴趣。

【3】手动变速箱是怎么工作的？

喜欢玩自行车的朋友十分清楚变速系统的工作原理，其实手动变速箱也与自行车十分类似，它是通过大小不同的齿轮相结合最终达到输出动力的变化。自行车变速箱系统是通过链条改变前后齿轮的搭配实现调整车速快慢。

前齿盘有三个，带动车轮运转的后齿盘有数量不等的几个盘。以我个人购买的迪卡侬RR520入门级山地车为例，它拥有前三后九共27种搭配方案，俗称27速。前齿盘越大，后齿盘越小，脚蹬越费力。这是因为前轮转一圈，后轮转的圈数更多。前齿盘越小，后齿盘越大，脚蹬时越轻松，这是因为后轮运转时需要的能量，被前轮分摊了。

于是，我们就能理解，当车子爬坡时，我们要减挡，让前齿轮变小，后齿轮变大，这样前齿轮可以通过分摊圈数的方式，降低脚蹬时的力度。这种方式下，我们爬坡不会感到费力，而轮子却拥有很大的牵引力。只是，我们脚蹬速度毕竟有限，所以低挡位对提高速度不利，如果我们需要提高速度，只能不断升挡，逐渐达到一种前齿盘转一圈，后齿盘转多圈的状态。
在自行车变速箱系统里，我们比较容易理解几个概念。“齿比”是前大盘与后飞轮齿盘的比值，它是将车手踩踏前齿盘的能量转换成后车轮的扭力输出。齿比越大，越费力，速度越快。最大齿比决定速度。RR520的最大齿比是4，即前大盘转1圈，飞轮盘需要转4圈，最小齿比为0.65，即前大盘转1圈，飞轮盘转0.65圈。

【4】手动变速箱内部长啥样？

只要你理解自行车的变速系统，理解手动变速箱结构就十分简单了。手动变速箱内部其实也是由多个齿轮组成，只不过他们不通过链条连接，而是通过咬合的方式连接在一起。我们先看一下常见的5速手动变速箱结构示意图。

常见的两轴5速手动变速器只有两个轴，两个轴上由不同齿轮贯穿，分别叫输入轴和输出轴。输入轴上的齿轮是固定的，输出轴上的则通过滚针轴承（见下图）连接。滚针轴承的存在是让输出轴上的齿轮可以自由转动。

我们在结构示意图上可以看到Selector fork，俗称换挡拨叉。每两个齿轮之间设置一个，它的作用是锁死齿轮，让齿轮与输出轴之间形成硬连接，将输入轴的能量传递给车轮。我们能看到它在1挡和2挡之间、3挡和4挡之间以及5挡都存在，这也就是我们常见的，向上推为1挡，向下为2挡的操作方法。

这是一个更直观的手动变速箱结构示意图，它是三轴式手动变速箱，通常用于后驱车型，因为多了一个轴，所以体积也比双轴的更大。中间轴与输入轴硬连接，轴上齿轮也是硬连接。输出轴上的齿轮依旧采用滚针轴承连接。换挡拨叉拨动紫色齿轮锁定某一个齿轮，达到锁定档位的目的。

我们可以看到，齿轮比的概念，1挡时蓝色齿轮大于红色齿轮，但到5挡时就逐渐接近一样大小了。这就是齿比不断上升的过程，也是速度不断爬升的需求。

至于锁定特定齿轮，手动变速箱则通过推杆的方式实现。常见的手动变速箱分为三排，因此有三个推杆，不同位置固定不同挡位，结构示意图如下。

手动挡的结构比较简单，性能可靠而且制造和维护成本低廉，仅通过几个齿轮硬连接，因此传动效率会更高，也就是有节油优势。它也能随心所欲的换挡，最直接表现驾驶者意图。缺点是对驾驶者要求比较高，而且操作相对频繁。

也不是每一家企业都能做好手动变速箱。它需要根据不同发动机做不同设计，保证发动机一直处在最佳输出空间，营造良好的驾驶感受，几乎全靠手动变速箱了。丰田86的手动变速箱就是如此，它能让每一次升挡都落在5000rpm左右，这正是FA20引擎表现最好的区间，充分发挥FA20的加速性能。

雅斯顿小结

手动变速箱在越发拥挤以及越来越“懒”的都市青年手里，逐渐失去了魅力，尤其目前消费者对手动变速箱操作繁琐以及转速控制能力普遍缺乏，导致随踩随走，不会熄火，不会溜车的自动变速箱备受期待。不过，手动挡的驾驶乐趣绝对是自动变速箱无法替代的。

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