汽車換擋的原理是通過改變傳動(dòng)齒輪來實(shí)現(xiàn)的。

輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)軸上有不同檔位的齒輪，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變時(shí)，大小不同的齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合，大齒輪的圓周速度小于小齒輪。低速擋時(shí)，齒輪大，發(fā)動(dòng)機(jī)以小半徑驅(qū)動(dòng)大半徑，汽車能獲得較大的驅(qū)動(dòng)力。

高速擋時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)小半徑，圓周速度快，驅(qū)動(dòng)力小。變速箱是汽車換擋的核心部件，其中的主動(dòng)齒輪接收發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力并驅(qū)動(dòng)從動(dòng)齒輪帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)擋位都有一對(duì)主從動(dòng)齒輪，掛入特定擋位時(shí)這對(duì)齒輪結(jié)合傳遞動(dòng)力。

要了解傳動(dòng)比的概念，比如 5 擋變速器的一擋傳動(dòng)比通常在 3 至 5 之間，主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn) 3 至 5 圈，從動(dòng)齒輪才轉(zhuǎn)一圈，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低 3 倍時(shí)，扭矩會(huì)放大 3 至 5 倍。擋位提升，傳動(dòng)比逐漸減小，到五擋時(shí)傳動(dòng)比通常小于 1，變速器輸出轉(zhuǎn)速高于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

駕駛?cè)藛T給油加快選 3 檔時(shí)，拔叉使 1/2 檔同步器回空擋，3/4 檔同步器移動(dòng)，3 檔鎖在輸出軸上，動(dòng)力進(jìn)入 3 檔帶動(dòng)輸出軸，3 檔傳動(dòng)比為 1.7:1，輸入軸轉(zhuǎn) 1.7 圈輸出軸轉(zhuǎn) 1 圈。給油選 4 檔時(shí)，拔叉將 3 檔同步器與 3 檔分離，與輸入軸主動(dòng)齒輪嚙合，動(dòng)力從輸入軸直接傳輸出軸，這叫直接傳動(dòng)，傳輸效率高。

一般汽車自動(dòng)變速器傳動(dòng)比分 1 至 4 檔，設(shè)計(jì)師先確定最低和最高傳動(dòng)比，中間各擋按等比級(jí)數(shù)分配。還有 5 檔，即超速檔，準(zhǔn)備加速超車時(shí)可選 5 檔，自動(dòng)齒輪轉(zhuǎn) 0.87 圈，從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn) 1 圈。換擋時(shí)要先進(jìn)空檔，空檔時(shí)變速箱擋位未鎖在輸出軸上，無動(dòng)力輸出。