Alle Zahnräder bis auf die für den Rückwärtsgang benötigten sind ständig im Eingriff. Die Zahnräder der Abtriebswelle drehen sich frei um diese, während die Zahnräder der Vorgelegewelle feststehend sind. Es wird kein Antrieb übertragen.
Im ersten Gang ist das kleinste Zahnrad der Vorgelegewelle (mit den wenigsten Zähnen) daran gekoppelt und leitet den Antrieb über das größte Zahnrad der Hauptwelle, wodurch ein hohes Drehmoment und eine niedrige Drehzahl für einen Start aus dem Stand erreicht werden.
Im zweiten Gang wird der Durchmesserunterschied der Zahnräder auf den beiden Wellen verringert, was zu einer höheren Fahrgeschwindigkeit und einem geringeren Drehmomentanstieg führt. Das Verhältnis ist ideal zum Erklimmen sehr steiler Hügel.
Im vierten Gang sind Eingangswelle und Hauptwelle miteinander verriegelt und sorgen für einen „Direktantrieb“: eine Umdrehung der Propellerwelle für jede Umdrehung der Kurbelwelle. Es erfolgt keine Drehmomenterhöhung.
Zum Rückwärtsfahren wird ein Zwischenrad zwischen die Zahnräder der beiden Wellen geschaltet, wodurch die Hauptwelle ihre Richtung umkehrt. Der Rückwärtsgang ist normalerweise nicht synchronisiert.
Synchronisieren der Gänge
Bei der Synchronvorrichtung handelt es sich um einen Ring mit Zähnen auf der Innenseite, der auf einer Zahnnabe montiert ist, die mit der Welle verzahnt ist.
Wenn der Fahrer einen Gang wählt, übertragen passende kegelförmige Reibflächen an der Nabe und dem Zahnrad den Antrieb vom Drehrad über die Nabe auf die Welle und synchronisieren so die Geschwindigkeiten der beiden Wellen.
Bei weiterer Bewegung des Schalthebels bewegt sich der Ring ein kurzes Stück entlang der Nabe, bis seine Zähne mit den abgeschrägten Klauenzähnen auf der Seite des Zahnrads ineinandergreifen, sodass Nabe und Zahnrad mit Keilverzahnung miteinander verriegelt sind.
Moderne Konstruktionen umfassen auch einen Sperrring, der zwischen den Reibflächen angeordnet ist. Der Baulk-Ring hat auch Hundezähne; Es besteht aus weicherem Metall und sitzt lockerer auf der Welle als die Nabe.
Der Sperrring muss mithilfe von Nasen oder „Fingern“ genau auf der Seite der Nabe positioniert werden, bevor seine Zähne mit denen des Rings übereinstimmen.
In der Zeit, die es benötigt, um sich zu lokalisieren, wurden die Drehzahlen der Wellen synchronisiert, so dass der Fahrer keine Zähne aufeinanderprallen lassen kann, und die Synchronisierung soll „unschlagbar“ sein.
