Els motors de combustió interna funcionen a altes velocitats, per la qual cosa és necessària una reducció de l'engranatge per transmetre la potència a les rodes motrius, que giren molt més lentament.
La caixa de canvis ofereix una selecció de marxes per a diferents condicions de conducció: arrencada parada, pujant un turó o navegant per superfícies planes. Com més baixa sigui la marxa, més lent giren les rodes de la carretera en relació amb la velocitat del motor.
La caixa de canvis de malla constant
La caixa de canvis és la segona etapa del sistema de transmissió, després de l'embragatge. Normalment es cargola a la part posterior del motor, amb l'embragatge entre ells.
Els cotxes moderns amb transmissió manual tenen quatre o cinc velocitats d'avançament i una de marxa enrere, a més d'una posició neutra.
L'engranatge gira lliurement sobre un arbust, girat per un engranatge engranat a l'eix de suport. La unitat de sincronització, estriada a l'eix principal, descansa a prop.
La forquilla mou la sincronització cap a la marxa seleccionada. Les superfícies de fricció sincronitzen les velocitats de l'eix i es sincronitzen i es bloquegen l'engranatge.
La palanca de canvis, accionada pel conductor, està connectada a una sèrie de barres selectores a la part superior o lateral de la caixa de canvis. Les barres selectores es troben paral·leles als eixos que porten els engranatges.
El disseny més popular és la caixa de canvis de malla constant. Té tres eixos: l'eix d'entrada, l'eix de suport i l'eix principal, que funcionen en coixinets a la carcassa de la caixa de canvis.
També hi ha un eix sobre el qual gira el pinyó de marxa enrere.
El motor acciona l'eix d'entrada, que acciona l'eix de suport. L'eix de suport fa girar els engranatges de l'eix principal, però aquests giren lliurement fins que es bloquegen mitjançant el dispositiu de sincronització, que està estriat a l'eix.
És el dispositiu de sincronització que en realitat és accionat pel conductor, a través d'una barra selectora amb una forquilla que mou la sincronització per enganxar la marxa.
L'anell de protecció, un dispositiu retardador de la sincronització, és el refinament final de la caixa de canvis moderna. Impedeix l'engranatge d'un engranatge fins que les velocitats de l'eix estiguin sincronitzades.
En alguns cotxes s'hi instal·la un engranatge addicional, anomenat overdrive. És més alt que la marxa superior i, per tant, ofereix una conducció econòmica a velocitats de creuer.
Els engranatges es seleccionen mitjançant un sistema de barres i palanques accionades per la palanca de canvis. L'accionament es transmet a través de l'eix d'entrada a l'eix d'entrada i després a l'eix principal, excepte en la transmissió directa (engranatge superior) quan l'eix d'entrada i l'eix principal estan bloquejats junts.
