Давай начнем с того, что некорректно на велосипеде считать количество передач, тупо умножая число передних звезд на число задних. Это маркетинг. Потому что противоположные крайние звезды работать не будут (цепь перекосит), и есть часть повторяющихся (большая с большой и малая с малой - примерно то же самое) .
Корректнее было бы все-таки указывать как "3х8" или "2х9" , а не "24" и "18" скоростей.
Реально там уникальных и рабочих (без перекоса и зажевывания цепи) все равно будет не более 10-12 комбинаций.
Например, у меня на данный момент трансмиссия 3х7. Рабочие передачи по моему опыту на моем велосипеде:
1-1,1-2, 1-3, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, 3-4, 3-5, 3-6, 3-7 . То есть не более 12 , тогда как на коробке гордо красуется "количество скоростей - 21"
Теперь почему так много. В автомобиле десятки, а то и сотни лошадиных сил. Двигатель очень мощный. Коробке требуется лишь подогнать оптимальные обороты двигателя (у него лишь определенный диапазон оборотов рабочий, т.е. наиболее эффективный и безопасный) под работу привода на разной скорости.
А если и увеличится нагрузка, надо будет проехать сложный участок, или резко прибавить скорость - ты просто, нажав на педаль газа , впрыскиваешь побольше топлива. Запас по мощности огромный.
У человека же сил - половина одного дохленького пони)) И у человека так же как и у двигателя есть свои оптимальные , привычные для конкретно его физ. формы обороты (каденс) .
Если ездить спокойно , прогулочным темпом, то такое большое количество передач и не особо нужно. Можно и одной фиксированной обойтись.
Но если велосипед ближе к спортивному, где нужно выкладываться на максимум, либо ты ездишь быстрым темпом, далеко и долго , или рельеф изобилует всякими подъемами и уклонами, то дополнительные передачи очень полезны.
Когда ты раздухаришься и будешь быстро наяривать изо всех сил, привыкнув к одному темпу вращения педалей , и вдруг меняется уклон (небольшой подъемчик), то резко меняется нагрузка на педалях. Ты и так работаешь на пределе, и тут нагрузка еще сильнее увеличивается. Чем это чревато? Темп сбивается, все идет к черту, ты вязнешь, ноги ломит, дыхалка сбивается, все, ты останавливаешься и задыхаешься.
В общем, тяжело становится очень.
Тогда ты просто переключаешь на одну передачу, становится полегче. Или на несколько , как удобнее.
Такое большое количество передач дает очень частые и маленькие ступени по изменению передаточного числа, позволяет при интенсивной работе под нагрузкой подбирать на ходу самый удобный для тебя режим.
Можно вообще поставить низкую передачу и очень легко ехать в горку, не сильно напрягая ноги. Очень полезная фича, кстати, особенно когда ты сильно устал или нога болит после травмы .