Tips : sistem rem mobil anda , 1 dr 4

Sistem rem kendaraan adl komponen penting dlm berkendara. Brake System adl suatu sistem mekanis utk menghambat laju gerak. Secara teori  ,bhw  K = MV², dimana besaran  gaya kinetik akan eqivalen naik sebesar nilai kuadrat dari kecepatan suatu benda, shg sebuah benda yg berkecepatan 10 m/detik memiliki gaya kinetik 100 kali lebih besar drpd benda yg bergerak dg kecepatan 1 m/detik. Jadi dianalogikan bhw kendaraan  berkecepatan 10 m/detik tadi membutuhkan jarak pengereman yg lebih jauh 100 kali atau membutuhkan energi pengereman 100 kali lebih kuat daripada kendaraan yg berkecepatan 1 m/detik.

Nah saudaraku, jk semakin kita ngebut mk semakin banyak dibutuhkan modal energi utk melakukan pengereman. Bahkan pd kecepatan  tertentu , modal energi yg dimiliki kendaraan tak cukup meredam energi kinetik kecepatan itu, shg kendaraan tidak dapat lagi dikuasai pengemudi.

Jadi secara fisika mekanik, sistem pengereman mengurangi kecepatan dan percepatan suatu benda  dengan mengkonversi energi kinetik ke bentuk energi lain. Pada rem cakram atau tromol kendaraan misalnya, ia mengubah  gaya kinetik pada putaran poros roda menghasilkan efek  panas dan secara sistem energi panas tersebut dibuang ke atmosfer.

Secara umum fungsi  sistem rem itu sendiri adalah :

1.  Untuk mengurangi kecepatan sampai menghentikan kendaraan.

2.  Mengontrol kecepatan selama berkendara.

3.  Untuk menahan kendaraan pd saat parkir dan berhenti pada jalan yg menurun atau menanjak.

Jadi kerja sistem rem mekanis adalah mengubah tenaga kinetik menghasilkan  panas  sebagai akibat pergesekan dua buah logam pada benda berputar sehingga putarannya akan melambat. Tenaga gerak kendaraan akan dilawan oleh tenaga gesek ini sehingga kendaraan dapat berhenti. Rem bekerja dengan dasar pemanfaatan gaya gesek. Tanaga gerak putaran roda diubah oleh proses gesekan menjadi tenaga panas dan tenaga panas itu segera dibuang ke udara luar. Pengereman pada roda dilakukan dengan cara menekan sepatu rem yang tidak berputar terhadap tromol (brake drum) yang berputar bersama roda sehingga menghasilkan gesekan panas.

Perkembangan teknologi rem kendaraan

Era abad 19 atau sebelum th 1870. Umumnya kendaraan masih tebuat dari bahan kayu, seperti kereta kuda dst, walaupun pada saat itu sudah digunakan tenologi dari logam seperti Kereta api . Secara umum pada masa itu alat-alat yg digunakan untuk memperlambat laju roda masih juga terbuat dari kayu.

Semenjak tahun 1870, teknologi roda besi mulai diperkenalkan untuk kendaraan kereta yang ditarik kuda maupun penggerak mesin generasi awal. Dan teknologi rem juga mulai menggunakan bahan besi untuk menggantikan kayu yg mudah mengalami  keausan . Pada waktu itu bidang gesek rem juga menggunakan besi. Penggunaan besi untuk bidang gesek rem ini memang membuatnya lebih awet namun kelemahan bahan besi adalah rem tidak pakem.

Memasuki awal 1900 an, mulailah diperkenalkan teknologi rem jenis teromol (brake lining) pada kendaraan. Jenis rem ini diciptakan Herber Food dari perusahaan   Ferodo Ltd.  Kampas rem ini  menggunakan bahan campuran sabut dengan kain katun (cotton belting). Selanjutnya sekitar tahun 1908, bahan asbestos mulai digunakan. Asbestos merupakan paduan kuningan dan serat metal yang disatukan menggunakan binder  (bahan pengikat) namun belum dicetak.

Tahun 1920an, kampas rem mulai dicetak dengan serat metal dengan ukuran lebih pendek, logam kuningan yang lebih halus serta tambahan bahan organik. Bahan dasar kampas secara umum adalah asbestos dilengkapi dengan bahan inorganic seperti: logam oksida, sulphat, Mn atau Co dan silikat. Semuanya dilekatkan bersama dengan berbagai resin organik, karet dan lain-lain.

Kampas rem dari bahan asbestos hanya berbahan 1 jenis fiber yaitu asbes yang merupakan komponen yang rentan karsinogenik, sehingga kampas rem ini memiliki kelemahan

a.       pada saat kondisi basah yang mengakibatkan efek licin waktu pengereman.

b.      hanya bertahan sampai dengan suhu 200⁰C rem asbestos akan blong (fading) pada temperature 200⁰C (Waskito, 2008).

Tahun 1990 an, ditemukan bhw bahan asbestos mengandung zat Karsinogen yang dituding sebagai salah satu zat penyebab kanker paru-paru. Dan efek itu baru terasa setelah 10-15 tahun. Sejak itu, produksinya pun mulai dihentikan. Sebagai gantinya adalah penggunaan brass, copper fiber dan aramid pulp.

Pada saat itu mulai juga diperkenalkan , kampas rem non-asbestos ini yang terbagi 2, yakni

a.  low steel  yang masih mengandung besi meski sedikit dan

b.  non-steel  yang tidak menggunakan besi. Selain ramah lingkungan, kampas rem non-asbestos juga memiliki segudang kelebihan lain seperti tidak mudah bunyi, tahan panas dan memiliki friksi baik.

Bahan kampas rem non asbestos biasanya terdiri dari 4 atau  5 macam fiber diantaranya Kevlar, steel fiber, rock wool, cellulose dan carbon fiber yang memiliki serat panjang.

Bahan rem non asbestos yang memiliki beberapa kelebihan al :

a.       campuran banyak serat jenis fiber  shg dapat mengurangi efek licin saat basah kena air.

b.      Sanggup bertahan pada suhu lebih tinggi sampai 360⁰C shg lebih  stabil (tidak blong).

c.       stos yang terbuat dari material berkualitas seperti Kevlar-aramid. Kevlar ini bahan yang digunakan untuk baju anti peluru di mana Kevlar mampu menghambat laju putaran peluru sampai berhenti, jadi pada dasarnya Kevlar itu menghentikan putaran peluru bukan memantulkan peluru seperti baja.

Namun ada 2 kelemahannya, kotoran dari pengikisan kampas berwarna hitam dapat mengotori pelek dan harganya masih sangat  mahal dibadning kampas rem asbestos.

Era 2000aan  diperkenalkan kampas rem Non-asbes organik (NAO) terdiri dari serat organik yang digunakan untuk memperkuat friction material dan memberikan kekuatan pada kampas rem. Friction material NAO m,engandung steel fiber kurang dari 20% berat, Kampa rem NAO dirancang untuk menggantikan kampas rem asbes yang berbahaya dan populer di kendaraan pra-FWD . Biasanya, ini digunakan untuk kendaraan yang lebih besar, yang digunakan untuk kampas rem depan dan belakang, biasanya digunakan untuk bus dan truck.

Kini telah dirintis , kampas rem yang menggunakan bahan dasar keramik yang diyakini lebih tahan panas. Kampas rem keramik tidak mengandung steel fiber. Sebaliknya, formulasi ini menggunakan serat keramik dan tembaga untuk mengelola disipasi panas. Ketika diinstal pada kendaran yang awalnya dilengkapi dengan kamps rem keramik, Kampas rem keramik memiliki tiga keuntungan utama.

a.       Lebih stabil di bawah berbagai temperatur, memberikan kinerja yang lebih konsisten.

b.       Kebisingan rem lebih rendah , karena dapat meminimalkan getaran harmonik pad,

c.       formulasi keramik diklaim tahan  abrasif, sehingga tahan  keausan rem rotor, penyebab utama dari debu roda.

Namun kelemahannya adalah teknologi ini masih terlalu mahal, sehingga belum ekonomis walau diproduksi massal dan baru diaplikasikan pada mobil-mobil mewah atau mobil balap.

Jadi  syarat utama komponen rem adalah  tahan terhadap gesekan, tahan panas dan sanggup bekerja dalam suhu ekstrem. Sistem rem mobil diklasifikasikan berdasar :

·           Lokasi pemasangan : pada roda (wheel brake) dan Propeller shaft (center brake)

·           prosedur operasi : Manual type (parking brakes) dan foot pressure brakes (servis brakes)

·           Kontruksi : Internal expansion (drum brakes), external expansion, Disk brakes

·           Mekanisme : Mechanikal types, Hydraulic types, Pneumatic Types, Vacuum types, Exhaust brakes.

System rem  kendaraan umumnya digolongkan sbb :
Menurut konstruksinya :

• Rem tromol
• Rem piriringan/cakram

Menurut tempatnya ada 2 :

• Rem roda = rem yang ditempatkan pada roda depan ataupun belakang
• Rem propeller = rem yang ditempatkan didepan poros propeller

Menurut layananya :

• Rem kaki , dengan cara di injak
• Rem tangan atau rem parkir.

Menurut mekanisme penggeraknya :

• Rem mekanis , rem yang menggunakan tuas atau kawat pada system rem, kekuatan pengereman tergantung pada kekuatan tarikan/kawat
• Rem hidraulik , rem yang menggunakan fluida dalam pengereman. Sistem ini bekerja mulai dari gaya kaki dari sopir saat menginjak brake pedal diteruskan oleh fluida melalui master cylinder, kemudian diteruskan ke manifold yang biasanya sekaligus berfungsi sebagai proportional valve ke tiap-tiap roda. Pada roda yang menggunakan disc brake assembly, diteruskan ke caliper untuk mendorong piston, sedangkan jika roda menggunakan drum brake assembly, diteruskan ke wheel cylinder untuk mendorong pistonnya juga. Piston pada disc brake assembly akan menekan brake pads atau material frictions (kampas) sehingga putaran Brake disc (cakram) dapat ditahan karena adanya cengkraman tersebut. Akibat dari proses cengkraman ini menimbulkan gesekan dan energi panas pada material. Prinsip yang mirip juga diterapkan dalam teknologi drum brake assembly, piston dalam wheel cylinder akan menekan brake shoes (sepatu rem), dalam hal ini adalah material frictions, sehingga mengenai lining surface pada bagian dalam brake drum dan kemudian putaran roda dapat dikurangi dengan adanya gaya gesekan yang terjadi. Dengan demikian, kecepatan laju kendaraan dapat dikurangi.
• Rem boster , suatu alat tambahan yang digunakan untuk meringankan tenaga pengereman dengan memenfaatkan kevakuman
• Rem angin (Engine brake), rem yang bekerja berdasarkan mekanisme tekanan udara yg tersedia utk membantu menghambat laju kendaraan.

Adapun pengkategorian secara sistem secara mekanis dapat dibagi sbb :

1.  Rem Friksi, ada rem tromol (drum brake), rem cakram (discbrake), juga Rem hidrodinamik yg menggunakan mekanisme media fluida. Prinsip kerja rem hidrolik didasarkan oleh hukum Pascal, dimana mana memungkinkan kita bisa memberikan gaya yang kecil untuk dapat mengangkat gaya atau beban yang jauh lebih besar,  dengan perbandingan tertentu luas penampangnya.Dalam perkembangannya diperkenalkan teknologi Anti-lock Braking System (ABS), juga Electronic Brake-force Distribution (EBD).

2.  Rem Pompa, Engine Brake, merupakan sistem rem yang mendasarkan pada  putaran mesin (rpm) tertentu, secara tiba-tiba dihentikan supply bahan bakarnya. Sehingga hanya udara saja yang masuk ke ruang bakar. Atas dasar itu ruang bakar mesin tidak terjadi ledakan proses pembakaran karena tidak ada supplay bahan bakar. Selanjutnya gerakan piston menjadi proses kompresi udara yang menggunakan tenaga dari putaran poros. Jika mesin tersebut adalah sebuah truk diesel, maka pada saat engine brake berlangsung, tenaga dorong truk terhambat akibat kelembamannya karena dihambat oleh piston mesinnya yang tidak mengalami proses pembakaran. Engine brake inilah yang dimaksud dengan pengereman dengan sistem pompa. Dalam perkembangannya diperkenalkan alat tambahan pada mesin diesel bernama Jake Brake. Saat diaktifkan, alat ini berfungsi untuk membuka katub exhaust ruang silinder setelah siklus kompresi, menyebabkan udara di dalam silinder keluar dan memperlambat putaran mesin.

3.  Rem Elektromagnetik,  Sistem pengereman ini menggunakan gaya elektromagnetik untuk memperlambat suatu gerakan, yang umumnya adalah gerakan poros. Sebuah piringan dengan bahan logam non-ferromagnetik terpasang sebuah poros berputar. Piringan tersebut diapit oleh sisi stator berupa sistem lilitan elektromagnetik yang dapat membangkitkan medan magnet dari aliran listrik. Arus listrik menimbulkan medan magnet pada lilitan. Dan logam piringan yang memotong medan magnet tersebut akan menimbulkan /arus eddy/ pada piringan itu sendiri. Arus eddy ini akan menimbulkan medan magnet yang arahnya berlawanan dengan medan magnet sebelumnya , sehingga menghambat gerakan putar dari poros tersebut.

Tahap selanjutnya , isya’Allah kita bahas lebih dalam tentang beberapa perkembangan teknologi sistem rem pada kendaraan.

Bersambung ....

Allahu a’lam

Sumber : wisnu-32.blogspot.com, dunia-otomotif-mobil.blogspot.co, Wikipedia , sisada.com ,bimbingan-otomotif.blogspot.comdll