Os motores de combustão interna funcionam em altas rotações, portanto, é necessária uma redução na marcha para transmitir potência às rodas motrizes, que giram muito mais lentamente.
A caixa de câmbio oferece uma seleção de marchas para diferentes condições de direção: partida parada, subida de uma colina ou cruzeiro em superfícies planas. Quanto mais baixa a marcha, mais lentamente as rodas giram em relação à rotação do motor.
A caixa de engrenagens de malha constante
A caixa de câmbio é o segundo estágio do sistema de transmissão, depois da embreagem. Geralmente é aparafusado na parte traseira do motor, com a embreagem entre eles.
Os carros modernos com transmissão manual têm quatro ou cinco marchas à frente e uma à ré, bem como uma posição neutra.
A engrenagem gira livremente em uma bucha, girada por uma engrenagem engrenada no eixo secundário. A unidade sincronizada, estriada no eixo principal, fica próxima.
O garfo move o sincronismo em direção à marcha selecionada. As superfícies de fricção sincronizam as velocidades do eixo e sincronizam e travam a engrenagem.
A alavanca de câmbio, operada pelo motorista, é conectada a uma série de hastes seletoras na parte superior ou lateral da caixa de câmbio. As hastes seletoras ficam paralelas aos eixos que transportam as engrenagens.
O design mais popular é a caixa de engrenagens de malha constante. Possui três eixos: o eixo de entrada, o eixo secundário e o eixo principal, que funcionam em rolamentos na carcaça da caixa de engrenagens.
Há também um eixo no qual gira o pinhão intermediário da marcha à ré.
O motor aciona o eixo de entrada, que aciona o eixo intermediário. O contraeixo gira as engrenagens do eixo principal, mas estas giram livremente até serem travadas por meio do dispositivo sincronizador, que é estriado no eixo.
É o dispositivo sincronizador que é realmente operado pelo motorista, por meio de uma haste seletora com um garfo que move o sincronizador para engatar a marcha.
O anel baulk, um dispositivo de retardo no sincronismo, é o refinamento final da caixa de câmbio moderna. Evita o engate de uma engrenagem até que as velocidades do eixo estejam sincronizadas.
Em alguns carros, uma marcha adicional, chamada overdrive, é instalada. É mais alta que a marcha mais alta e, portanto, proporciona uma direção econômica em velocidades de cruzeiro.
As marchas são selecionadas por um sistema de hastes e alavancas acionadas pela alavanca de câmbio. O acionamento é transmitido através do eixo piloto para o contraeixo e depois para o eixo principal, exceto no acionamento direto - engrenagem superior - quando o eixo piloto e o eixo principal estão travados juntos.
