Pada artikel ini akan dibahas hubungan antara putaran engine (dibaca: enjin), rasio transmisi, ukuran roda, dan kecepatan kendaraan yang bersangkutan.
Untuk lebih detail tentang fungsi RPM gauge (tachometer) pada kendaraan dapat dibaca di artikel Apakah Fungsi Tachometer pada Kendaraan?
Artikel tentang cara menyambung kabel tachometer, klik disini.
Anda perlu mencari data spesifikasi kendaraan Anda untuk rasio transmisi dan final reduction untuk mendapatkan hasil perhitungan yang akurat.
Transmisi pada kendaraan berfungsi untuk menyesuaikan putaran dan momen puntir (torsi) yang dihasilkan engine agar sesuai untuk kecepatan kendaraan dan beban kendaraan pada suatu kondisi tertentu. Contoh rasio transmisi:
Gear
|
Ratio
|
1
|
3.307
|
2
|
1.750
|
3
|
1.171
|
4
|
0.923
|
5
|
0.767
|
Final
Reduction
|
4.625
|
Final reduction adalah perbandingan antara putaran input dan output pada differential, sebelum daya putaran diberikan ke roda. Final reduction akan menurunkan putaran dan meningkatkan torsi. Pada sepeda motor, final reduction adalah perbandingan roda gigi rantai (sprocket) yang besar pada roda belakang, dibagi dengan sprocket yang kecil pada output transmisi. Beberapa kendaraan didesain dengan beberapa rasio, seperti rasio primer dan sekunder, low, high, dan lain-lain. Jika rasio-rasio transmisi tersebut bekerja pada kecepatan tertentu, maka rasio-rasio tersebut harus juga dicantumkan dalam kalkulasi untuk kecepatan yang bersangkutan.
Ukuran roda akan mempengaruhi kecepatan kendaraan. Karena roda (velg) dan ban sering dimodifikasi, maka pengukuran kecepatan kendaraan dengan speedometer akan menjadi kurang akurat. Untuk menghitung kecepatan dengan berpatokan pada RPM engine, maka dibutuhkan data keliling ban. Pengukuran keliling ban dilakukan dengan mengukur tinggi roda dari tanah ke titik pusat as roda (tire rolling radius). Perlu diketahui bahwa tinggi roda dari tanah akan sedikit lebih kecil dari radius ban, hal ini karena adanya bagian yang flexibel dari ban dan akibat berat kendaraan maka tingginya sedikit menjadi lebih rendah. Harap lihat gambar roda dibawah, panah merah menunjukkan tire rolling radius.
Jika anda mengendarai kendaraan dengan putaran engine 3000 RPM dan menggunakan persneling gigi 5 dengan rasio seperti pada tabel diatas, dan diketahui tyre rolling radius adalah 270 mm. Maka untuk menghitung kecepatan kendaraan adalah:
Putaran roda = putaran engine / rasio transmisi / final reduction
Putaran roda = 3000 RPM / 0.767 / 4.625 = 846 RPM
Keliling ban = 270 mm x 2 x 22/7 = 1697 mm
Kecepatan = Putaran roda x Keliling ban x 60 / 1.000.000
Kecepatan = 846 x 1697 x 60 / 1.000.000 = 86 kmh
Jika kecepatan kendaraan diketahui dengan speedometer, tapi tidak ada RPM gauge. Maka putaran engine dapat diketahui dengan cara kebalikan kalkulasi diatas.
Misal: anda sering mengganti perseneling gigi 1 ke gigi 2 pada kecepatan 30 kmh, dan perlu memastikan pada putaran engine berapakah kecepatan 30 kmh untuk gigi 1 dan 2 tersebut. Dengan menggunakan tabel contoh di atas untuk rasio persneling, dan tyre rolling radius misalnya adalah 270 mm, maka:
Keliling ban = 270 mm x 2 x 22/7 = 1697 mm
Putaran roda = kecepatan x 1.000.000 / 60 / keliling ban
Putaran roda = 30 x 1.000.000 / 60 / 1697 = 295 RPM
Putaran engine pada gigi 1 = putaran roda x rasio transmisi gigi satu x final reduction
Putaran engine pada gigi 1 = 295 x 3,307 x 4,625 = 4512 RPM
Putaran engine pada gigi 2 = 295 x 1,750 x 4,625 = 2388 RPM
Bus Udara Transportasi Masa Depan saran solusi transportasi Jakarta, Bogor, Depok, Bekasi, Tanggerang, yang cepat, bebas macet dan banjir. Helikopter Mil Mi 26 daya angkut 90 penumpang membuat ongkos ticketnya jadi terjangkau. Estimasi Rp 200.000 Bogor-Jakarta, Rp 100.000 Depok-Jakarta.
Jika modifikasi kendaraan hanya dilakukan pada roda dan ban, tanpa modifikasi pada rasio transmisi, maka hasil pengukuran speedometer dapat dikoreksi dengan perbandingan tire rolling radius hasil modifikasi dibagi dengan tire rolling radius standard (orisinal). Contoh: tire rolling radius yang orisinal dari pabrikan adalah 270 mm, lalu roda (velg) dan ban diganti sehingga tire rolling radius menjadi 300 mm, jika speedometer mengukur 100 kmh, maka kecepatan sebenarnya adalah:
Kecepatan sebenarnya = kecepatan speedometer x tire rolling radius modifikasi / tire rolling radius standard
Kecepatan sebenarnya = 100 kmh x 300 / 270 = 111 kmh
gmna dgn reduksi primer? kok ane hitung motor punya ane hasilnya gak masuk akal? masa motor pake gigi 4 lari 60kmh mesin baru 1413,872 rpm? d kali reduksi primer itu dulu kali yak?
ReplyDeletekarena saya tidak mengetahui perhitungan yg dilakukan, maka sy tidak bisa membantu memastikan dimana kekeliruan pd perhitungan anda. Beberapa kendaraan memang ada yang menggunakan rasio primer dan sekunder, jadi perlu diperhitungkan / dikalikan.
DeleteUntuk gigi tinggi: 4,5,atau ada yg sampe 6 (spt Honda Tiger, Suzuki Satria) bahkan ada yg sampe 7, ada yang rasionya bukan lagi reduksi, tapi overdrive alias putaran output lebih tinggi dari putaran input, sehingga nilai rasio kecil dari 1, hal ini biasanya didesain pada roda empat ato lebih. Tujuannya agar pada gigi tinggi putaran engine jadi rendah, krn gigi tinggi biasanya hanya digunakan saat berkendara pd kecepatan tinggi,misal di jalan lurus atau tol, biasa disebut cruising speed, dan tidak untuk menarik beban berat. Jd putaran engine bs diturunkan jadi rendah agar menghemat bahan bakar dg overdrive ratio.
contoh perhitungan utk Yamaha YZF-R1:
keliling ban:1954 mm
rasio primer: 1.512
rasio sekunder: 2.765
rasio gigi 6: 1.269
Putaran:
roda pada 60kmh = 60 x 1000000 / 60 / 1954 = 511.77 RPM
engine gigi 6 = 511.77 x 1.512 x 2.765 x 1.269 = 2.715,09 RPM
smoga membantu
mas heru,saya punya motor jupiter z dan saya ingin mengetahui dalam setiap kali kerja (4stroke sampai menghasilkan output tenaga di rantai) pada gigi 1 2 3 4 itu masing2 itu berapa jarak yang bisa di tempuh untuk satu kali kerja . perhitungannya bagaimana mas?
Deleteintinya gini mas,dalam satukali pembakaran itu bisa memutar ban berapa jauh(m).
motor saya masih standar semua.saya butuh buat penyelesaian tugas akhir mas.terimakasih.anto
Untuk motor penggerak 4 tak (4 stroke engine), poros engkol (crankshaft) akan berputar 2 putaran (2x360 derajat) untuk setiap siklus thermodinamika yang terdiri dari langkah: hisap, kompresi, pembakaran, buang.
DeleteContoh: pada putaran engine 1000 RPM, maka terjadi 1000/2 = 500 siklus thermodinamika setiap menitnya (60 detik).
Satu siklus thermodinamika akan membutuhkan waktu 60/500= 6/50 = 3/25 detik
Putaran engine dibagi dengan rasio transmisi, dibagi dengan final ratio maka didapat putaran roda, sebagaimana dijelaskan pada artikel. Perhatikan perhitungan ini sering terbalik-balik dan membingungkan, karena jumlah gigi yang banyak, karena menggunakan perkalian atau pembagian yang terbalik. Juga karena ada sistem yang menggunakan perbandingan primer dan sekunder. Hasil yang perhitungan yang benar akan selalu menunjukkan putaran engine lebih besar dari putaran roda.
Jika RPM roda didapat, dengan mengukur radius ban (tyre rolling radius) saat diberi beban (dikendarai), maka akan diketahui keliling aktual roda/ban saat diberi beban (dikendarai). Sehingga dapat dihitung jarak yang ditempuh roda selama 3/25 detik, yaitu saat engine berputar 1000 RPM, dan saat menggunakan gigi tertentu.
Salam, Heru.
ya mas heru,terimakasih.saya masih ada yg agak bingung.
ReplyDeleteGear
Ratio
1
3.307
2
1.750
3
1.171
4
0.923
5
0.767
Final Reduction
4.625
motor saya kan bebek,berarti kan cuma ada 4 gigi itu.apakah bisa pakai tabel yang di atas.atau apakah beda.kalau beda kira2 nilainya berapa ya mas.salam anto
Tiap merk dan tiap model bisa berbeda gear rationya, jadi harus pastikan dulu data gear ratio. Memang agak sulit, karena terkadang dealer tidak mempublikasikan spefisikasi gear ratio. Mungkin bisa menghubungi pabrik/ATPM (Agen Tunggal Pemegang Merk) untuk mendapat data gear ratio. Coba check ke bengkel yang biasa memperbaiki transmisi Jupiter Z, atau ke toko yang menjual roda gigi untuk Jupiter Z tersebut, sehingga dapat dihitung perbandingan roda giginya.
DeleteRadius roda (rolling radius) juga harus dipastikan, tapi mudah diukur dengan cara meminta rekan anda menduduki motor Anda dalam keadaan berhenti tanpa ditopang. Pastikan tekanan ban sudah benar. Lalu ukur radius roda belakang aktual, sehingga dapat dihitung satu putaran roda belakang akan menempuh jarak berapa meter.
oh ya mas,saya sudah nanya ke salah satu toko.saya dapat nilai sekian,perbandingan gigi 1. 13/36 , gigi 2. 16/29 , gigi 3. 21/29 dan gigi 4. 23/26.
ReplyDeletekira2 gimana ya maksudnya?
trus final reductionnya brp ya kira2?
- YAMAHA jupiter-Z / Crypton / Vega: 1(12-38), 2(17-33), 3(21-28) & 4(21-23)
ReplyDeleteini katanya yg standar mas
Dari data yang ada, dengan asumsi bahwa Jupiter Z milik Anda masih standard, dengan rasio gigi:
Delete1(12-38), 2(17-33), 3(21-28) & 4(21-23)
Setahu saya rasio reduksi final pada Jupiter Z adalah perbandingan roda gigi (sprocket) pada rantai, yaitu 14-41, tidak menggunakan sistem rasio primer dan sekunder. Untuk lebih aktualnya bisa menghitung sendiri jumlah gigi-gigi pada kedua sprocket rantai motor Anda.
Putaran engine x rasio transmisi x rasio final = putaran roda
Misal: putaran engine = 4000 rpm, rasio transmisi pada gigi 1 = 12/38, rasio final 14/41
Maka putaran roda = 4000 x 12/38 x 14/41 = 431.32 rpm
Putaran roda (rpm) dikali dengan keliling roda akan didapat jarak yang ditempuh roda dalam 1 menit. Jika dikali 60 maka didapat jarak yang ditempuh dalam 1 jam. Hasil perhitungan benar, jika nilainya mendekati nilai yang ditunjukkan speedometer (kmh) saat Anda melaju menggunakan gigi 1 pada 4000 rpm.
Siklus thermodinamika:
Pada putaran engine 4000 RPM, terjadi 4000/2 = 2000 siklus thermodinamika setiap menitnya (60 detik).
Satu siklus thermodinamika membutuhkan waktu 60/2000= 3/100 detik.
Pada gigi tertentu, putaran roda (rpm) dikali dengan keliling roda akan didapat jarak yang ditempuh roda dalam 1 menit, dan jika dibagi 60 didapat jarak yang ditempuh dalam 1 detik. Lalu dikali 3/100 maka didapat jarak yang ditempuh selama 1 siklus thermodinamika yang terjadi di dalam engine, jika menggunakan gigi tertentu.
Selanjutnya perhitungan yang sama dapat dilakukan untuk putaran engine tertentu pada berbagai tingkat transmisi (gigi: 1,2,3,4).
Halo... artikelnya menarik dan informatif.
ReplyDeleteSaya ada pertanyaan tentang Horse Power dan Torque.
Seperti yang dijelaskan diartikel anda, tentang ratio gear dan final reduction,
Katakanlah berbicara hanya pada gear 1 saja, dengan putaran mesin 3000RPM artinya, putaran Ban adalah 3000RPM / 3,307 / 4,625 = 196 RPM putaran di ban.
Misalnya mobil memiliki berat 1.000Kg, dan memiliki mesin 300 HP.
Pertanyaan saya berapa torque yang dibutuhkan saat mobil berjalan pada saat mobil itu berhenti menjadi jalan pada putaran mesin 3000RPM di gear 1 atau pada putaran 196RPM di ban.
Untuk mengetahui torsi pada roda yang menggerakkan mobil tersebut dengan putaran roda 196 RPM, maka perlu diketahui gaya F yang menarik mobil tersebut. Misalnya ada sebuah tali yang menarik mobil tersebut dari depan, maka tegangan pada tali tersebut diukur sehingga didapat gaya F. Gaya F ini bukan berat dari mobil. Gaya F bergantung pada beberapa hal seperti: gesekan dengan jalan, gesekan dengan udara, kemiringan jalan, berat mobil, dll.
DeleteBeberapa webpage ada yang bisa membuat estimasi daya P pada kecepatan mobil tertentu spt:
http://ecomodder.com/forum/tool-aero-rolling-resistance.php
Jika daya P yang dibutuhkan pada kecepatan V mobil sudah didapat, maka dengan rumus daya = gaya x kecepatan = P = F . V , sehingga akan didapat gaya F yang menarik mobil Anda.
Kecepatan mobil V bisa dihitung jika radius roda diketahui, sebagaimana dijelaskan di artikel.
Selanjutnya dengan data radius roda mobil Anda, maka akan didapat: torsi (momen puntir) = gaya x radius. Dan karena mobil biasanya digerakkan oleh dua roda, maka torsinya akan terbagi di kedua roda tersebut.
Informasi yg menarik dan bermamfaat.
ReplyDeleteTks admin..
Artikel yang menarik. Saya mau nanya misalkan jika saya ingin mengetahui kecepatan maksimal yg bisa dicapai mobil pada gigi 1. Untuk putaran engine yang digunakan itu daya maksimum mobil atau torsi maksimum mobil???
ReplyDeleteKecepatan maximal mobil pada gigi 1 dibatasi oleh revolusi maximal dari engine (max RPM), daya dan torsi engine selalu lebih besar dari daya aktual yang menggerakkan mobil karena gesekan. Harap merefer ke komentar 25-5-16 untuk estimasi daya dan torsi mobil pada kecepatan tertentu..
Deleteitu yang rasio gigi 1,2,3,4,5 itu udah termasuk gabungan 4 tumpukan gigi / cuma gabungan 2 gigi
ReplyDeleterasio pada transmisi adalah perbandingan dari dua buah gigi yang berpasangan.
DeleteMas saya punya kenddala ini. Saya kan ngitung ratio 1 1/27,7 gigi 2 1/18.656 . Pertama kan saya ngitung torsinya di roda pada rpm sama (3500 rpm) gigi 1 F = 57 di gigi 2 F = 48 dengan L=sama. Nah hasil yang saya dapat torsi terbesar roda pada gigi 1, taapi setelah saya hitung torsi di cranknya dengan (torsi roda / ratio transmisi) torsi cranknya lebih besar yang gigi 2. Menurut anda gimana bang
ReplyDeleteMaaf data Anda cukup membuat saya bingung sehingga menunda menjawab. Kesalahan yang biasa terjadi pada perhitungan rasio transmisi adalah rasionya terbalik, misal: seharusnya dihitung 1/3 tapi dihitung 3/1. Prinsip dasar yang perlu selalu diingat bahwa jika putaran naik maka torsi akan turun.
Delete22/7 itu apanya ya mas
ReplyDeleteItu adalah Pi dari rumus matematika untuk keliling lingkaran, sama dengan 3,14.
Deletemaaf mas mau nanya kalo 60 dan 1.000.000 itu hasil dari mana ya
ReplyDelete60 adalah konversi waktu 1 jam = 60 menit, dan 1.000.000 adalah konversi dari mm ke km.
DeleteOm, tanya dong. Final reductionnya unit liat dimana? Terus kalau dicari pakai rumus apa? Mkdi om
ReplyDeleteDari data spesifikasi kendaraan, banyak dipublikasikan di internet.
DeleteMas kalau pada gigi 3 kecepatan 60 kpj apakah wajar di rpm 3000
ReplyDeleteAgak susah menentukan apakah wajar atau tidak wajar, tergantung kebutuhan dan kemampuan kendaraan. Jika sering berjalan diperbukitan sehingga sering nanjak biasanya butuh rpm tinggi. Jika sering berjalan di jalan datar cukup rpm rendah. Jika dipakai untuk balap maka butuh rpm yang sangat tinggi.
DeleteMenarik dan informatif artikelnya .... Terimakasih
ReplyDeletegan mau tanya untuk perhitungan manual kecepatan maksimal bus hino rn 285 itu rumus perhitungannya gimana ya gan ?
ReplyDeletesebenarnya banyak parameter yang menentukan kecepatan maximum, diantaranya: maximum engine speed, beban/berat, gesekan dengan udara, gesekan mekanis , dll. Tapi saya mencoba membuat estimasinya dengan prinsip yang sama sebagaimana di artikel.
ReplyDeletemaximum engine speed 2,800 rpm, estimated
Dari data Hino RN 285 didapat
transmision 6th gear ratio 1 to 1
final reduction ratio 4.3 to 1
Tyre size 11R 22,5-16PR
Dari spesifikasi data ban ukuran di atas didapat
Radius ban dari titik tengah roda ke tanah saat ban terpasang pada truk / bus = static radius = 19.3 Inches = 0.98 meter
tyre rolling distance = 2 x Pi x radius = 3.08 meter
tyre revolution = engine rpm / transmision / final = 651.16 rpm
tyre speed = rolling distance x tyre rpm = 2,006.48 meter/minutes
tyre speed in km per hour 120.39 kmh
actual test drive Hino menunjukkan kecepatan maximal 119 km/jam.
salam sejahtera mas, terima kasih atas tulisan anda, klo boleh tau sumber pustaka/ebook/judul buku yang memuat rumus2 diatas itu buku apa ya mas? terima kasih..
ReplyDeleteUntuk rumus gear ratio dan final reduction hanyalah perbandingan, bukanlah rumus yang rumit, banyak situs yang membahas. Datanya bisa didapat dari spesifikasi kendaraan.
ReplyDeleteUkuran radius ban saat terpasang (static radius) dapat dilihat di spefikasi ban yang bersangkutan. Ukusan ban juga dijelaskan pada wikipedia:
https://en.wikipedia.org/wiki/Tire_code
alhamdulillah nemu juga artikel tentang tako. gan mau tanya buat tugas akhir saya gan huhu, tako meter itu bisa ga dibuat untuk mengkur jarak tempuh. misal saya pasang tako di roda lori, saya mau ukur jarak yang ditempuh lori, terus nanti dalam beberapa titik bisa otomatis ngeriset jarak nya. kaya gitu bisa gan?
ReplyDeleteUmumnya pengukur kecepatan (speedometer) dan pengukur jarak (odometer, tripmeter) memang menggunakan sensor putaran roda. Dengan mengetahui RPM roda maka dapat diketahui kecepatan dan jarak yang ditempuh. Ada juga speedometer dan tripmeter yang menggunakan GPS. Odometer digunakan untuk mengetahui total perjalanan suatu kendaraan sejak baru keluar dari pabrik. Tripmeter adalah odometer yang dapat di Reset menjadi nol (0) kembali. Sepertinya yang dibutuhkan adalah tripmeter yang mengukur roda lori.
DeleteAda beberapa rangkaian elektronik untuk menghitung jarak tempuh dengan menggunakan kalkulator. Rangkaian tersebut menggunakan sensor putaran roda untuk akan mengaktifkan tombol “sama dengan” (=) dari kalkulasi penambahan. Sehingga jumlah total dari hasil kalkulasi oleh kalkulator tersebut adalah jarak yang sudah ditempuh.
Bisa juga dengan menggunakan aplikasi (software) pada smartphone. Jadi perlu mencari rangkaian elektronik atau aplikasi yang cocok dengan kebutuhan. Baca juga aplikasi non contact rpm meter untuk Android smartphone dan gratis, ada di artikel:
https://www.atsunday.com/2019/12/digital-akustik-tachometer-alat.html
Artikelnya mantappp...gann mau tanya cara tau speedometer error di dashboard sama kecepatan aktual dri itung2an diatas bagaimana yaa. Mohon pencerahannya gan....
ReplyDeleteKalau menurut rumus di atas harus ada tachometer. Juga harus diketahui rasio roda gigi transmisi, lingkaran roda dan lain-lain, dapat dibaca di artikel.
DeleteSekarang sudah banyak dijual GPS (Global Positioning System) untuk mobil, motor, sepeda, juga atlet pelari (smartwatch).
Juga GPS tersedia di telpon genggam (handphone hp, smartphone, cellphone). Kesemuanya bisa digunakan untuk check kecepatan kendaraan, lalu dibandimgkan dengan yang terbaca di speedometer.
Bagaimana cara menghitung rasio sprocket A,B,C,D ( 4 roda gigi dengan 3 poros ) dengan data :
ReplyDelete1. Total berat include driver 170k
2. RPM mesin 6000 ( torsi Maksimal)
3. Diameter roda : 17 inch 90/80
4. Kecepatan maksimal 35km/h
Pertanyaannya kurang jelas, saya coba jawab sesuai pemahaman saya pada pertanyaan.
DeletePada prinsipnya rasio roda gigi atau sprocket adalah kebalikan perbandingan putaran. Jika perbandingan gigi 2:1, maka perbandingan putaran adalah 1:2.
Dari data pada
https://www.tacomaworld.com/tirecalc?tires=80-90r17-90-80r17
Ban ukuran 17 inci 90/80 mempunyai diameter 575.8 mm. Sehingga kelilingnya adalah 1808.93 mm. Agar akurat sebaiknya diukur dengan aktual radius saat kendaraan diberi beban (effective rolling radius), yaitu jarak dari tanah ke titik pusat roda.
Untuk kecepatan 35 kmh maka putaran roda adalah:
35x1000x1000/1808.93/60 = 322.47 rpm
Maka rasio gigi agar putaran engine atau motor penggerak pada 6000 rpm dicapai kecepatan 35 kmh adalah:
322.47/6000= 0.054
atau sekitar 11 banding 200. Karena sprocket 200 gigi terlalu besar maka perlu dipecah menjadi sekitar 3 pasang sprocket dan disesuaikan dengan desain Anda tersebut.