Ein Automotor arbeitet nur in einem bestimmten Drehzahlbereich gut. Um Fahrzeuggeschwindigkeit und Kraft einigermassen an diesen optimalen Motordrehzahlbereich anzupassen, werden Schalt-Getriebe benötigt. Das folgende stark vereinfachte Getriebe zeigt das Prinzip. Es hat zwei Vorwärts- und einen Rückwärtsgang. Die Kurbel rechts ist der "Motor". Die Kurbelachse wird beim Schalten in Achsrichtung verschoben. Das Pneurad links ist ein 'Autorad'. Der Kraftfluss erfolgt immer entlang der roten Linie. Die Achse mit der Kurbel daran wird beim Schalten in axialer Richtung verschoben. Die Bilder sind jetzt selbsterklärend:
1. Vorwärtsgang:
2. Vorwärtsgang:
Rückwärtsgang:
Ganz so einfach ist aber die Sache nicht. Das folgende Video kommt der Wahrheit näher: Links aussen ist die Kupplung zum Motor, rechts aussen sind die Antriebsräder. Auf der unteren Getriebeachse sind die Zahnräder fix mit der Achse verbunden. Auf der oberen Achse ist nur immer eines mit der Achse fix verbunden - sonst könnten ja die Achsen gar nicht drehen. Welches Rad oben fix verbunden ist, bestimmen die Schiebehebel, die mit dem Schalthebel verbunden ist. Drehen tun sich immer alle Zahnräder, aber eben, oben ist nur eines aktiv, also mit der Achse fix verbunden, die anderen drehen im 'Leerlauf' mit. Der Kraftweg der verschiedenen Gänge ist jeweils violett hervorgehoben.
Differenzialgetriebe
In einer Kurve legt das äussere Antriebsrad den grösseren Weg zurück, als das innere. Ein Differenzialgetriebe gleicht diesen Unterschied aus, ohne dass die Pneus auf der Strasse rutschen.
Ein exzellenter Film von 1937(!) zeigt auf hervorragende Art die Funktion solcher Getriebe. Er ist in leichtem und deutlichem 'Englisch' kommentiert, hat aber deutsche Untertitel:
Beachte: Die 4 Ausgleichszahnräder in der Mitte drehen sich nur, wenn die beiden Antriebsräder unterschiedlich schnell sind.
Ein Autogetriebe ist in Wirklichkeit viel komplizierter, als oben gezeigt, vor allem, damit es beim Schalten nicht "kratzt" (Synchronisation) und es hat mindestens vier Vorwärtsgänge. Im Folgenden ein Beispiel eines Lastwagengetriebes (Saurer):
