Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης λειτουργούν σε υψηλές ταχύτητες, επομένως είναι απαραίτητη η μείωση του γραναζιού για τη μετάδοση της ισχύος στους κινητήριους τροχούς, οι οποίοι περιστρέφονται πολύ πιο αργά.
Το κιβώτιο ταχυτήτων παρέχει μια επιλογή ταχυτήτων για διαφορετικές συνθήκες οδήγησης: όρθια εκκίνηση, αναρρίχηση σε λόφο ή πλεύση σε επίπεδες επιφάνειες. Όσο χαμηλότερη είναι η ταχύτητα, τόσο πιο αργά στρίβουν οι τροχοί του δρόμου σε σχέση με τις στροφές του κινητήρα.
Το κιβώτιο ταχυτήτων με σταθερό πλέγμα
Το κιβώτιο ταχυτήτων είναι το δεύτερο στάδιο στο σύστημα μετάδοσης, μετά τον συμπλέκτη. Συνήθως βιδώνεται στο πίσω μέρος του κινητήρα, με τον συμπλέκτη ανάμεσά τους.
Τα σύγχρονα αυτοκίνητα με χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων έχουν τέσσερις ή πέντε ταχύτητες εμπρός και μία όπισθεν, καθώς και ουδέτερη θέση.
Το γρανάζι περιστρέφεται ελεύθερα σε ένα δακτύλιο, που περιστρέφεται από ένα γρανάζι πλέγματος στον άξονα περιστροφής. Η μονάδα συγχρονισμού, σχισμένη στον κύριο άξονα, βρίσκεται κοντά.
Το πιρούνι μετακινεί το συγχρονισμό προς την επιλεγμένη ταχύτητα. Οι επιφάνειες τριβής συγχρονίζουν τις ταχύτητες του άξονα και συγχρονίζουν και μπλοκάρουν μαζί.
Ο μοχλός ταχυτήτων, που χειρίζεται ο οδηγός, συνδέεται με μια σειρά ράβδων επιλογής στο επάνω ή στο πλάι του κιβωτίου ταχυτήτων. Οι ράβδοι επιλογής βρίσκονται παράλληλα με τους άξονες που φέρουν τα γρανάζια.
Το πιο δημοφιλές σχέδιο είναι το κιβώτιο ταχυτήτων με σταθερό πλέγμα. Έχει τρεις άξονες: τον άξονα εισόδου, τον άξονα και τον κύριο άξονα, οι οποίοι λειτουργούν σε ρουλεμάν στο περίβλημα του κιβωτίου ταχυτήτων.
Υπάρχει επίσης ένας άξονας στον οποίο περιστρέφεται το γρανάζι ρελαντί της όπισθεν.
Ο κινητήρας κινεί τον άξονα εισόδου, ο οποίος κινεί τον άξονα. Ο άξονας τοποθέτησης περιστρέφει τα γρανάζια στον κύριο άξονα, αλλά αυτά περιστρέφονται ελεύθερα μέχρι να ασφαλίσουν μέσω της συσκευής συγχρονισμού, η οποία είναι στριμωγμένη στον άξονα.
Είναι η συσκευή συγχρονισμού που στην πραγματικότητα χειρίζεται ο οδηγός, μέσω μιας ράβδου επιλογής με ένα πιρούνι πάνω της, η οποία κινεί το σύστημα συγχρονισμού για να πιάσει το γρανάζι.
Ο δακτύλιος baulk, μια συσκευή καθυστέρησης στο συγχρονισμό, είναι η τελευταία βελτίωση στο σύγχρονο κιβώτιο ταχυτήτων. Αποτρέπει την εμπλοκή ενός γραναζιού μέχρι να συγχρονιστούν οι ταχύτητες του άξονα.
Σε ορισμένα αυτοκίνητα έχει τοποθετηθεί μια πρόσθετη ταχύτητα, που ονομάζεται overdrive . Είναι υψηλότερο από την κορυφαία ταχύτητα και έτσι προσφέρει οικονομική οδήγηση σε ταχύτητες πλεύσης.
Τα γρανάζια επιλέγονται από ένα σύστημα ράβδων και μοχλών που λειτουργούν από τον μοχλό ταχυτήτων. Η κίνηση μεταδίδεται μέσω του άξονα εισόδου στον άξονα τοποθέτησης και στη συνέχεια στον κύριο άξονα, εκτός από την άμεση μετάδοση κίνησης - επάνω γρανάζι - όταν ο άξονας εισόδου και ο κύριος άξονας είναι κλειδωμένα μαζί.
