Dua Roda.

Beberapa anime Jepang dibuat untuk memasarkan suatu produk - terutama mainan.

Salah satu yang saya ingat adalah anime Let's & Go! waktu saya masih usia SD dulu, memperkenalkan permainan "Mini 4WD" - atau di Indonesia simply known as "Tamiya", walau mereknya tidak selalu Tamiya - tak jarang lebih banyak teman saya yang beli "tembakan" buatan Tiongkok.

( https://myanimelist.net/anime/2705/Bakusou_Kyoudai_Lets___Go/pics )

Mini 4WD merek Tamiya asli. "Tamiya" adalah sebutan untuk permainan Mini 4WD, persis seperti menyebut "Honda" untuk sepeda motor dan "Sanyo" untuk pompa air...

( http://www.kaoshero.com/tamiya-mini4wd-19403-tridagger-x.html )

Mobil Mini 4WD ini dipermainkan di sebuah sirkuit berkelok - kelok dengan tiga atau lebih jalur, mobil melesat sangat cepat karena bertenaga listrik.

Sirkuit Lomba Mini 4WD

( https://tamiyablog.com/wp-content/uploads/2019/05/Introducing-the-featured-sections-of-Tamiya-Mini-4WD-JAPANCUP-2019-Miracle-Baron-Circuit-videos.jpg )

Saya ingat salah satu pro tip yang sering diajarkan teman saya adalah

"buat saja penggeraknya jadi 2WD, biar enteng tarikannya, gak boros baterai"

By default, rakitan Tamiya ini dirancang untuk penggerak 4WD, tapi dengan melepas sebuah batang gir melintang dari roda depan ke belakang, sudah otomatis jadi 2WD. Mobilnya jadi ringan karena tidak perlu menggerakkan 4 roda sekaligus.

Chassis Mini 4WD.

( https://www.tamiya.com/english/products/18707/18707_large2.jpg )

Itulah pelajaran otomotif pertama saya. Perbedaan antara 2WD dan 4WD, di sebuah "mobil listrik" mainan. Secara fisik mobil itu mempunyai 4 roda, tapi yang digerakkan oleh dinamo hanya sepasang saja - entah di depan entah di belakang, tergantung letak dinamo nya.

Bermain mini 4WD itu seru, dan ada banyak sekali unsur edukatifnya, tak jarang masa kecil kita belajar otomotif dari mini 4WD, mengenal istilah roda penggerak, chassis, dinamo, gear assembly, dll.

Mini 4WD, singkatnya, adalah bentuk paling sederhana dari sistem penggerak mobil. Karena di mobil "asli" pun seperti itu, hanya kompleksitasnya yang semakin banyak - lebih banyak komponen, dan lebih besar.

2WD adalah yang paling umum, entah itu penggerak roda depan (Front Wheel Drive / FWD) atau penggerak roda belakang (Rear Wheel Drive / RWD).

2WD (Front/Rear wheel Drive), 4WD (All wheel drive)

( http://fastnlow.net/wp-content/uploads/2014/07/front_and_rear_wheel_drive.jpg )

Semakin kompleks lagi ketika kita menambahkan posisi mesin depan (Front Engine Front Wheel Drive (FF) / Front Engine Rear Wheel Drive (FR)), tengah (Mid-engine Rear Wheel Drive (MR)), belakang (Rear Engine Rear Wheel Drive - RR).

Ada banyak sekali jenis penggerak jika didasarkan pada letak mesin

( https://static.carthrottle.com/workspace/uploads/comments/e0a8cd7e-532f-4ab8-88ba-091fbb47e2c2.png )

Saya tidak tertarik membahas mana yang lebih bagus, mana yang lebih fun to drive, tipikal perdebatan anak kecil di kolom komentar YouTube atau Instagram.

Kita tidak bisa melepaskan format penggerak dari desain dan fungsi mobilnya.

Sportscar, SUV 2WD, truk muatan, ketiganya sama - sama pakai penggerak roda belakang, tapi apakah tujuannya sama ? Jelas tidak. No, anda tidak drifting dan balapan di sirkuit pakai Mitsubishi Canter seperti halnya sebuah BMW seri-3.

Oh well...

( https://www.drifted.com/important-truck-driver-drifting-skills-to-prevent-accidents/ )

Penggerak roda belakang di sportscar adalah tentang weight distribution (distribusi bobot) yang lebih rata dengan penggerak roda belakang. Dengan keseimbangan bobot ini, mobil juga cenderung lebih stabil, handling mobil lebih baik karena weight transfer saat braking dan accelerating tidak terlalu ekstrim, dan bonus kecenderungan oversteer yang memungkinkan untuk powerslide di tikungan.

Weight Balance, or should I say... "mass distribution"

( https://practicalmotoring.com.au/voices/marketing-physics-and-busting-the-5050-weight-balance-myth/ )

Then you have the suspension tune and alignment, a factor which has a huge impact on handling. The Mazda MX-5 gets this right – the fact I’ve used it as an example of a 50:50 distribution doesn’t take away from what a superb car it is, and certainly there’s nothing wrong with a 50:50 distribution – the point is that a 50:50 isn’t some sort of automatic route to perfection. And BMW make some of the finest sports cars on the planet. It’s just a shame those two feel the need to resort to this level of marketing to sell their cars.

https://practicalmotoring.com.au/voices/marketing-physics-and-busting-the-5050-weight-balance-myth/

Sedangkan mobil muatan seperti pick-up, SUV, atau truk, pertimbangannya adalah ke traksi saat muatan penuh. Posisi muatan mobil selalu di belakang, dan jika diberi muatan, titik beban mobil jadi agak bias ke belakang. Penggerak roda belakang lebih aman dan malah menjadi traksi tambahan, terutama saat di tanjakan.

Muatan adalah alasan truk dan pick-up menggunakan gerak belakang.

( https://thailand.falktime.com/wp-content/uploads/2019/01/thai-pickup-loaded-with-durians-5513.jpg )

Tetapi, tidak semua pabrikan dan semua jenis mobil menyukai format penggerak belakang.

Kelemahan utama dari penggerak roda belakang adalah tersitanya space / ruang kabin karena harus mendesain jalur untuk propeller shaft / as kopel gardan. Tidak, anda tidak mau mendesain lantai itu lebih tinggi karena akan menimbulkan masalah lain : mobil akan jadi sangat tinggi dan titik gravitasi tinggi adalah yang tidak kita inginkan.

Layout rear-wheel drive untuk mobil penumpang.

( http://www.thecartech.com/subjects/engine/Engine_position.htm )

Kelemahan lainnya adalah : tidak efisien, baik secara bobot maupun penyaluran tenaga. Untuk mencapai roda, harus melalui transmisi, lalu masih menggerakkan as kopel gardan, lalu diteruskan ke driveshaft belakang. Komponen yang lebih banyak juga berarti lebih berat.

Ini menjadi masalah untuk desain mobil berukuran kecil.

Sambutlah Sir Alec Issigonis, perancang Morris Mini Mk.1 yang desainnya banyak diikuti oleh desainer mobil zaman sekarang. Desain Issigonis populer bukan tanpa sebab.

Our Man, Sir Alec Issigonis.

( https://www.mini.com/en_MS/home/automotive/heritage/the-creator-of-an-iconic-car-alec-issigonis.html )

Issigonis, bukan penemu mobil penggerak roda depan pertama, tetapi ia membuat desain transverse-engine, front wheel drive jadi populer, dalam rangka memaksimalkan ruang di mobil berukuran sangat kecil seperti Mini Mk.1 . Populer karena saat itu terjadi krisis minyak, seakan menjadi era bangkitnya mobil - mobil ekonomis berukuran kecil.

( https://slideplayer.com/slide/10818234/ )

During the Second World War, Britain was in control of the Suez Canal, which served as an important source of oil, but this changed during the so called Suez crisis in 1956. The loss of British sovereignty led not only to a political defeat but also to an oil crisis. For Alec Issigonis it was THE chance to prove himself. The task: a car with lots of space inside with minimum dimensions outside, seats for four passengers, impeccable driving characteristics, superior fuel economy, and a very affordable price. That's exactly what he did. And the result was the creation of more than just an economical car.

https://www.mini.com/en_MS/home/automotive/heritage/the-creator-of-an-iconic-car-alec-issigonis.html

Front wheel drive selain baik untuk maksimalisasi ruang, juga adalah bentuk penggerak yang efisien. Tanpa adanya kopel gardan, komponennya jelas lebih sedikit, jadi ringan, dan tenaga mesin tidak terbuang untuk memutar kopel gardan.

Rancangan Issigonis

( https://www.mini.com/en_MS/home/automotive/heritage/the-creator-of-an-iconic-car-alec-issigonis.html )

Sayangnya, keduanya punya masalah pengendalian sendiri - sendiri. Anda tinggal memilih seperti koin : heads or tails. Muka atau belakang.

Sistem setir dan sistem penggerak itu bukan sistem yang akur. Ini adalah dua sistem yang secara alamiah selalu bentrok. Transaxle / as roda secara natural gerakannya vertikal (depan-belakang), sementara setir menggerakkan mobil secara horizontal (kanan-kiri).

Ada dua skenario yang terjadi.

Understeer v Oversteer

( https://www.drive2.com/l/9822179/ )

Skenario pertama, gerak roda belakang. anda membelokkan setir, lalu menginjak gas. Tambahkan gas terus hingga ban belakang berdecit, dan seketika anda merasakan bokong mobil mulai bergeser di luar kendali anda.

Bokong mobil jadi liar, anda kehilangan kendali, mobil berputar posisi dengan kondisi asap ban dimana - mana. Kondisi ini dinamakan over-steer.

Oversteer yang tidak terkendali. "Snap" Oversteer.

( https://www.autoevolution.com/news/porsche-911-gt3-rs-demonstrates-the-donut-turn-with-snap-oversteer-121250.html#agal_0 )

Skenario kedua, gerak roda depan. Belokkan setir, injak gas, tambahkan gas terus. Ban berdecit. Seketika sekuat apapun anda memutar setir, bagian depan mobil tidak terkontrol, tidak mengikuti arah gerakan setir dan terus maju keluar jalur.

Sukur-sukur hidungnya tidak mencium pembatas jalan atau yang terburuk - anda masuk jurang. Kondisi ini dinamakan under-steer.

Understeer.

( https://www.gridoto.com/read/221020753/tahukah-kamu-bedanya-oversteer-dan-understeer )

Dan saya belum menceritakan bahwa ketika anda start mobil dari diam di skenario kedua, setir anda sedikit lari-lari ke kanan dan kiri akibat anda ngegas terlalu dalam. Kondisi ini dinamakan torque-steer.

Salah satu penyebab torque steer adalah panjang drive shaft kanan-kiri yang tidak sama akibat kompromi desain. Meski beberapa mobil sekarang sudah mengakali dengan menggunakan intermediate shaft lebih panjang sehingga panjang kanan-kiri bisa sama.

( https://www.aa1car.com/library/torque_steer.htm )

Jadi anda tinggal pilih : ingin berurusan dengan bokong mobil, atau berurusan dengan moncong. Kedua - duanya butuh keahlian.

Tapi itu cerita dulu. Era ketika Porsche 930 punya julukan "widowmaker" dan ketika 200 hp di Honda Civic terdengar sangat besar.

Porsche 930, mesin belakang, penggerak belakang, tanpa traction control. Phew.

( http://www.speedhunters.com/2019/03/original-widowmaker/ )

Inexperienced drivers would cut through an apex expecting to keep power the same, but once the turbo would kick in, it would cause the car to oversteer, scaring the uninitiated to the point where they would quickly regress off the throttle, defying the rule of not lifting. This would amplify the loss of control, and ultimately lead to tremendous amount of crashes throughout the years, often killing the drivers. And that ladies and gentlemen, is how the 930 became known as the Widowmaker.

Science dan Engineering selalu punya jalan "to make the impossible, possible".

Engineering tidak selalu tentang space-age technology. Sebaliknya, justru seni dari engineering adalah tentang menyempurnakan setiap detail, the simpler the better.

Desain arm suspensi baru, dibarengi pengaturan sudut-sudut caster, camber, toe-in/out, mengatur kekerasan suspensi, pemasangan limited-slip differential (LSD), dan dikombinasi ban yang baik serta sistem pengereman mutakhir.

Dual-axis strut, desain arm suspensi pada Honda Civic Type R terbaru untuk mereduksi torque steer.

( https://global.honda/innovation/technology/automobile/Dual-axis-strut-suspension-picturebook.html )

Differential adalah perangkat untuk membedakan putaran roda kanan-kiri, dan Limited-slip Differential dapat membantu mengatur seberapa besar pembagian putaran tersebut.

( https://pitstop.otopedia.com/berita/limited-slip-differential/ )

Saya tidak mengatakan ini mengeliminir semua kelemahan, tetapi lebih ditujukan untuk mengeluarkan yang terbaik dari masing - masing layout penggerak.

Sekarang anda bisa menikmati jalanan pegunungan berkelok mengemudikan sebuah Honda Civic bertenaga 300 hp tanpa takut jatuh ke jurang, dan tailslide Porsche 911 bertenaga 600-700 hp dapat menjadi sebuah tarian indah di tangan yang tepat.

Jadi, perdebatan RWD/FWD adalah karena kita berpikir tidak seperti engineer mobil dengan segala idealismenya. Idealisme itulah yang memunculkan inovasi - inovasi baru, dan inilah yang membuat ilmu pengetahuan selalu berkembang.

Oh, ini baru membahas 2WD saja ya. Panjang sekali ...