引擎辛勤工作所换得的珍贵马力，怎可浪费在自排变速箱液压转换中！一句话道尽手排与自排车款的输出差异，为何会有此差别？机械结构的不同，你当然不可不知！
相同车款搭载着相同的引擎动力，在手排变速箱与自排变速系统的不同搭配下，将会有不同的性能表现，原理其实很简单，因为手排变速箱的结构不仅比较简单，更是比较直接。
由于车辆动力经由引擎输出后，并不是直接传至传动轴上，还需经过变速箱的齿轮转换。而会有此设计，主要是透过变速箱中的多种齿轮组合，产生动力放大的效果。此原理可以藉由变速自行车获得解释；由于人力有所限制，但为求得更佳的性能表现，因此加入了变速系统，在小齿轮搭配下，以相同的脚力却可换取轻快的加速力道，但却无法获得较快的速度，而在起步后要求得更快的速度，则需换为大齿轮，同样在一样的脚力驱动下，却可拥有更快的速度表现。
同理可证，车辆上的变速箱便是透过大小齿轮的组合，让车辆可于起步获得所需的较大动力，而在车辆移动后的惯性所致，在一定的速度下，加速所需的力道便无须如同起步般的强大，因此在齿轮的变化中，可搭配不同速度所需的动力输出，以造就完整的加速过程。
手排变速系统中，引擎曲轴将动力通过离合器传至变速箱的输入轴，经过变速箱中的齿轮传输后，再经由变速箱输出轴传递至传动轴中，便完成了引擎至车轮上的动力传递。因此驾驶在踩下离合器后，离合器将引擎曲轴与变速箱输入轴切开，引擎动力与变速箱呈现不接合状态，变速箱在无动力贯入之时，驾驶将排档杆拨至所需档位，透过排档杆与变速箱连结的结构传递，主齿轮便被切换至选择档位齿轮的位置，在驾驶手部份完成换档动作后，脚下的离合器一放，引擎动力与变速箱再度接合状态，动力便可传至车轮上。
由于手排变速箱是机械结构的金属齿轮硬碰硬的直接接合，因此动力传输仅于齿轮咬合间些许浪费，虽然无法将引擎输出动力全盘的传递至车轮上，但以目前车辆科技发展而论，此变速传动系统已是最不浪费的设计，且相较于自排变速系统，动力传输绝对较直接。
此时读者绝对会疑惑，为何自排变速系统会浪费比较多引擎输出动力？由于手排与自排变速系统的差异，就是在于更换齿轮的媒介不同，而此等差异，正是动力传递的最大关键…


在深入了解手排设计原理后，再辅以自排变速系统的设计差异，绝对更可清楚了解到手排系统低损耗、高传输效益的优势。
虽然自排变速箱大体上来说，仍与手排变速箱相同，但在「省力」的考量下，多出了扭力转换器与自动变速箱油两大主要差异结构。在自动变速系统中，当驾驶排入的前进的D档模式后，档位的选择，则就交就给了具有「人工智慧」的电脑与侦测器来负责。
而电脑作动模式则有赖于侦测器的判断，透过侦测器所侦测到的各项资料，其中包含有车辆速度、驾驶人油门踏板深度与车子水平角度(以判对车辆是否处于上坡或下坡中)，上述各项资料经过电脑分析后，迅速的与引擎监控系统连结与沟通，在分析引擎出力状况，决定是否需要升降档，以选择最合适档位。
而在换档动作中，如果电脑决定要进行档位变换，变速箱中的扭力转换器便会立刻作动，扭力转换器中的自动变速箱油就开始流向变速箱内，并依照变速箱内的油路安排，流向电脑选择的档位，并负责驱动该档的档位齿轮、变换齿比与传输引擎动力等工作。虽然在现今科技发展下，电脑运算过程极快，讯号传输也相当即时，但由于自动变速箱油流动仍需时间，且透过此液压油的动力转换，在动力传输上，当然比不上硬碰硬的齿轮契合，因此自排便速相的传输效率无法等同于手排变速箱，更由此可获得证明。
至于一般消费者在许多杂志中，皆会看到有关于齿轮比与终传比的相关名词，到底这些名词与引擎输出功率有何相关之处？自排系统与手排系统又如何与这些齿轮比搭上关系？当然还是要继续看下去…


相信许多车迷朋友，在了解一辆车款的动力数据同时，也会研读到扭力峰值的表现，不过在一般的kgm格式下，纵使如顶级的超级跑车，峰值扭力最多也只有一百多kgm，如何能驱动一辆一吨多、甚至是两吨多的车辆呢？当然倚赖于变速箱中的齿轮作放大效应啰！
由于引擎转速动辄数千转，如果直接将其转至轮胎的转数，过快的表现，将会有可能让车辆「飞」起来，因此变速箱中的齿轮更肩负着引擎输出的转速降低的功能。透过变速箱中大小不同的齿轮相搭配下，可有效的降低引擎输出的转速速度，且可藉由此搭配，将扭矩放大，且由于齿轮的圆周比就是半径比，而转速降低的比率及扭矩放大的倍数，都恰好等级两齿轮的齿数比例，这就是所谓的「齿轮比」。
或许此过于艰深的理论，一般读者无法了解，因此举例说明。在一辆汽车于3000rpm转速时具有20kgm的扭力输出，而变速箱中的小齿轮为15齿，大齿轮为45齿，经过小齿轮至大齿轮的动力传输过程中，转速将降低1/3(15/45)，因此转速降至1000rpm，但扭矩则放大三倍，达到60kgm，便是此道理。
此外，引擎在输出扭力后，于变速箱中需经过两次的扭矩放大，第一次就为变速箱的档位作动，第二次则为最终齿轮比的因素(或称为终传比)。举例来说，如果一辆车的一档齿轮比为3.2，最终齿轮比则为4.0，引擎峰值扭力为15.0kgm/5000rpm，则第一档的最扭力经过两次齿轮放大后，为15.0x3.2x4.0=192kgm，较原有引擎输出放大了12.8倍，不过此时还需再除以轮胎半径尺寸，方为实际轮上推力。
不过由于机件传输上仍有些许的动能损耗，因此实际传至轮上的动力并不会如同上述公式般准确，而此时机件的损耗便是手排变速箱与自排变速箱的最大差异。在手排变速箱中，由于齿轮间的传输皆依赖最原始的接触原理，因此传输效率约在95%左右，而自排变速箱透过液压油的传递，动能损耗更为明显，传输效率只剩下88%，且无论是自排变速箱与手排变速箱，皆须再经过传动轴约98%的传输效率再次降低动能传递，因此到轮上的动力，皆经过了多次折扣。
但在手排与自排两系统的比较下，手排变速箱的动力传递远较自排变速箱杰出，因此也难怪在相同的车辆与引擎动力条件下，手排车款远较自排车款来得快速了！