Manuelni mjenjači, koji se u sadašnje vrijeme koriste na vozilima, su mjenjači sa zupčastim parovima, koji promjenu stepena prenosa (ili ti brzine, kako vele široke narodne mase) ostvaruju bilo uparivanjem različitih zupčanika ili pak mjenjači kod kojih su zupčasti parovi po stepenima prenosa već upareni, ali se posebno vrši uključivanje jednog ili više pojedinačnih parova. Osnovni princip kod mjenjača sa uparivanjem zupčanika je da pri mjenjanju stepena prenosa periferne brzine zupčanika moraju da budu jednake, kako bi se međusobno uključivanje uopšte moglo da izvede ili da se ne bi izazvalo preveliko habanje ili čak lom zubaca. U tom smislu postoje posebni podsklopovi u mjenjaču, smješteni uz same zupčanike, takozvani sinhroni (to je ono što Fića nije imala, pa ste morali stati da ušaltate u prvu
), kojima se vrši izjednačavanje perifernih brzina uparivanih zupčanika Mjenjači sa kliznim zupčanicima, se više ne koriste i oni su preteče savremenih mjenjača. Kod ovih mjenjača sa pogonskim vratilom su stalno spojena dva zupčanika koji se svojim pomjeranjem pomoću poluge u obliku viljuške uključuju sa nekim od zupčanika na pogonskom vratilu. Prilikom uključivanja višeg stepena prenosa, nakon uključivanja spojnice ili ti kvačila, po narodski (odvajanje motora od menjača, to je ono što radi kvačilo) potrebno je malo sačekati sa uključivanjem višeg stepena prenosa, kako bi se smanjila brzina gonjenog zupčanika. U primjeni na teretnim vozilima, đe su zamajne mase elemenata transmisije koje su spojene sa mjenjačem znatno veće, pri prebacivanju iz višeg u niži stepen prenosa, izjednačavanje perifernih brzina zupčanika se postizalo mjenjanjem stepena prenosa sa razdjelom, odnosno „međugasom“, kako bi rekle stare kamiondžije. Ovo znači da se uključivanjem spojnice mjenjač prebacuje u neutralni položaj, te se potom spojnica isključuje (pusti se kvačilo) na prazno kako bi se podigao broj obrtaja pogonskog zupčanika a smanjila brzina gonjenih. Nakon ponovljenog isključivanja spojnice (pritskom kvačila) vrši se prebacivanje u željeni stepen prenosa. Zupčanici kod mjenjača ovakve konstrukciju su sa pravim zubima, te su stoga i bučniji u radu. Upravo stoga, a i zbog nepraktične manipulacije, ovi mjenjači se danas više ne koriste, osim u školama (onim visokim) ko je htio da ih uči, da bi se pokazao osnovni princip rada mjenjača. Slika mjenjača sa kliznim zupčanicima je ispod.
Mjenjači sa pomičnim klinom predstavljaju vrstu mjenjača kod kojih su svi zupčanici uvijek međusobno upareni, s tim što su zupčanici na pogonskom vratilu stalno spojeni sa vratilom, dok su zupčanici gonjenog vratila slobodno obrtni oko svog vratila. Zupčanici su u principu sa kosim ozubljenjem. Ovim je izbjegnuta potreba izjednačavanja perifernih brzina zupčanika. Gonjeno vratilo je izvedeno u obliku cijevi, sa zabušenim rupama na mjestima postavljanja zupčanika i kuglicama u njima. Unutar vratila se nalazi poluga kojom se, prilikom biranja određenog stepena prenosa, potiskuje kuglica u žljeb na gonjenom zupčaniku, čime se vrši zabravljivanje vratila i zupčanika. Ova vrsta mjenjača je kompaktne konstrukcije, te se stoga najčešće ugrađuje u motocikle, pogotovo što motocikli (uglavnom) nemaju par zupčanika za hod unazad. Evo i slike (petostepeni, kao na mog Vulkana
)
Mjenjači sa mehanizmom za sinhronizaciju brzina zupčanika spadaju u grupu savremenih mjenjača, koji se koriste kako za putnička tako i teretna vozila. To su mjenjači koji pored sklopova zupčanika sa kosim zupcima imaju male frikcione spojnice, najčešće konusne, čiji se konusni prsten prije spajanja kandži navlači na konusni trn kandži i svojim trenjem izaziva ujednačenje perifernih brzina zupčanika, a pored ovoga imaju i mehanizam za međusobno zabravljivanje. Ovaj mehanizam se nalazi između svaka dva para zupčanika u stalnom međusobno zahvatu, odnosno kod četvorostepenog mjenjača dovoljna su dva uređaja za sinhronizaciju, a kod trostepenih i petostepenih moguće je konstrukciju napraviti i sa tri ovakva mehanizma, pri čemu prvi stepen obično nije sinhronizovan, dok je kod komplikovanijih pa time i skupljih konstrukcija moguće i njega sinhronizovati. Zupčanici su izvedeni sa kosim ozubljenjem, osim zupčanika za hod unazad koji obično nema sinhronizacioni uređaj, a izvodi se ili kao zupčanik sa kliznim zupčanikom ili sa stalno uparenim zupčanicima kada su isti sa kosim zupcima. Ovi mjenjači se izvode veoma često i kao jednoosni mjenjači, što znači da su pogonsko i gonjeno vratilo izvedeni kolinearno i imaju slobodno obrtne zupčanike, dok je pomoćno vratilo sa fiksiranim zupčanicima. Po osobenostima sasvim su izjednačeni sa dvoosnim mjenjačima, osim što su gabaritno različiti. Naime jednoosni su znatno duže konstrukcije ali manjeg obima, te su prihvatljivi za ugradnju kod niskopodnih vozila ili za ugradnju transmisije u vozila sa tunelskom koncepcijom. Dvoosni mjenjači su pak znatno kraći, ali sa većim obimom i najčešće su zastupljeni kod teretnih vozila. Ovi se najčešće za putnička vozila izvode sa glavnim osovinskim prenosnikom u istom kućištu sa mjenjačem. Na slici ispod lijevo je petostepeni mjenjač sa jednoosnim vratilima, a desno četvorostepeni mjenjač sa dvoosnim vratilima.
Mehanizam za sinhronizaciju ima svoje tijelo, koje je žljebovima spojeno sa glavnim (pogonskim) vratilom i može po njemu uzdužno da se pomjera. Sa obje strane nosi po jedan prsten sa unutrašnjim konusom. Konusna rupa u prstenu i spoljni konus na trnu zupčanika čine jednu frikcionu konusnu spojnicu, koja ima funkciju izjednačenja brzina zupčanika pri uključivanju. Slika ispod
Prsten za uključivanje je unutrašnjim kandžama spojen sa tijelom po kome može slobodno da klizi. Potisnu silu, koja prilikom uključivanja nekog stepena prenosa djejstvuje na prsten za uključivanje prenose kuglice, koje su pod pritiskom opruga sa ovog prstena na tijelo sinhrona, te ono stoga pritiskuje prsten sinhrona na spoljni konus trna zupčanika. Dijelovi za zabravljivanje onemogućuju pomjeranje prstena za uključivanje sve dok se ne dostigne isti broj obrtaja elemenata u zahvatu. Posle uključivanja stepena prenosa, tijelo sinhrona, pod uticajem oprugama opterećenih kuglica, opet zauzima svoj srednji položaj. U neutralnom položaju tijelo sinhrona se nalazi u srednjem položaju čime je prsten za sinhronizaciju svojim unutrašnjim konusom odvojen od konusa na trnu zupčanika. Dok su tijelo sinhrona i prsten za uključivanje čvrsto spojeni sa pogonskim vratilom, zupčanici su slobodno obrtni. U postupku uključivanja, prsten za uključivanje se pomjera prema zupčaniku i pri tome povlači tijelo sinhrona preko kuglica koje su pod naponom opruga, dok prsten sinhrona biva pritisnut na spoljni konus trna zupčanika. Uslijed trenja ovih konusnih površina sinhroni prsten se zakreće u tijelu sinhrona. Zbog toga se dijelovi za zabravljivanje u radijalnim vođicama prstena za sinhronizaciju iznutra potiskuju. Dijelovi za zabravljivanje se postavljaju ispred unutrašnjih kandži prstena za uključivanje i tako sprečavaju da prsten pritiskuje vijenac kandži zupčanika. Na slici ispod, s lijeva na desno: neutralni položaj; položaj pri zabravljivanju i sinhronizaciji; uključen stepen prenosa.
Po izjednačavanju brzina prestaje klizanje sinhronih prstena po trnu, te se elementi zabravljivanja pod pritiskom prstena za uključivanje potiskuju nazad u svoja ležišta. Stoga prsten za uključivanje može da se aksijalno pomjera sve dok njegove kandže ne dođu u zahvat sa kandžama na trnu zupčanika. Na ovaj način je zupčanik, koji je bio slobodno obrtan sada spojen sa glavnim vratilom, te je moguć tok snage dalje ka elementima transmisije. Postoje različite koncepcije i konstrukcije mehanizma za sinhronizaciju, ali princip rada i funkcija je u suštini ista.
Mjenjači sa lamelastim spojnicama predstavljaju dalju nadgradnju sistema za spajanje uparenih zupčanika sa svojim vratilom. Princip rada se sastoji u tome da se spajanje zupčanika sa vratilom vrši preko višelamelastih spojnica. Lamele spojnice su najčešće čelične, te mogu da rade u ulju, preko koga se vrši lako odvođenje toplote stvorene trenjem u trenucima uključivanja. Mjenjačima sa ovakvom vrstom “zabravljivanja” zupčanika sa vratilom nijesu potrebni elementi za sinhronizaciju niti druga vrsta spajanja. Prenos snage je veoma elastičan i “mekan”, tako da se uključivanje stepena prenosa vrši bez trzaja. Ispred ovih mjenjača se uvijek nalazi glavna spojnica koja ima funkciju uključivanja samo na polasku vozila. Elementima koji vrše pritisak na lamele radi stvaranja sile trenja komanduje se elktromagnetskom kotvom. Novije vrste mjenjača umjesto lamelastih spojnica imaju elektromagnetske spojnice koje se napajaju jednosmjernom strujom, te je komandovanje njima bez napora, prenos snage veoma elastičan, a moguće je izvesti i djelimičnu automatizaciju cijelog sistema prenosa putem elektronskih komponenata. Slika ispod...lijevo je petostepeni mjenjač sa lamelastim spojnicama, a desno elementi lamelaste spojnice u mjenjaču
Negativnost ovakvih sistema je u tome što svaki zupčasti par mora da ima svoju spojnicu bilo da su u pitanju višelamelasti ili elektromagnetski sistemi. Usljed toga ovakvi mjenjači su u principu skuplji od ostalih vrsta, te se njihova ugradnja vrši samo tamo đe postoji ekonomska isplativost ili je cijena drugorazrednog karaktera. Ovo je ono, kad čitate specifikaciju nekog motocikla, a tamo piše „višelamelasta spojka u uljnoj kupci“
.