SPEED DAN GEAR RATIO PADA SEPEDA

Posted by: Administrator | 07/08/2017 | Kategori: Tips and Triks | 30 kali dibaca | Rating: 51

Bisa bersepeda dengan gear yang tepat sesuai dengan kondisi dan medan bersepeda, akan membuat kita bersepeda lebih cepat dan yang penting adalah lebih efektif dan efisien. Bersepeda akan lebih nyaman, dan membuat komponen sepeda lebih awet.

Memahami prinsip kerja dan dasar bagaimana gear sepeda bekerja, pengaruh dari perbedaan ukuran dari chainring dan cassette sepeda, akan membantu kita untuk memilih gearing yang cocok sesuai kemampuan kita.

Gear

Gear digunakan untuk mentransfer tenaga menjadi gerak. Gear sepeda juga demikian, gunanya untuk merubah tenaga dari kayuhan menjadi gaya dorong pada roda sepeda. Bayangkan sepeda tanpa gear, sepeda harus kita dorong untuk melaju, dan tidak akan senyaman sepeda dengan gear, seperti push bike anak kecil yang tidak memiliki gear. Gear pada sepeda sering dikatakan sebagai speed. Sepeda fixed gear, singe gear, multi gear semua menggunakan prinsip kerja gear yang sama. Lalu kenapa sepeda bisa memiliki banyak gear?






 

Komponen sistem penggerak sepeda

Komponen sistem penggerak sepeda

 

Kenapa perlu gear di sepeda

Fungsi dari gear adalah untuk efisiensi dan kecepatan. Tiga hal yang berperan dalam sistem gear adalah enegy, speed, dan force, atau tenaga, kecepatan, dan gaya dorong. Gear pada sepeda memudahkan kita agar dapat mengatur kecepatan dan berat kayuhan yang nyaman sesuai dengan medan yang kita hadapi. Hal ini yang tidak dipunyai sepeda single speed / fixed.

Gear dapat memberikan kecepatan, tetapi mengurangi gaya; gear menambah daya dorong, tetapi mengurangi kecepatan.

Seperti mobil, low gear (dari gigi terendah, yaitu gigi 1) untuk mulai berjalan, berakselerasi, atau menanjak. High gear untuk mendapatkan kecepatan maksimal. Jika low gear dipaksakan untuk kecepatan tinggi, maka tingkat konsumsi bahan bakarnya akan tinggi sekali. Sepeda juga demikian, jika low gear kita paksakan untuk kecepatan, maka akan menguras tenaga kita. Itulah yang disebut dengan efisiensi gear, pemilihan gear yang tepat akan mengurangi pemborosan tenaga.

Sehingga berdasarkan gear, sepeda bisa dikategorikan menjadi:

  1. Single Speed: sepeda yang hanya memiliki satu ger ratio, atau satu chainring dan satu sprocket. Sprocket di belakang memiliki freewheel, yang membuat sepeda roda bebas bergerak dengan posisi pedal yang diam atau pedal diputar ke belakang (back pedal)
  2. Fixed Gear / Fixie: mirip dengan single speed, tetapi sepeda ini tidak memiliki freewheel, sehingga pedal dan roda selalu berputar bersama-sama, dan jika memutar pedal ke belakang akan membuat sepeda melaju mundur.
  3. Multi Gear: sepeda yang memiliki banyak gear atau speed, kombinasi antara jumlah chainring dan sprocket.
  4. Hub Gear: sepeda yang memiliki gear system di dalam hub sepeda. Sistem mekanika gerigi diatur dan disusun dalam hub belakang sepeda. Ada beberapa yang dikombinasikan juga dengan chainring dan sprocket.






 

Hub Gear Sepeda

Hub Gear Sepeda

 

Menghitung speed sepeda

Sering kita temui istilah 2×10, 2×11, 3×9, atau 1×12, angka di depan menyatakan jumlah chainring (gerigi depan), dan angka di belakang menyatakan jumlah sprocket (gerigi belakang).

Sepeda dengan 3 chainring di di depan dan 10 sprocket di belakang, total speednya adalah 3 x 10 = 30 speed. Artinya sepeda itu memungkinkan untuk mengkombinasi 30 speed dengan merubah pasangan chainring dan sprocket di belakang.

Perlu dicatat bahwa, semakin banyak speed bukan berarti sepeda semakin cepat atau bagus. Sepeda dengan banyak speed akan memberikan lebih banyak variasi gear ratio, bukan kecepatan.

Chainset / Crankset

Chainring adalah gerigi depan yang yang menyatu dengan pedal sepeda. Beberapa istilah lain tuntuk chainring adalah crankset, front chainwheel, crank, atau engkol.

Berdasarkan jumlah dan ukuran chainringnya, chainset secara umum dibagi menjadi:

  • Standard (Double) Chainring: Memiliki 2 chainring, ukurannya biasanya 52-39T, umumnya digunakan untuk jalanan yang relative datar.
  • Compact chainring: Memiliki 2 chainring, dengan ukuran chainring lebih kecil dari standard, biasanya 50-34T, supaya lebih enak dibawa ke jalan mendaki.
  • Triple chainring: Memiliki 3 chainring, bisa untuk mendaki ataupun kencang di jalan datar, tanpa spesialisasi. Pilihan gear sangat banyak, kadang membingungkan.
  • Single chainring: Sedang populer sekarang, hanya memiliki satu chainring, tidak memiliki pilihan gigi depan, sehingga bisa menghilangkan Front Derailleur sehingga mengurangi beban dan membuat shifting menjadi simple dan mudah. Chainringnya khusus, memiliki fitur narrow-wide agar rantai tidak gampang lepas.






 

Jenis Chainring sepeda

Jenis Chainring sepeda

 

Cassettes

Cassettes adalah kumpulan dari sprocket/gear dibelakang atau sering disebut juga cog. Contoh sepeda dengan cassette 7 speed ukuran 14-28T, artinya cassette memiliki 7 sprocket dengan ukuran terkecil 14T dan ukuran terbesar 28T. Tidak semua spesifikasi sepeda mencantumkan ukuran dari setiap sprocket yang dipasang, untuk mengetahuinya biasanya bisa dicari di website pembuat cassette untuk mendapatkan informasi yang lebih lengkap.

Pada cassette sepeda standard, biasanya pengaturan ukuran sprocket diatur agar tidak terlalu jauh beda antar sprocket yang bersebelahan, untuk mengurangi loncatan kekuatan pada kayuhan pedal keika berpindah gigi. Tetapi untuk sepeda yang khusus, bisa diatur secara manual menyesuaikan tujuan dari pengendara sepeda.

Kemampuan cassete dinyatakan dengan range cassete dan gear ratio. Range cassettes diukur berdasarkan ukuran cog yang paling kecil dan yang paling besar. Berdasarkan rangenya, cassette dapat dibagi menjadi:

  • Narrow ratio cassete: jika perbedaan antara sprocket yang terkecil dan terbesar kurang dari 20.

Contoh: 11-21T, biasanya dipakai pada sepeda balap, karena jalanan yang cenderung datar.

  • Wide ratio cassette: jika perbedaan antara sprocket yang terkecil dan terbesar lebih dari 20.

Contoh: 11-40T, biasanya dipakai pada sepeda gunung untuk mengantisipasi jalan yang mendaki dan menurun.






 

Cassette Sepeda SRAM XG-1299 XX1 Eagle 12 Speed

Cassette Sepeda SRAM XG-1299 XX1 Eagle 12 Speed

 

Gear ratio

Gear ratio adalah perbandingan kecepatan atau gigi antara dua atau lebih roda gerigi (gear) yang berhubungan langsung atau terhubung melalui rantai.






 

Gear Ratio Animation

Animasi Gear Ratio

 

Pada contoh gambar di atas, gear A memilki 20 gigi, gear B memilki 40 gigi.

Gear ratio nya adalah gigi B / gigi A = 40/20 = 2.

Yang artinya setiap 1 putaran gear B, akan memutar gear A sebanyak 2 kali.

Gear Ratio sepeda dipakai untuk menganalisa efektifitas dan efisiensi performa gearing, chainring dan sprocket sepeda. Dengan pengertian terhadap gear ratio kita bisa mengerti shifting gear yang benar, pemilihan chainring dan sprocket yang cocok dengan aktivitas bersepeda kita, dan hal lainnya yang berhubungan dengan performa gear sepeda.

Gear ratio sepeda menggunakan konsep yang sama, chainring (depan) memutar sprocket (belakang) yang dihubungkan oleh rantai. Contoh penamaan gear ratio sepeda : 44/16T. Artinya kombinasi chainring dan sprocket dengan 44 gigi gear di depan, dan 16 gigi gear di belakang, sedangkan satuan “T” dibelakang adalah kependekan dari Tooth (gigi). Satuan 44/16T ini dapat juga dikatakan 2.75 (44 dibagi 16).

Gear Ratio = jumlah gigi depan / jumlah gigi belakang

Dari rumus tadi, bisa disimpulkan kalau semain banyak gigi di depan (semakin besar chainring), akan membuat angka gear ratio semain besar.

Dan semakin besar gigi di belakang (sprocket semakin besar), akan membuat gear ratio semakin kecil.

Seperti contoh di atas untuk 44/16T = 2.75, ini adalah angka gear ratio untuk sepeda fixie (umumnya fixie memakai 44/16T atau 46/16T). Sepeda fixie memiliki hanya 1 gear di depan dan 1 gear di belakang, tidak ada pilihan gear ratio lainnya.

Sepeda umumnya memiliki pilihan 1-12 sprocket belakang, dan 1-3 chainring depan. Contoh untuk sepeda dengan 10 sprocket, 3 chainring, kita menyebutnya memiliki 30 speed (10 x 3), yang artinya juga memiliki 30 pilihan untuk gear ratio nya.

Pengaruh angka gear ratio ini pada aktivitas sepeda adalah:

  • Low gear / gear ratio kecil: artinya memakai sprocket yang besar di belakang dan chainring yang kecil di depan. Kita memakai gear ratio yang kecil untuk tanjakan, agar kayuhan lebih ringan, tetapi akan membuat kecepatan tidak maksimal.
  • High gear / gear ratio besar: artinya memakai sprocket yang kecil di belakang dan chainring yang besar di depan. Kita memakai gear ratio yang besar untuk turunan atau jalan rata, membuat kecepatan menjadi maksimal, tanpa terlalu banyak mengayuh.

Angka besar dan kecil tidak pasti, sangat tergantung dari kekuatan orang yang mengayuh. Tetapi secara umum, batasan normal adalah angka yang dipakai sepeda fixie yaitu 2.75. Lebih besar dari 2.75 adalah high ratio, dan lebih kecil dari 2.75 adalah low ratio.

Gear ratio tidaklah hanya sekedar angka, dan jumlah cog pada sepeda. Angka ini hanya berguna bagi pesepeda yang ingin memaksimalkan performa dan meminimalkan pemborosan energinya.

Ada 2 angka lain yang biasanya kita temui ketika berbicara gear ratio, yaitu development dan gear inches.

Development

Development kadang disebut juga sebagai progression meter atau Roll-Out, adalah jarak yang ditempuh untuk setiap putaran pedal dalam satuan meter. Untuk mendapatkan jarak tempuh gear ratio dikalikan dengan keliling (panjang lingkaran) ban.

Development = keliling ban x gear ratio






 

Pengaruh Low dan High gear ratio sepeda

Pengaruh gear ratio terhadap development sepeda

 

Dari gambar di atas dapat dilihat perbedaan jarak yang dihasilkan oleh 1 putaran kayuhan sepeda yang berbeda, dipengaruhi oleh kombinasi ukuran chainring dan sprocket yang berbeda. Semakin besar chainring yang dipakai akan menghasilkan jarak yang lebih jauh, dan sebaliknya.

Gear inches

Gear Inches dipakai sejak jaman dahulu ketika sepeda belum memiliki pilihan chainring dan cog set, gearing sepeda hanya ditentukan oleh besarnya ban. Angka gear inches ini sekarang dipakai untuk mengindikasikan tingkatan gear (very low – very high).

Gear Inches = diameter ban x gear ratio

Contoh:

Sepeda fixie dengan kombinasi 44/16T dan ban ukuran 700C.

Gear ratio = 44/16 = 2.75

Ban 700 C, diameter = 28.74 inch = 73 cm, keliling = 3.14 x 73 = 229.33 cm

Development = 2.75 x 229.33 cm = 630.66 cm = 6.3 meter

Yang artinya, sekali putaran pedal (360 derajat), akan menggerakkan sepeda sejauh 6.3 meter.

Gear inches = 28.74 x 2.75 = 79.035 inch

Gear Ratio Calculator

Ada banyak sekali tersedia online tool untuk menghitung gear ratio dan hal yang berkaitan dengannya. Bisa juga sampai menghitung kecepatan berdasarkan jumlah kayuhan (cadence).

Untuk yang simple melihat low-high gear bisa dicoba di https://www.whycycle.co.uk/bike-gear-calculator/






 

Gear Ratio Calculator

Gear Ratio Calculator

 

Input untuk tabel atas adalah : Chainring 22-32-44

Sprocket 11-12-14-16-18-20-22-25-28-32

Diameter ban = 622 mm

Untuk setiap kombinasi chainring dan sprocket akan diberikan gear inches, gear ratio, dan progression meter (development). Dari warna yang ada kita bisa melihat tingkatan gear ratio berdasarkan warna untuk konfigurasi sepeda di atas. Gear ratio dikategorikan dengan perbedaan warna, dari hijau yang paling kecil sampai oranye yang paling besar.

Dari warna kita lihat bahwa pada setup chainring dan sprocket ini, banyak sekali gear ratio yang kecil, sedikit yang sedang, dan hanya satu gear ratio yang besar. Bisa dikatakan kombinasi ini tidaklah efektif, karena kombinasi chainring dan sprocket kebanyakan menghasilkan gear ratio yang sama (duplicate / overlapping gear ratio). Dari situ kita bisa memikirkan untuk mengganti ukuran sprocket atau chainring agar lebih memberikan rentang gear ratio yang lebih baik penyebarannya.

Crosschaining / Crossover

Crosschaining / crossover adalah kondisi dimana terjadi kombinasi antara chainring terbesar dengan sprocket terbesar, atau kombinasi antara chainring terkecil dengan sprocket terkecil; akan membuat rantai sepeda sangat menyilang dan tegang.

Akibatnya adalah:

  • Akan terjadi kehilangan tenaga. Rantai akan efisien jika bekerja pada posisi lurus. Ketika posisi posisi rantai sudah sangat miring, akan terjadi banyak gesekan (baik antara link rantai, maupun dengan gigi sprocket atau chainring). Gesekan ini akan memberikan tahanan yang membuat tenaga kayuhan semakin berat.
  • Rantai sepeda akan tegang, kencang, dan memberikan tekanan yang besar pada semua komponen penggerak sepeda, dapat mengakibatkan kerusakan komponen-komponen itu jika berlangsung terus menerus, karena part sepeteri ditarik ke samping, dan terjadi gerusan antara rantai dan gear sepeda.
  • Rantai yang miring dapat mengurangi daya ikat ke gigi gear, dapat membuat rantai terlepas jika menerima beban yang berat.
  • Pada kombinasi sprocket kecil dan chainring kecil, rantai malah akan menjadi kendor dan jika ada guncangan bisa memukul ke sepeda dan terlepas.

Walaupun teknologi terus memperbaiki masalah ini, sebaiknya hindari crosschaining di sepeda kita.






 

Crosschaining sepeda

Crosschaining sepeda

Kombinasi chainring dan sprocket untuk gearing yang benar

Kombinasi chainring dan sprocket untuk gearing yang benar

 

Duplicate / Overlapping gear

Untuk sepeda yang multi-gear, pasti akan terjadi overlapping gear. Overlapping maksudnya adalah kombinasi beberapa chainring dan sprocket akan menghasilkan gear ratio yang sama. Contohnya kombinasi 53/19 dan 39/14 akan menghasilkan gear ratio 2.79.

Banyak orang yang tidak menyukai duplicate gear ini, karena merupakan pemborosan part pada sepeda, dan membuat shifting yang tidak efektif. Dengan mengurangi duplicate gear, juga akan mengurangi berat sepeda, dan membuat pemilihan gear yang lebih sederhana. Makanya sekarang ini banyak sepeda yang memiliki gear 1X, atau hanya memiliki 1 chainring di depan.

Tips menggunakan gear yang benar

  1. Tetap mengayuh!

Hal yang paling penting, akan lebih efisien jika kita tetap mengayuh dengan konstan dan tenaga yang tetap, daripada kecepatan putaran pedal yang berubah-rubah. Memang kalau untuk latihan otot, kayuhan yang berat akan memberikan kontraksi otot yang lebih banyak, tetapi tidak untuk perjalanan yang panjang. Begitu juga pada kayuhan yang cepat, akan membuat jantung lebih cepat berdetak dan memompa darah, bagus untuk cardio dan aktivitas enduro. Tetapi untuk efisiensi tenaga, kayuhan yang konstan adalah kuncinya.

  1. Antisipasi perpindahan gigi

Perhatikan jalan ke depan, untuk mengantisipasi perubahan kontur dan kondisi yang bisa menyebabkan harus melakukan perpindahan gigi. Berpindah gigilah sebelum mencapai area itu, atau berpindah gigi sebelum harus berpindah gigi. Dengan begitu penggunaan tenaga yang lebih halus, dan gigi sepeda sudah berpindah sebelum adanya penambahan tegangan pada rantai sepeda, atau sebelum terjadi perubahan beban kayuhan. Seperti ketika akan berhenti di lampu merah, kita sudah harus menurunkan gigi berkali-kali, untuk memudahkan pada saat harus berjalan lagi.

  1. Hindari Cross Chaining

Jika masih bisa dihindari, hindarilah cross chaining. Walaupun kadang susah untuk dihindari, seperti pada tanjakan yang pendek tapi curam. Rule of thumb untuk menghindari cross chaining adalah: ketika rantai pada chainring terbesar, batasi penggunaan sprocket hanya sampai 2 atau 3 dari yang paling kecil, begitu juga sebaliknya (seperti gambar di atas).

Apakah pendapat Anda tentang artikel ini?

Share:


KATEGORI


POST POPULER

RACE REGISTER

by: Administrator | 18 February 2020

PERSYARATAN LOMBA

by: Administrator | 26 February 2020

Perjalanan Genre MTB Enduro

by: Administrator | 08 February 2020

ICF 2020 Calendar Updated

by: Administrator | 07 February 2020

KELAS LOMBA MUE 2020

by: Administrator | 22 January 2020

Registration - Open Soon

by: Administrator | 23 January 2020

KUPAS TUNTAS DIMENSI GEOMETRY

by: Administrator | 07 August 2017

KUPAS TUNTAS KOMPONEN HUB PADA SEPEDA

by: Administrator | 07 August 2017

POST TERBARU

PERSYARATAN LOMBA

by: Administrator | 26 February 2020

RACE REGISTER

by: Administrator | 18 February 2020

Perjalanan Genre MTB Enduro

by: Administrator | 08 February 2020

ICF 2020 Calendar Updated

by: Administrator | 07 February 2020

Registration - Open Soon

by: Administrator | 23 January 2020

KELAS LOMBA MUE 2020

by: Administrator | 22 January 2020

KUPAS TUNTAS DIMENSI GEOMETRY

by: Administrator | 07 August 2017

KUPAS TUNTAS KOMPONEN HUB PADA SEPEDA

by: Administrator | 07 August 2017