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 :
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
1 komentar:
thanks atas infonya..
Posting Komentar