Was ist Ganggeschwindigkeit?

Die Ganggeschwindigkeit ist ein Maß dafür, wie schnell sich ein Zahnrad dreht, oft im Verhältnis zu den Umdrehungen anderer Zahnräder. Die relative Größe der Zahnräder in einem Getriebesystem ist ein sehr streng kontrollierter Faktor. Dies liegt daran, dass Zahnräder in der Lage sind, Kraft von einem System in ein anderes zu übertragen. Die Größe der Zahnräder beeinflusst direkt die Ganggeschwindigkeit, die direkt die Menge an Leistung beeinflusst, die von einem Bereich des Systems in einen anderen übertragen wird. Die Getriebedrehzahl wird im Allgemeinen in Umdrehungen pro Minute (RPM) oder als Verhältnis zu einem anderen System angegeben.

Die Grundlagen der Zahnraddrehung sind eigentlich ganz einfach. Da Zahnräder ineinandergreifende Zähne haben, müssen sie sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegen. Wenn ein Gang stoppt, tun dies auch alle anderen angeschlossenen Gänge. Dies wiederum stoppt jedes Zahnrad, mit dem sie verbunden sind, was noch mehr stoppt und so weiter. Die einzige Alternative zum Anhalten ist ein mechanischer Totalausfall; die Zähne des Zahnrads brechen ab oder das Zahnrad selbst löst sich.

Um die Ganggeschwindigkeit zweier miteinander verbundener Zahnräder zu bestimmen, muss der Mensch nur seine Zähne zählen. Hat das angetriebene Zahnrad 25 Zähne und das bewegte Zahnrad 50, dann beträgt das Übersetzungsverhältnis 25:50 oder 1:2. Eine Umdrehung des angetriebenen Zahnrads entspricht einer halben Umdrehung des angetriebenen Zahnrads. Das bedeutet, dass sich das angetriebene Zahnrad doppelt so schnell bewegt wie das angetriebene Zahnrad, und da die Zahnräder unwiderruflich verbunden sind, wird dies immer der Fall sein.

Dieses Verhältnis drückt nicht nur die Ganggeschwindigkeit aus, sondern auch die Leistung. Da sich das angetriebene Zahnrad schneller dreht als das angetriebene Zahnrad, gibt es mehr Leistung an das System ab. Die Energie, die das angetriebene Zahnrad in zwei Umdrehungen erzeugt, entspricht der Leistung, die das größere Zahnrad in einer Umdrehung erzeugt, also hat es seine verfügbare Leistung mit zwei multipliziert. Aus diesem Grund übertragen niedrigere Gänge in einem Auto mehr Kraft auf die Räder; die langsamer drehenden niedrigen Gänge haben mehr Leistung als die schneller drehenden hohen Gänge. Die Motorleistung wird mit der Übersetzung des Getriebes multipliziert.

Die andere übliche Art, die Ganggeschwindigkeit auszudrücken, ist RPM. Dies ist normalerweise ein ziemlich einfacher Prozess, bei dem man zählt, wie viele Umdrehungen ein Zahnrad in einer Minute macht, oder herauszufinden, wie lange es dauert, eine Umdrehung zu machen, und diese Zahl in eine Minute zu multiplizieren oder zu teilen. Wenn ein Zahnrad 1.5 Umdrehungen pro Sekunde macht, multipliziert der Benutzer dies einfach, um eine Drehzahl von 90 zu ermitteln. Wenn es alle vier Minuten eine Umdrehung macht, würde der Benutzer dividieren, um seine Drehzahl von 25 zu ermitteln.