Hubungan Gear Ratio Terhadap Momen dan Putaran

Gear ratio merupakan perbandingan antara roda gigi yang saling barkaitan atau bersinggungan.

Perhitungan gear ratio pada sebuah kendaraan terdapat pada bagian komponen transmisi dan differential.

Dengan menggunakan gear ratio, maka momen dan putaran yang dihasilkan oleh mesin dapat dirubah menjadi meningkat atau menurun sesuai dengan kebutuhan kendaraan.

Momen dan kecepatan yang dihasilkan oleh perbandingan roda-roda gigi ini berbanding terbalik, apabila gear ratio besar maka akan menghasilkan momen yang besar namun kecepatan akan direduksi atau menurun dan sebaliknya apabila gear ratio lebih kecil maka kecepatan kendaraan akan meningkat namun momen akan menurun.

Misalnya saja, saat pertama kali kendaraan mulai berjalan maka kendaraan tersebut lebih membutuhkan momen yang labih tinggi dari pada kecepatan, oleh sebab itu ketika menjalankan kendaraan pertama kali biasanya gigi transmisi masuk pada gigi satu dan saat sudah berjalan maka gigi transmisi akan dinaikkan ke gigi yang lebih tinggi karena saat kendaraan sudah berjalan maka tidak lagi membutuhkan momen yang besar.

Gigi transmisi satu memiliki perbandingan gigi (gear ratio) yang lebih besar dibandingkan gigi dua. Gigi transmisi dua memiliki perbandingan gigi yang lebih besar dibandingkan gigi tiga dan seterusnya.

Sedangkan pada differential, perbandingan gigi terjadi pada pada unit final drive yaitu antara drive pinion dan ring gear. Pada differential, perbandingan gigi ini tidak dapat dirubah-rubah atau nilainya tetap.

Perbandingan gigi pada differential memiliki pebandingian gigi (gear ratio) yang besar.

Baca juga : Cara menghitung gear ratio pada transmisi pada posisi maju dan mundur

Untuk menghitung berapa nilai dari gear ratio dari suatu perkaitan roda gigi dapat menggunakan rumus di bawah ini :

Gear Ratio = Gigi yang digerakkan (Driven gear) / Gigi yang menggerakkan (Drive gear)

Misalnya saja, perhatikan gambar di bawah ini :

Pada gambar di atas diketahui ada dua buah roda gigi yaitu roda gigi penggerak (drive gear) dengan jumlah gigi 20 dan roda gigi yang digerakkan (driven gear) dengan jumlah gigi 30.

Maka berapakah nilai gear ratio pada perkaitan roda gigi tersebut ?

Nilai gear ratio dapat dicari dengan menggunakan rumus :

GR (Gear ratio) = Driven gear / Drive gear = 30 / 20 = 1,5 : 1

Jadi nilai gear ratio pada perkaitan roda gigi di atas adalah 1,5 : 1

Apabila dikehui kecepatan putaran (rpm) dari drive gear adalah 1500 rpm dan momen (torsi) drive gear adalah 30 Nm maka berapakah rpm dan torsi yang dihasilkan oleh driven gear ?

Rpm dan torsi yang dihasilkan oleh driven gear dapat dihitung dengan rumus :

Rpm output = Rpm input : GR = 1500 : 1,5 = 1000 rpm

Torsi output = Torsi input x GR = 30 x 1,5 = 4,5 Nm

Selain rumus di atas, gear ratio juga dapat dicari dengan rumus :

Gear Ratio = RPM drive gear / RPM driven gear

Misalnya saja, perhatikan gambar di bawah ini :

Pada gambar di atas diketahui roda gigi penggerak (drive gear) berputar dengan kecepatan 1000 rpm dan roda gigi yang digerakkan berputar dengan kecepatan 233 rpm, maka berapakah gear ratio pada perkaitan roda gigi tersebut ?

Gear ratio pada perkaitan roda gigi tersebut dapat dicari dengan rumus :

GR = RPM drive gear / RPM driven gear = 1000 / 233 = 4,29 : 1

Jadi gear ratio pada perkaitan roda gigi tersebut adalah 4,29 : 1