NuVinci: Teknologi Pindah Gigi Inspirasi dari da Vinci

Intisari-Online.com - Kerinduan akan lingkungan yang bersih rupanya menghinggapi semakin banyak orang. Salah satu barometernya adalah budaya bersepeda yang semakin marak. Selain itu, bersepeda dijadikan tren gaya hidup sehat.

Para produsen sepeda membidik peluang ini. Saat ini, berbagai jenis sepeda tersedia di pasaran. Ada beberapa jenis sepeda yang umum ditemukan di jalanan, yaitu sepeda gunung (mountain bike), sepeda jalan raya (roadbike), sepeda BMX (bicycle moto-cross), sepeda kota (citybike), sepeda lipat (folding bike), dan sepeda balap. Harga tiap jenis bervariasi, dari ratusan ribu sampai ratusan juta rupiah.

Satu teknologi yang dikembangkan dalam sepeda adalah sistem percepatan. Konsep sistem percepatan ini sebenarnya diaplikasikan pada setiap kendaraan bermotor bertransmisi. Teknologi perpindahan gigi (gear shifting) di sepeda sudah ada sejak tahun 1800-an. Sistem pemindah gigi yang disebut derailleur ini secara sederhana terdiri dari perangkat pemindah rantai dan gigi belakang bersusun dengan perbedaan diameter di tiap giginya.

Kini, derailleur dan gigi susun hampir pasti ada di tiap jenis sepeda. Sistem percepatan ini membuat medan yang bisa ditempuh bersepeda menjadi semakin bervariasi. Mau tanjakan, mau ngebut, mau santai nggowes, tinggal geser shifter atau pemindah rantai, derailleur akan mengeser rantai ke gigi dengan percepatan yang diinginkan. Apalagi, kini bukan hanya gigi belakang saja yang bersusun, melainkan gigi depan. Maka itu, kini derailleur diaplikasikan di depan dan di belakang (front derailleur dan rear derailleur).

Derailleur belakang pada sepeda sebenarnya berfungsi ganda: memindah rantai dan mempertahankan ketegangan rantai. Hal itu karena perbedaan diameter gear membuat rantai berubah-ubah. Maka itu, di derailleur terdapat semacam lengan bersuspensi, sehingga ketegangan rantai tetap stabil. Fungsi ganda derailleur belakang ini kadang menyebabkan perpindahan rantai tidak mulus, yang menyebabkan kenyamanan bersepeda berkurang.

Kekurangan itu dibidik oleh Donald Miller, mantan pengusaha real estate, dengan membuat sistem transmisi sepeda yang berkonsep dasar continuously variable transmission (CVT) atau transmisi tanpa langkah (stepless). Konsep CVT ini diaplikasikan pada jenis motor matic.

Konsep ini dikembangkan Miller melalui serangkaian eksperimen yang dia mulai sejak tahun 1990, sehingga terciptalah apa yang dia sebut continuously variable planetary (CVP) transmission. Tahun 1998, Miller mendirikan Motion Systems, Inc. (MSI) untuk mengembangkan inovasi transmisi ini. Baru pada 2000, konsep teknologi transmisi terbaru ini matang, sehingga Miller mendapatkan hak paten atas penemuannya.

Penemuan baru ini disebut planetary karena teknologi ini menggunakan bola-bola yang berotasi di antara dua piringan. Sistem roda yang diapit cincin ini berada di dalam sumbu roda (hub) sepeda. Memang, sistem transmisi sepeda yang disebut gear hub sudah ada sejak lama, seperti yang ada pada sepeda onthel buatan Belanda, Gazelle, sejak 1900-an. Bedanya, gear hub tetap menggunakan gigi.

Penemuan sistem transmisi CVP itu terdiri dari tiga bagian dasar, yaitu piringan input, piringan output, dan bola-bola yang berotasi pada sumbunya. Sistem kerjanya, ketika pedal digowes, rantai menggerakkan piringan input sehingga piringan tersebut berputar. Piringan input mentransfer putaran tersebut ke bola-bola. Dari bola-bola, putaran ditransfer ke piringan output. Piringan input dan output mengapit bola-bola sedemikian rupa dan didukung cairan pelumas khusus sehingga tidak ada energi yang hilang karena gesekan.

Proses percepatan terjadi ketika sumbu bola-bola diubah derajat kemiringannya. Kemiringan bola akan mengubah rasio rotasi piringan input ke piringan output.Sistem ini memungkinkan perpindahan percepatan bahkan ketika sepeda pada posisi diam. Berbeda dengan sistem transmisi konvensional menggunakan gigi susun, rantai baru akan berpindah ketika sepeda digowes.

Teknologi CVP ini juga mengeliminasi loncatan kecepatan yang tiba-tiba karena perubahan rasio yang dari gigi yang satu ke gear yang lainnya. Otomatis, tidak ada energi yang terbuang ketika menggowes sepeda.

Penggowes pun dapat menentukan kecepatan yang diinginkan dengan lebih optimal, tidak terbatas pada jumlah kecepatan. Pada sistem transmisi gigi, jumlah kecepatan tergantung pada jumlah susunan gearnya.

Penemuan sistem baru ini bisa menjadi terobosan dalam dunia otomotif, karena sistem transmisi CVP bisa diaplikasikan pada kendaraan bermesin. Menariknya, proses perpindahan gigi yang yang mendekati titik paling optimal sistem transmisi meminimalkan konsumsi bahan bakar, karena energi yang digunakan untuk menggerakkan roda terpakai mendekati titik paling optimal.

Bersama Rob Smithson, seorang ahli di bidang transmisi, Miller mendirikan Fallbrook Technologies, Inc., berpusat di Sand Diego, AS. Teknologi tersebut dinamakan NuVinci sebagai penghargaan kepada Leonardo da Vinci, yang sudah membuat konsep sistem transmisi CVT sejak 500 tahun lalu. (*)