現在汽車已經是家庭的標配了，但你對汽車有過研究嗎？這次我們透過動圖對汽車原理做些基礎的講解。

01 變速器

變速器是用來改變來自發動機的轉速和轉矩的機構，它能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動比，又稱變速箱。它分為手動、自動兩種，手動變速箱主要由齒輪和軸組成，透過不同的齒輪組合產生變速變矩；而自動變速箱AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統組成，透過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。

手動變速箱稱手動變速器（簡稱MT）又稱機械式變速器，即必須用手撥動變速桿（俗稱“擋把”）才能改變變速器內的齒輪齧合位置，改變傳動比，從而達到變速的目的。

它結構簡單，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。不過相比自動變速箱，它操作繁瑣，而且在擋位切換時頓挫明顯的劣勢也是無法彌補的。

變速器的功能：

改變傳動比；

在發動機旋轉方向不變情況下，使汽車能倒退行駛；

利用空擋，中斷動力傳遞，以使發動機能夠起動、怠速，並便於變速器換檔或進行動力輸出；

變速箱的工作原理

變速箱的每個檔位都有不同傳動比，相當於小齒輪與大齒輪的齧合能產生不同的轉速，低速行駛時用低傳動比（3檔及以下），大軸轉速低於發動機轉速，根據公式P=FV，可獲得更大的驅動力，高速時用高傳動比（4檔及以上），大軸轉速高於發動機轉速，降低牽引力獲得更高速度，切檔位即選擇不同尺寸的齒輪和大軸的齒輪齧合。

02 離合器

離合器位於發動機和變速箱之間的飛輪殼內，用螺釘將離合器總成固定在飛輪的後平面上，離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸。在汽車行駛過程中，駕駛員可根據需要踩下或鬆開離合器踏板，使發動機與變速箱暫時分離和逐漸接合，以切斷或傳遞發動機向變速器輸入的動力。

離合器工作原理

離合器的主動部分和從動部分借接觸面間的摩擦作用，或是用液體作為傳動介質（液力偶合器），或是用磁力傳動（電磁離合器）來傳遞轉矩，使兩者之間可以暫時分離，又可逐漸接合，在傳動過程中又允許兩部分相互轉動。

目前在汽車上廣泛採用的是用彈簧壓緊的摩擦離合器（簡稱為摩擦離合器）。

發動機發出的轉矩，透過飛輪及壓盤與從動盤接觸面的摩擦作用，傳給從動盤。當駕駛員踩下離合器踏板時，透過機件的傳遞，使膜片彈簧大端帶動壓盤後移，此時從動部分與主動部分分離。

03 差速器

汽車差速器能夠使左、右（或前、後）驅動輪實現以不同轉速轉動的機構。主要由左右半軸齒輪、兩個行星齒輪及齒輪架組成。

功用是當汽車轉彎行駛或在不平路面上行駛時，使左右車輪以不同轉速滾動，即保證兩側驅動車輪作純滾動運動。

差速器是為了調整左右輪的轉速差而裝置的。在四輪驅動時，為了驅動四個車輪，必須將所有的車輪連線起來，如果將四個車輪機械連線在一起，汽車在曲線行駛的時候就不能以相同的速度旋轉，為了能讓汽車曲線行駛旋轉速度基本一致性，這時需要加入中間差速器用以調整前後輪的轉速差。四輪驅動汽車在行駛中會出現很多問題，例如急轉彎制動現象，前後驅動輪系干涉現象等。由於差速器可以吸收前輪的轉速差，所以增加中間差速器後，前後傳動軸的轉速可以不同。

04 阿克曼轉向設計

阿克曼轉向幾何是一種為了解決交通工具轉彎時，內外轉向輪路徑指向的圓心不同的幾何學。

阿克曼轉向幾何設計的車輛，沿著彎道轉彎時，利用四連桿的相等曲柄使內側輪的轉向角比外側輪大大約2~4度，使四個輪子路徑的圓心大致上交會於後軸的延長線上瞬時轉向中心，讓車輛可以順暢的轉彎。

05 齒輪齒條式轉向機構

轉動轉向盤時，可帶動小齒輪轉動，這個小齒輪與一條齒條相吻合，帶動齒條左右直線運動，並推動轉向輪左右擺動，從而實現轉向功能。齒輪不是簡單的平齒輪，而是特殊的螺旋形狀，這可改善轉向時的柔順感。

06 活塞運動

活塞運動主要由氣缸、活塞、連桿、曲軸、氣門機構、螺旋槳減速器、機匣等組成。氣缸是混合氣（汽油和空氣）進行燃燒的地方。

活塞頂部在曲軸旋轉中心最遠的位置叫上死點、最近的位置叫下死點、從上死點到下死點的距離叫活塞衝程。活塞式航空發動機大多是四衝程發動機，即一個氣缸完成一個工作迴圈，活塞在氣缸內要經過四個衝程，依次是進氣衝程、壓縮衝程、膨脹衝程和排氣衝程。

07 曲軸運動

曲軸是發動機的主要旋轉機件，裝上連桿後，可承接連桿的上下（往復）運動變成迴圈（旋轉）運動，也是發動機上的一個重要的機件，其材料是由碳素結構鋼或球墨鑄鐵製成的，有兩個重要部位：主軸頸，連桿頸（還有其他）。

主軸頸被安裝在缸體上，連桿頸與連桿大頭孔連線，連桿小頭孔與汽缸活塞連線，是一個典型的曲柄滑塊機構。曲軸的潤滑主要是指與連桿大頭軸瓦與曲軸連桿頸的潤滑和兩頭固定點的潤滑。 曲軸的旋轉是發動機的動力源。也是整個機械系統的源動力。

08 懸掛系統

懸掛系統是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連線裝置的總稱，其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，並且緩衝由不平路面傳給車架或車身的衝擊力，並衰減由此引起的震動，以保證汽車能平順地行駛。典型的懸掛系統結構由彈性元件、導向機構以及減震器等組成，個別結構則還有緩衝塊、橫向穩定杆等。

懸掛系統應有的功能是支援車身，改善乘坐的感覺，不同的懸掛設定會使駕駛者有不同的駕駛感受。外表看似簡單的懸掛系統綜合多種作用力，決定著轎車的穩定性、舒適性和安全性，是現代轎車十分關鍵的部件之一。