Cara Menghitung Perbandingan Gigi Transmisi (Mudah)

Menghitung perbandingan gigi – salah satu kompone powertrain kendaraan adalah transmisi. Transmisi merupakan komponen penghubung putaran dari mesin ke gardan yang juga memiliki fitur reduksi. Fungsi reduksi pada tranmisi ditujukan untuk memanipulasi moment output yang dihasilkan oleh mesin. Melalui transmisi ini, sebuah mobil bisa memiliki moment cukup besar.

Baca pula ; Pinsip kerja transmisi manual pada mobil

Namun, bagaimana bisa transmisi memperbesar torsi output dari mesin ? transmisi menggunakan prinsip perubahan perbandingan roda gigi untuk melakukan pengubahan torsi mesin. Jadi, didalam tranmisi akan tersedia banyak sekali rangkaian roda gigi yang bisa diputus-sambungkan tergantung posisi tuas transmisi.

Saat kita pilih gigi 1 atau dua, maka perbandingan roda gigi akan besar dan ini membuat torsi output dari mobil meningkat. Sebaliknya, ketika kita pilih gigi tertinggi misal gigi 6 maka torsi menjadi menurun namun RPM output menjadi lebih besar.

Lantas bagaimana perhitungan rasio roda gigi pada setiap kecepatan transmisi ?

Apabila anda melihat ilustrasi diatas, seharusnya anda akan paham kalau dua roda gigi tersebut diputar pasti RPMnya berbeda meski keduanya terkait. Mengapa berbeda ? karena jumlah roda gigi kedua gear tersebut juga berbeda.

Pada roda gigi A memiliki jumlah mata gigi 12 sementara roda gigi B memiliki mata gigi 20. Artinya saat roda gigi A berputar satu kali, maka roda gigi B hanya menempuh 12 mata gigi dan masih ada sisa 8 roda gigi untuk dikatakan satu putaran penuh.

Dari sini bisa kita simpulkan kalau rumus perbandingan roda gigi adalah Driven gear : Drive gear. Atau dari ilustrasi diatas maka rumusnya B : A.

Sehingga kalau dihitung,

Jadi bisa disimpulkan saat roda gigi B berputar 1 kali maka roda gigi A berputar 1,66 kali.

Bagaimana Aplikasinya Terhadap Transmisi ?

Pada transmisi manual, kita mengenal beberapa roda gigi antara lain roda gigi input, roda gigi conter dan roda gigi output. Maka kalau diilustrasikan akan seperti pada gambar dibawah ini,

A = roda gigi input

B = Driven conter gear

C = Drive conter gear

D = Roda gigi output

Jadi rumusnya seperti ini

Perhitungan Gear Ratio Pada Transmisi Manual 3 Percepatan

Pada contoh ini, akan kita berikan contoh perhitungan perbandingan gigi transmisi pada transmisi manual 3 percepatan.

Keterangan :

Gigi A = 20 mata gigi

Gigi B = 30 mata gigi

Gigi C =  20 mata gigi

Gigi D = 25 mata gigi

Gigi E = 30 mata gigi

Gigi F = 15 mata gigi

Gigi G = 10 mata gigi

Gigi H = 40 mata gigi

1. Gear rasio posisi percepatan 1

Dengan rumus diatas maka gear ratio pada percepatan satu adalah B/A x H/G = 30/20 x 40/10 = 6

Dengan kata lain, untuk memutar poros output satu kali putaran diperlukan enam kali putaran poros input.

2. Gear rasio percepatan 2

Rumus gear ratio B/A x E/F = 30/20 x 30/15 = 3

Dengan kata lain, untuk memutar poros output transmisi satu putaran penuh, diperlukan putaran input sebanyak 3 kali.

3. Gear rasio percepatan 3

Rumus gear ratio B/A x D/C = 30/20 x 25/20 = 1,7

Dengan kata lain untuk memutar poros output transmisi satu putaran penuh, diperlukan putaran input sebanyak 1,7 kali putaran.

4. Gear ratio posisi mundur

Pada posisi mundur, ada sedikit perbedaan rumus karena roda gigi yang berkaitan saat posisi mundur itu bukan hanya 4 namun mencapai 5. Sehingga ada tiga perkalian yang akan kita hitung. Rumusnya seperti berikut

B/A x D/C x E/D atau bila disederhanakan menjadi B/A x E/C

Apa hubungannya rasio gigi dengan torsi mobil ?

Seperti yang kita ketahui, torsi atau momentum memiliki satuan Nm yang artinya torsi ini merupakan hasil perkalian antara gaya dan panjang lengan. Apabila kita memperbesar gaya maka momen yang dihasilkan juga menjadi semakin besar, begitu pula saat kita memperpanjang panjang lengan maka semakin besar pula momen yang dihasilkan.

Pada roda gigi, diameter roda gigi berperan sebagai lengan. Sementara gaya itu dihasilkan dari poros input transmisi. Sementara, semakin banyak mata gigi pada sebuah roda gigi maka diameternya juga semakin panjang.

Ini bisa diartikan bahwa semakin banyak jumlah roda gigi pada driven gear, maka semakin panjang pula diameter driven gear, maka moment yang dihasilkan juga semakin besar.

Hal ini bisa kita lihat pada saat sebuah mobil menanjak. Apakah kita pakai gigi 5 atau bahkan 6 saat menanjan ? tentu tidak. Para pengemudi memilih posisi gigi 3 atau bahkan 2 saat akan menanjak. Ini karena saat menanjak, yang diperlukan adalah torsi yang besar bukanlah kecepatan putaran roda.

Sehingga dengan memilih posisi gigi 2 maka kecepatan akan menurun namun mobil kuat menanjak. Sebaliknya, ketika kita berada pada jalan tol, karena posisinya lurus dan tidak naik turun maka momentum mobil itu sudah besar. Yang dibutuhkan adalah RPM tinggi agar mobil bisa melaju dengan kencang, sehingga pengemudi memilih posisi gigi lebih tinggi misal posisi 6.

Demikian artikel lengkap dan jelas mengenai cara menghitung gear ratio transmisi manual pada mobil. Semoga bisa menambah wawasan kita dan bermanfaat bagi kita semua.