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车辆在行驶过程中会受到各种阻力的影响，例如与路面相互作用产生的摩擦力。因此，车辆必须积累克服从静止状态启动和加速所需的阻力所需的动力。道路阻力称为牵引阻力，克服这种阻力的牵引力产生牵引效果。除了道路阻力外，车辆还必须承受空气阻力。对于卡车来说，这一点尤其重要，因为空气阻力与车辆正面投影面积和其速度的三次方 (s^3) 成正比。因此，卡车制造商不仅要密切关注变速箱和齿轮比参数（最小值和最大值），还要将这些参数与功率、车辆自重、车辆总重等联系起来。在为车辆选择变速箱时，专家会考虑功率重量比，即发动机最大功率与其总重量之比。
变速箱特性对燃油效率有显著影响。伊顿、艾里逊、ZF 等知名公司不断开发新的变速箱解决方案，为商用卡车车主提供显著优势。需要注意的是，变速箱性能取决于道路状况、发动机运行周期（长时间匀速行驶或频繁停车和启动）、车辆平均速度等。
卡车的尺寸、功率和配置差异很大；较小的卡车在机械上可能与某些乘用车相似。这些车辆可能非常大且功率强大，并且可以配置为调整专用设备，例如消防车、混凝土搅拌机和抽吸挖掘机。现代卡车主要由柴油发动机驱动，尽管美国、加拿大和墨西哥也有使用汽油发动机的中小型卡车。现代卡车设计用于长距离行驶。因此，这些车辆应配备非常可靠和耐用的变速箱。
卡车变速箱 是相互关联的单元的组合，有助于将发动机扭矩传输到驱动轮。此外，扭矩值及其方向可能会根据其他因素而改变。不同品牌和型号的卡车的变速箱各有特点，这取决于驱动轴数量、车辆的个性化设计特征等因素。手动卡车标准变速箱必然包括离合器、变速箱、传动轴、分动箱等部件。
至于通过变速器传递到卡车前轮的扭矩，它与变速器的齿轮比成正比。齿轮比是由工程师在开发每辆特定车辆的过程中确定的。扭矩值由技术和动态特性决定，这些特性应在正在开发的模型中实现。
在频繁走走停停的交通中缓慢穿过狭窄的城市区域，穿过泥泞的建筑工地的挖坑轮胎痕迹，或滚过居民区垃圾场——与公路车辆相比，6-8 级卡车或商用车的针对性应用对变速箱提出了特定要求。然而，这并没有阻止卡车和商用车自动化的总体趋势，这尤其影响了变速箱。
手动变速箱已经经过了数百万商用卡车司机数十年的测试，他们认为这种解决方案是卡车最合适的解决方案：手动变速箱简单、生产和维护成本相对较低，并且能够降低油耗。然而，手动变速箱有一个明显的缺点，这可能会掩盖上述所有优点并引起驾驶员的不满：手动换档和同时用踏板操作可能相当麻烦，尤其是在城市交通中。难怪如今卡车制造商利用最新技术试图满足驾驶员的要求，使换档过程更加方便和安全。根据大量研究工作， 随着自动和自动手动变速箱在商用卡车领域继续受到欢迎，北美正追随欧洲的“无换挡”潮流。原因包括燃油效率更高、比手动变速箱更容易招募驾驶员、生产效率更高，以及安全性更高。
在小型卡车上，您可能会发现手动变速箱与乘用车中采用的换挡解决方案类似。它们通常有大约六个档位，并且通常带有同步器。对于这些卡车，简单的 H 型模式易于操作。但是，当您处理具有更多档位的大型卡车和商用车时，它会变得稍微复杂一些。在这些大型卡车上，通常有额外的控制装置来帮助管理不同档位的控制。在较旧的卡车中，控制装置通常是安装在地板上的单独杆，或者最近安装在“H”杆上的气动开关；在较新的卡车中，控制装置通常是安装在“H”杆上的电气开关。多控制变速箱的额定功率要高得多，但很少使用同步器。换挡模式有几种常见的替代方案 - 范围、分流器、范围分流器。当今的卡车手动变速箱最常见的是“范围分流器”。
现代自动变速箱与商用卡车中使用的旧变速箱有显著差异。主要差异在于档位范围的数量以及卡车变速箱控制的原理。旧式自动变速箱的档位数量限制为 5 个，并且通过液压进行控制。如今，变速箱制造商提供档位超过 5 个的自动变速箱，这些变速箱通过电子方式进行控制。此外，现代自动变速箱还配备了变矩器锁止装置。
现代商用卡车自动变速箱的优点包括换档过程平稳。乡村道路上的燃油消耗与使用手动变速箱时的燃油消耗水平相当。自动变速箱使驾驶员能够更轻松、更安全地驾驶卡车，更加注意路况，而不会被手动换档分散注意力。商用卡车自动变速箱的主要竞争缺点是燃油消耗增加、维护和自动变速箱问题导致昂贵的维修服务。
自动手动变速器 (AMT) 被认为是卡车和商用车的另一种有前途的变速器解决方案。AMT 在功能能力和工作原理方面与手动变速器相似。可以说 AMT 与手动变速箱几乎相同，但它包括伺服和液压驱动器，用于控制离合器操作和换档过程。AMT 以其效率而著称。此外，自动变速器的维护和维修费用不如自动变速器那么昂贵，并且自动变速器的油耗与手动变速箱的水平相当（有时 AMT 甚至可能更省油）。如果说配备自动变速箱的卡车易于使用，但需要花费大量燃油和服务费用，那么配备 AMT 的卡车不仅方便，而且经济可行。
但是，需要注意的是，当您换挡手动变速箱或 AMT 并接合离合器时，发动机扭矩会中断，动力不会通过传动系统传输到车轮。在全自动变速箱中，变矩器允许您换挡而不中断从发动机到车轮的扭矩。
由于自动变速箱和 AMT 解决方案逐渐取代卡车和商用车变速箱市场的手动换档选项，我们将更详细地回顾这些类型的变速箱。
常见的自动变速器由变矩器、机械部分、控制系统和辅助机构组成。变矩器是一种液压传动机构，通过ATF的流动来传递动力。变矩器由泵叶轮、涡轮转子和起动机组成。锁止机构确保更好的燃油经济性。变矩器提供发动机和变速器之间的连接，减少动态负载，防止发动机在超载时停止，并在静止起动和困难路况下增加发动机扭矩。
自动变速箱具有 3 个行星齿轮和摩擦离合器，确保变速箱换档过程。传动比值逐渐变化，不会中断动力流。变速箱换档由自动模式下的控制系统执行。许多型号的自动变速箱都配备了液力缓速器，用于降低车速并减少刹车片的磨损。缓速器通常安装在公交车、机械和山区行驶车辆的自动变速箱中。自动变速箱的先进电子控制单元 (ECU) 确保对道路条件和驾驶风格的高度适应性，并允许实现附加功能。根据客户要求，自动变速箱可配备按钮式或杠杆式自动变速箱换档器。
艾里逊变速箱公司是全球最大的卡车和商用车自动变速箱制造商之一，其变速箱解决方案配备了名为 Prognostics 的卡车变速箱诊断系统，可让驾驶员监控车辆主要部件的状态。机油寿命滤清器功能可控制油耗，在驾驶和发动机空转时节省燃油。滤清器寿命监测器功能可告知驾驶员更换变速箱滤清器的必要性。变速箱健康监测器功能可监控变速箱驱动电路的状态，并警告驾驶员需要及时进行维护和重新调整。
如今，艾里逊变速箱公司为卡车和商用车提供各种变速箱解决方案（变速箱型号为 1000、2000、3000 和 4000 系列）。另一种自动变速箱解决方案 TC10 是由艾里逊为牵引车辆设计的。艾里逊 Torqmatic 系列变速箱用于公共汽车。采矿和建筑行业使用的重型卡车经常配备艾里逊 5000、6000、8000 和 9000 系列变速箱。
著名卡车制造商沃尔沃也提供了高效的自动变速箱解决方案，例如Powertronic。 这 动力电子 是一款全电子控制的 6 速自动变速箱，专为频繁启停操作而设计。Powertronic 卡车变速箱配备变矩器，可确保从静止状态启动时具有高推进力，而不会中断传输到驱动轮的扭矩。因此，这种变速箱是沃尔沃卡车在建筑工地和城市交通中行驶的理想选择。
Voith 公司提供名为 DIWA 的自动变速器系列，适用于城市公交车和郊区公交车。这些自动变速器的主要特点是发动机扭矩既通过机械方式传输，也通过液压方式传输。从静止状态起动是通过液压方式进行的，随着行驶速度的增加，液压参与逐渐被机械部分取代。值得注意的是，发动机功率在变矩器接合之前被分割，之后再合并。因此，变矩器和两个行星齿轮构成了第一级液压机械齿轮。因此，DIWA 变速器在很宽的速度范围内都具有高效率，确保从静止状态平稳起动并稳定加速。然后，传动系统激活纯机械扭矩传递，从而减少损耗。变矩器同时用作液压缓速器，确保无论接合哪个档位，都能立即启动液压制动器。
这种变速器的高效率得益于“差速器-变矩器”的组合。普通自动变速器在起步时会换挡 2-3 次，而 Voith DIWA 则继续使用 1 档 — 同时接合变矩器和卡车机械传动部件。因此，换挡次数越少，公交车行驶越平稳，摩擦片的磨损越少。DIWA 的变矩器位于变速箱的中间，这样的定位有助于摆脱多余的管子和连接软管。
德国 ZF 公司还为卡车和商用车提供卓越的变速箱解决方案。例如，6 速自动变速箱 ZF EcoLife 专为卡车和公共汽车而设计。该变速箱具有高效的冷却系统，当热交换器中的变速箱油温达到 120°C 时，它允许在更恶劣的温度条件下运行。此外，当发动机转速参数较低时，ZF 工程师在这里使用了加速度更高的变矩器。内置扭矩减震器通过快速禁用变矩器锁止来降低从静止状态启动时的油耗。
另一款 6 档自动变速箱 ZF-PowerLine 专为轻型商用车而设计，由于采用了先进的变矩器，因此燃油经济性非常出色。值得注意的是，ZF 变速箱中的自动变速箱变矩器在行驶开始时使用，当汽车加速到 10-15 公里/小时的速度时，它会停止工作。在这种情况下，无需使用“延长”的 1 档。ZF 变速箱系列 Ecomat 专为城市公交车和专用车辆设计。
如今，电子设备在控制卡车上安装的不同系统方面发挥着重要作用。目前，微处理器不仅调节发动机点火，还调节离合器和变速箱的运行。与机械、液压或气动选项相比，电子控制的主要优势在于响应性更好，并且可以组合大量参数。可以通过重新配置软件来更改不同的操作模式，而无需更改变速器设计。因此，电子设备可确保车辆更具成本效益的运行和更安全的驾驶体验。因此，越来越多的卡车（尤其是重型卡车）配备了自动手动变速箱。许多人将这种类型的变速箱与自动换档解决方案混淆，但与 AMT 不同，自动变速箱具有变矩器。
自动变速器的设计可能包括机电、电动气动或电动液压驱动，它们将从电子控制单元 (ECU) 接收到的信号转换为离合器拨叉的角位移。AMT 本身具有带伺服驱动器的电动机，用于移动离合器拨叉。这种看似简单的技术解决方案由复杂的软件控制，该软件处理驾驶员换档时来自卡车驾驶室的操纵杆的信号。因此，配备 AMT 的卡车驾驶室中只有两个踏板 - 油门和刹车。这种卡车变速器出现在 90 年代末，最初驾驶员对这项技术持怀疑态度。此外，在那个年代，自动变速器比手动变速器贵得多。但如今，随着更先进、更经济的技术的发展，越来越多的卡车配备了自动变速器。伊顿是自动变速器市场上第一家公司，其 AutoShift 变速器于 90 年代推出。自那时起，伊顿的产品组合又补充了 6 速中档 UltraShift 和 10 速、11 速、13 速和 18 速重型 UltraShift Pluses。
机械式自动变速器（AMT）由于其兼具了机械变速器和自动变速器在燃油消耗、低成本、提高驾驶舒适性和换挡品质方面的优点，在汽车行业越来越受到欢迎。 如今，许多公司都生产自动手动卡车变速器：ZF、沃尔沃、戴姆勒股份公司、伊顿、麦克、底特律柴油机公司、梅赛德斯、曼等。现在让我们仔细看看这些公司提供的卓越的 AMT 解决方案。
沃尔沃卡车提供 6 速自动手动变速箱 I-Sync，专为沃尔沃 FL 卡车设计。这款卡车变速箱专为 D7 发动机设计，适合在城市街道和郊区行驶。电动液压驱动确保在密集的城市交通中频繁停车时平稳换档 。I-Sync 变速箱有两种版本 - 适用于 D5K 发动机和 D8K 发动机。安装在方向盘后面的操纵杆允许驾驶员选择手动或自动换档模式。配备 I-Sync 变速箱的卡车没有离合器踏板 - 手动换档是借助上述操纵杆进行的。在自动模式下，I-Sync 变速箱会在合适的时刻独立换档。该变速箱的扭矩容量可达 1050 Nm，使 I-Sync 变速箱成为在城市地区行驶的卡车的理想选择。
沃尔沃卡车公司开发的另一个著名的 AMT 解决方案是 I-Shift 变速箱。该变速箱基于手动常啮合变速箱。这种“智能”变速箱的主要部件是电子控制单元 (ECU)，它控制变速箱离合器的操作和换档过程。通过分析卡车速度、重量、所需扭矩、道路坡度和其他参数的数据，ECU 可以非常准确地换档。该系统还与发动机交换数据，发动机进而调节 RPM 速率和发动机制动以实现最高效率。这种变速箱解决方案旨在节省高达 5% 的燃油。这种自动变速箱可能有一个或两个减速齿轮，以及带有额外倒档的选项。减速齿轮显著提高了从静止状态启动的能力，将离合器上的负载降低至 75%，并有助于避免额外的维修服务。
Mack Trucks 提供 mDrive（12 速）和 mDrive HD（13 速和 14 速）自动变速器，适用于不同型号的 Mack 卡车。
Mack 卡车变速箱专为与 Mack MP 发动机和车轴顺畅运行而开发，因此不存在兼容性或性能问题。这些变速箱解决方案采用耐用材料、简单操作和美国制造，不仅确保高效换档，还确保燃油经济性、减少磨损和便捷的驾驶体验。
底特律柴油机公司是戴姆勒北美卡车公司的子公司（该公司本身由德国戴姆勒股份公司全资拥有），该公司提供用于重型卡车的自动手动变速器 DT12。这种卡车变速器可确保平稳的换档性能、耐用性和易于操作。
DT12 变速箱将发动机与车轴连接起来，并通过集成电子网络与 DD13 和 DD15 进行通信，以共享减损数据，例如变速箱离合器过载和传动系保护。DT12 使用地形图信息来操纵发动机和变速箱功能，充分利用卡车的周围环境。
自动变速器梅赛德斯-奔驰 PowerShift 系列包括多种型号的变速器。配备 12 速 PowerShift 的卡车的换挡过程快速而平稳。该变速器具有“机动”模式和用于高速和低转速主干线交通的档位。梅赛德斯-奔驰 Actros 干线卡车配备升级版 PowerShift 2。由于使用了先进的传感器系统，换挡更快、更平稳。梅赛德斯-奔驰 Actros 建筑卡车配备 12 速 AMT PowerShift 越野车，具有多种操作模式和 4 个倒档。该变速箱的设计还包括一个倾斜传感器和一个先进的平稳静止起动系统。8 速 AMT PowerShift GO 240-8 安装在梅赛德斯-奔驰 Travego 和 Tourismo 旅游客车上。
MAN Nutzfahrzeuge Gruppe 生产自动 TipMatic 变速箱，完美结合了舒适性和效率。带有“越野”模式和 2 个倒档的 12 速 TipMatic 变速箱专为重型卡车 TGX 和 TGS 设计。
这种自动变速器可以配备直接档或超速档。操作模式可通过中央控制台上的切换器选择，档位则通过转向不足换档器换档。TipMatic 变速器可配备缓速器 MAN PriTarder 或 ZF 缓速器。根据要求，TipMatic 可配备特殊控制程序：Profi（手动换档模式降档）、Fleet（适用于缺乏经验的驾驶员）。
尽管越来越多的卡车制造商倾向于在其产品中安装自动或自动化变速箱，但手动变速箱在商用卡车领域仍然占有相当大的份额。仍然有很多人仰慕可靠且价格合理的手动变速箱解决方案， 他们喜欢借助卡车手动变速箱变速杆来掌控变速过程。 十速变速箱仍然是重型公路卡车最常见的手动变速箱，尽管 13 速和 18 速变速箱在长途卡车司机中很受欢迎，并且通常用于大马力发动机。用于建筑和其他行业的卡车往往配备 11 速“低-低”变速箱，具有三个速比范围，而不是公路变速箱中的两个。伊顿、ZF 和沃尔沃等知名公司并没有放弃卡车和商用车的手动变速箱选择。卡车采用全自动变速箱和 AMT 主要是受驾驶员对舒适性和便利性以及安全性问题的需求所驱动。因此，很难对这样一个高科技行业做出准确的预测，在这个行业中，公司投入了大量的精力和大量财力来开发极其复杂的技术解决方案，而这在 10 或 15 年前似乎令人难以置信。谁知道呢，也许在不久的将来，所有的商业运营都将由自动驾驶卡车完成。