Cara Menghitung Gear Ratio

Cara Menghitung Gear Ratio - Kita ketahui bahwasanya transmisi merupakan salah satu bagian dari sistem pemindah tenaga yang bekerja berdasarkan perbandingan gear ratio. Gear ratio merupakan perbandingan roda gigi yang saling bersinggungan pada transmisi. Perbandingan gear ratio ini berguna untuk menghasilkan perbedaan momen pada kendaraan sesuai dengan kebutuhan. Untuk mendapatkan perbandingan gear ratio maka perlu dilakukan cara menghitung gear ratio.

Momen kendaraan tentunya berbeda-beda. Ketika kendaraan melaju pada jalan yang menanjak tentunya membutuhkan momen yang besar. Sementara itu untuk melaju pada jalan yang rata maka momen yang dibutuhkan tidak terlalu besar. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan kecepatan kendaraan yang lebih besar.

Baik transmisi otomatis maupun transmisi manual, keduanya menggunakan prinsip perbandingan gear ratio. Hal ini dikarenakan keduanya menggunakan gear yang saling bersinggungan satu dengan yang lain. Pada transmisi manual ada beberapa gear percepatan, dan counter gear. Sementara itu pada transmisi otomatis terdapat sun gear, ring gear, dan planetary gear.

Transmisi berfungsi untuk meneruskan putaran dari mesin ke poros propeller atau gardan. Transmisi ini memanfaatkan prinsip reduksi untuk memanipulasi putaran dan momen yang diteruskan ke poros propeller atau gardan. Artinya, putaran dari mesin yang diteruskan ke poros propeller atau gardan di reduksi untuk menghasilkan momen sesuai dengan kebutuhan kendaraan.

Perbandingan gear ratio ini diwujudkan pada posisi kecepatan transmisi. Untuk menghasilkan momen yang besar maka pilihlah kecepatan satu karena memiliki perbandingan gear ratio yang lebih besar. Sementara itu apabila kendaraan membutuhkan kecepatan yang tinggi atau momen yang kecil maka pilihlah kecepatan tertinggi semisal kecepatan 5.

Mengingat transmisi tidak dapat terlepas dari sebuah kendaraan maka perlu dipelajari lebih lanjut mengenai prinsip pereduksian yang terjadi pada transmisi. Reduksi pada transmisi atau yang lebih dikenal mengenai perbandingan roda gigi atau perbandingan gear ratio. Selain itu kita harus mampu menghitung gear ratio yang terdapat pada transmisi. Mengenai cara menghitung gear ratio ini akan dibahas pada artikel berikut ini.

Cara Menghitung Gear Ratio

Untuk menghitung gear ratio maka perlu diketahui bagaimana prinsip perbandingan gear ratio tersebut. Perbandingan gear ratio didapatkan dari driven gear/driver gear. Atau gear ratio=roda gigi yang diputar/roda gigi yang memutar. Berikut cara menghitung gear ratio yang banyak digunakan pada transmisi kendaraan. 

Gear Ratio = Driven Gear/Roda Gigi Yang di Putar

                       Driver Gear/Roda Gigi Yang Memutar

1. Cara Menghitung Gear Ratio Untuk Dua Roda Gigi

Untuk menghitung gear ratio antara dua roda gigi yang bersinggungan sebenarnya sangat mudah sekali. Roda gigi A merupakan roda gigi yang berhubungan dengan input, dengan kata lain roda gigi A merupakan roda gigi yang menggerakkan. Sementara itu roda gigi B merupakan roda gigi yang berhubungan dengan output, atau dengan kata lain roda gigi B merupakan roda gigi yang digerakkan. Untuk dua gigi yang saling bersinggungan gear ratio didapatkan dengan perhitungan sebagai berikut.

Gear ratio = B/A 

2. Cara Menghitung Gear Ratio Untuk Empat Roda Gigi

Untuk menghitung empat roda gigi yang saling bersinggungan sebenarnya sama dengan perbandingan dua roda gigi. Untuk perbandingan gear ratio dengan empat roda gigi maka diperlukan perkalian untuk mendapatkan gear ratio. Perbandingan gear ratio  untuk empat roda gigi merupakan yang digunakan pada transmisi. Ada empat roda gigi yang saling bersinggungan satu dengan yang lain. Dengan begitu maka terdapat dua roda gigi diputar, dan dua roda gigi yang memutar. 

Roda gigi A merupakan roda gigi yang berhubungan dengan input, dengan kata lain roda gigi A merupakan roda gigi yang memutar. Roda gigi A bersinggungan dengan roda gigi B, oleh karena itu roda gigi B merupakan roda gigi yang diputar. Sementara itu roda gigi B berhubungan dengan roda gigi C, oleh karena itu putaran diteruskan dari roda gigi C. Dengan hal ini maka roda gigi C berperan sebagai roda gigi yang memutar. Sementara itu roda gigi yang bersinggungan dengan roda gigi C adalah roda gigi D. Maka roda gigi D berperan sebagai roda gigi yang diputar. Roda gigi D sekaligus meneruskan putaran ke poros output transmisi.

Perbandingan gear ratio untuk empat roda gigi digunakan pada gigi percepatan transmisi. Untuk mendapatkan gear ratio untuk empat roda gigi yang saling bersinggungan, maka dapat dihitung menggunakan cara sebagai berikut.

Gear Ratio = Diputar/Memutar x Diputar/Memutar = B/A x D/C

3. Cara Menghitung Gear Ratio Untuk Lima Roda Gigi

Untuk menghitung gear ratio untuk lima roda gigi yang saling bersinggungan sama seperti perhitungan perbandingan gear ratio untuk empat roda gigi. Pada perbandingan gear ratio untuk lima roda gigi membutuhkan dua kali perkalian untuk mendapatkan gear ratio. Perbandingan gear ratio untuk lima roda gigi sering digunakan pada transmisi kendaraan khususnya untuk percepatan mundur. Ada lima roda gigi yang saling bersinggungan, dengan begitu maka terdapat 3 roda gigi yang diputar dan 3 roda gigi yang memutar. Kenapa bisa 6 roda gigi? Hal ini dikarenakan terdapat satu roda gigi yang berperan sebagai pemutar dan yang diputar.

Roda gigi A berhubungan dengan input transmis dengan begitu maka roda gigi A berperan sebagai roda gigi yang memutar. Roda gigi A bersinggungan dengan roda gigi B, oleh karena itu roda gigi B berperan sebagai roda gigi yang diputar. Roda gigi B berhubungan dengan roda gigi C sehingga putaran pada roda gigi B diteruskan ke roda gigi C. Hal ini menyebabkan roda gigi C berperan sebagai roda gigi yang memutar. Roda gigi C bersinggungan dengan roda gigi D, oleh karena itu roda gigi D berperan sebagai roda gigi yang diputar. Selain itu roda gigi D juga berperan sebagai roda gigi yang memutar. Roda gigi D kembali bersinggungan dengan roda gigi E, roda gigi E berhubungan dengan output sehingga roda gigi E berperan sebagai roda gigi yang diputar.

Secara keseluruhan rumus yang dipakai untuk menghitung gear ratio adalah sama. Berikut merupakan cara menghitung gear ratio untuk lima roda gigi yang saling bersinggungan.

Gear Ratio = Diputar/Memutar x Diputar/Memutar x Diputar/Memutar = B/A x D/C x E/D = B/A x E/C

Contoh Aplikasi Perbandingan Gear Ratio

Putaran antara poros input dan poros output transmisi berbeda-beda tergantung perbandingan gear ratio yang digunakan. Tentunya gear ratio pada setiap kendaraan berbeda tergantung dengan merk yang menggunakan. Berikut merupakan contoh aplikasi perbandingan gear ratio yang digunakan pada transmisi 5 kecepatan toyota kijang.

Untuk mendapatkan perbandingan gear ratio maka diperlukan jumlah roda gigi pada gear yang digunakan pada transmisi. Oleh karena itu diperlukan perhitungan jumlah roda gigi terlebih dahulu dari setiap gear yang digunakan oleh transmisi baik gear percepatan maupun counter gear. Berikut merupakan jumlah roda gigi pada setiap gear yang digunakan pada transmisi toyota kijang 5 percepatan.

Gear Percepatan 1=  33        Counter Gear 1= 14

Gear Percepatan 2=  28        Counter Gear 2= 20

Gear Percepatan 3=  27        Counter Gear 3= 31

Gear Percepatan 4=  27        Counter Gear 4= 45

Gear Percepatan 5=  23        Counter Gear 5= 46

Gear Percepatan R= 37         Idle Gear         = 29
                                              Counter Gear R=13

Dari perhitungan jumlah roda gigi diatas maka dapat dihitung mengenai perbandingan gear ratio dari setiap percepatan.Berikut merupakan cara menghitung gear ratio pada setiap percepatan.

1. Gear Ratio Percepatan 1

Untuk kecepatan 1, maka dapat dihitung gear rationya sebesar 45/27 x 33/13 = 3.7, dengan kata lain untuk memutar poros output satu kali membutuhkan putaran input sebanya 3.7 kali.

2. Gear Ratio Percepatan 2

Untuk kecepatan 2, maka dapat dihitung gear ratioonya sebesar 45/27 x 28/20 = 2.24, dengan kata lain untuk memutar poros output satu kali membutuhkan putaran input sebanyak 2.24 kali.

3. Gear Ratio Percepatan 3

Untuk kecepatan 3, maka dapat dihitung gear ratioonya sebesar 45/27 x 27/31 = 1.3, dengan kata lain untuk memutar poros output satu kali membutuhkan putaran input sebanyak 1.3 kali.

4. Gear Ratio Percepatan 4

Untuk kecepatan 4, maka dapat dihitung gear ratioonya sebesar 1, dengan kata lain untuk memutar poros output satu kali membutuhkan putaran input sebanyak 1 kali.

5. Gear Ratio Percepatan 5

Untuk kecepatan 5, maka dapat dihitung gear ratioonya sebesar 45/27 x 23/46  = 0.8, dengan kata lain untuk memutar poros output satu kali membutuhkan putaran input sebanyak 0.8 kali.

6. Gear Ratio Percepatan R atau Mundur

Untuk kecepatan R, maka dapat dihitung gear ratioonya sebesar 45/27 x 29/13 x 37 x 29   = 4.22, dengan kata lain untuk memutar poros output satu kali membutuhkan putaran input sebanyak 4.22 kali.

Diatas merupakan pembahasan mengenai cara menghitung gear ratio. Perbandingan roda gigi atau gear ratio ini sangat perlu dipahami agar diketahui mengenai cara kerja transmisi secara mendalam.