Débrayer n'écarte pas les deux arbres, mais coupe juste la transmission du moteur à l'arbre primaire.
L'explication du fonctionnement de la boîte de vitesse n'est pas super simple mais en gros, quand tu débrayes, le moteur n'entrâine plus l'axe primaire, du coup celui-ci se met à tourner à la vitesse de l'axe secondaire, et tu peux alors changer de vitesse (la vitesse relative entre les deux arbres étant nulle, tu n'accroches pas les pignons, c'est comme à l'arrêt complet en gros).
Tout ça pour dire que le changement de vitesse "en douceur" ne dépend que de la vitesse relative entre les deux axes. Il existe donc des rapports et des vitesses moteurs pour lesquelles les deux arbres tournent à la même vitesse, et dans ce cas le changement de rapport sans débrayer est possible.
En tout cas ça c'est valable pour les boîtes classiques, après si c'est du double embrayage ou autre je sais pas.