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变速器为汽车重要的组成部分，是承担放大发动机扭矩，配合发动机功扭特性，实现理想动力传递，从而适应各种路况实现汽车行驶的主要装置。为使发动机输出的功率更为有效的传递到车轮，换挡变速技术相应而生。其发展已有100多年历史。而气动换挡这种新技术的出现大大改善了换挡品质[7]。60950
换挡方式大体分为已下三种：传统机械结构换挡，液压辅助换挡，气动换挡。
1)传统机械式换挡机构：
这是一个6挡式4拨叉机械式换挡执行机构总成。
图1.1 机械式换挡执行机构总成图
传统机械式换挡由换挡操作杆直接连接换挡拨叉、拨块。变速杆及所有换挡操纵装置都设置在变速器盖上，变速器布置在驾驶员座位的近旁，变速杆由驾驶室底板伸出，驾驶员可直接操纵变速杆来拨动变速器盖内的换挡操纵装置进行换挡。
传统机械式换挡机构由换挡操作杆直接连接换挡拨叉、拨块。其优点在于结构紧凑，机构可靠性良好，维修简便。其缺点也十分明显：换挡力完全由驾驶员操作承担，使得换挡过程极其费力，同时对驾驶员操作要求也极高。
2)液压助力式换挡执行机构：
如图1.2所示，为一个十二挡四拨叉式变速器的电控液压助力的液压动力回路图。
图1.2 电控液压助力式换挡执行机构示意图
针对重型车辆手动变速器换挡结构的特点设计的换挡机构液压控制系统。可以适应重型车辆主副变速箱的结构。其主箱为4根换挡拨叉，分别控制1-2挡、3-4挡、5-6挡、R挡。如果采用传统的XY型式的选换挡结构，则液压缸必须有四个位置，结构复杂，控制难度加大。因此特采用这种4只液压缸分别控制4个换挡拨叉的形式。其中3只液压缸机构完全相同，均是双作用3位置缸，R挡位弹簧复位式两位置单作用缸。论文网
液压助力式换挡执行系统的优点较为明显，由于液压动力代替了人工操作动力，所以大大减小了换挡操作力。同时，由于换挡拨叉由单独的液压缸控制，并有统一的电控系统进行控制，也大大提高了换挡的精准性。但是仍旧存在一定的缺点：对电控及液压系统的依赖较大，使得系统整体可靠性略有降低。
3)气动换挡执行机构：
电控气动换挡执行机构示意图
为一个五挡（4前进挡1倒挡）的变速器气动回路图及控制部分结构图。由4个单作用缸并联而成，分别有4个两位两通电磁阀进行控制。通过PLC（数字逻辑编程器）进行电路控制。运用气压作为换挡动力，大大增加了换挡品质和换挡速度。同时气动元件的性价比较高，经济性较好，而且整装质量大大降低。使得整车驾驶感有了巨大的飞跃。但气动换挡机构可靠性较低，系统故障率较高，这也是困扰气动换挡技术普及的瓶颈，同时也是气动换挡技术发展的主要方向。