SISTEM REM (BRAKE SYSTEM)
Pada setiap kendaraan baik mobil, motor, ataupun kendaraan lainya sistem rem pasti akan dipasang, karena rem adalah salah satu bagian yang sangat penting pada sebuah kendaraan.
A. FUNGSI
Sistem Rem berfungsi untuk :
1. Mengurangi kecepatan (memperlambat) dan menghentikan kendaraan.
2. Memungkinkan parkir pada tempat yang menurun
3. Sebagai alat pengaman dan menjamin pengendaraan yang aman
Gambar: Posisi pemasangan komponen sistem rem
B. PRINSIP REM
Prinsip rem adalah merubah energi panas menjadi energi gerak. Umumnya, rem bekerja disebabkan oleh adanya sistem gabungan penekanan melawan sistem gerak putar. Efek pengereman (braking effect) diperoleh dari adanya gesekan yang ditimbulkan antara dua objek / benda.
Gambar : Prinsip kerja rem
C. TIPE REM
Rem yang dipergunakan pada kendaraan bermotor dapat digolongkan menjadi beberapa tipe tergantung pada penggunaannya.
1. Rem kaki (foot brake) digunakan untuk mengontrol kecepatan dan meng-hentikan kendaraan
2. Rem parkir (parking brake) untuk memarkir kendaraan.
3. Rem tambahan (auxiliary brake) untuk membantu rem kaki dan digunakan pada kendaraan besar
D. REM KAKI
Rem kaki (foot brake) dikelompokkan menjadi dua tipe : rem hidraulis (hydraulic brake) dan rem pneumatis (pneumatis brake).
Rem hidraulis mempunyai keuntungan lebih respon (lebih cepat) dan konstruksi lebih sederhana, sedangkan rem pneumatis menggunakan kompre-sor yang menghasilkan udara bertekanan untuk menambah daya pengereman.
E. MEKANISME KERJA
Master Silinder
Bila pedal ditekan, master silinder akan menghasilkan tekanan hidraulis
Cara kerja pedal rem didasarkan pada prinsip tuas yang merubah tekanan pedal rem yang kecil menjadi besar
F2 = F1 x A
B
F1 : Tenaga pedal (kg)
F2 : Output push rod (kg)
A1 : Jarak pedal ke fulcrum
A2 : Jarak pushrod ke fulcrum
Berdasarkan hukum Pascal :
Tekanan pada zat cair akan dite-ruskan ke segala arah dengan tekanan yang sama besar.
a. Tipe dan Konstruksi Master Silinde
Ada dua tipe master silinder :
Tunggal dan ganda (tandem)
Pada umumnya untuk sistem rem digunakan master silinder tipe ganda (tandem), yang mem-punyai keuntungan bila salah satu sistem tidak bekerja , tetapi sistem lain tetap berfungsi deng-an baik
Pada sistem penggerak roda belakang, piston no.1 untuk roda depan dan piston no.2 untuk roda belakang. Pada kendaraan penggerak roda depan, terdapat beban tambahan pada roda depan, untuk mengatasi hal ini digu-nakan diagonal split hydraulic system
Kendaraan penggerak roda belakang Kendaraan penggerak roda depan
b. Cara Kerja
- Saat pedal rem tidak diinjak
Piston cup no. 1 & 2 terletak di antara inlet port dan compensa-ting port, sehingga terdapat salu-ran antara cylinder dan reservoir tank.
- Saat pedal rem diinjak
Piston no. 1 bergerak ke kiri dan piston cup menutup compensa-ting port, sehingga menyebab-kan tekanan hidraulis dalam si-linder bertambah dan tekanan ini diteruskan ke wheel cylinder kembali ke reservoir.
- Saat pedal rem dibebaskan
Piston kembali ke posisi semula oleh tekanan hidraulis dan te-gangan return spring, dan mi-nyak kembali ke reservoir.
c. Outlet Check Valve
Pada beberapa master silinder terdapat outlet check valve yang berfungsi untuk mempertahan-kan tekanan sisa pada pipa rem (1 kg/cm2) untuk mencegah ter-lambatnya pengereman
1. REM TROMOL (DRUM BRAKE)
Pada rem tromol, kekuatan tena-ga pengereman (self energizing action / effect) diperoleh dari se-patu rem yang diam menekan bagian dalam tromol yang ber-putar.
A. KOMPONEN
Komponen rem tromol terdiri dari : backing plate, silinder roda (wheel cylinder), sepatu rem dan kanvas (brake shoe & lining), tromol rem (brake drum).
a. Backing Plate
Backing plate terbuat dari baja press, karena sepatu rem terkait pada backing plate, maka aksi daya pengereman tertumpu pa-da backing plate
b. Silinder Roda
Ada dua tipe silinder roda (wheel silinder): double piston dan single piston. Bila timbul tekanan hidraulis pada master silinder maka akan menggerak-kan piston cup, piston akan menekan ke arah sepatu rem, kemudian menekan tromol rem.
Apabila rem tidak bekerja, piston akan kembali ke posisi semula karena kekuatan pegas pembalik sepatu rem.
Bleeder plug berfungsi sebagai baut pembuangan udara yang terdapat pada sistem rem
c. Sepatu Rem dan Kanvas Rem
Sepatu rem terbuat dari plat baja Kanvas rem dipasang dengan cara dikeling atau dilem
Kanvas terbuat dari campuran fiber metalic, brass, lead, plastic dan sebagainya
Kanvas harus mempunyai koefi-sien gesek yang tinggi dan harus dapat menahan panas dan aus
d. Tromol Rem
Tromol rem (brake drum) ter-buat dari besi tuang (gray cast iron)
Ketika kanvas menekan bagian dalam dari tromol akan terjadi gesekan yang menimbulkan pa-nas yang mencapai suhu 200 - 300°C
B. TIPE REM TROMOL
a. Tipe Leading Trailing
Pada tipe ini terdapat satu wheel silinder dengan dua piston yang akan mendorong bagian tas dari tromol rem. Leading shoe lebih cepat aus dari pada trailing shoe
b. Tipe Two Leading
Tipe ini mempunyai dua wheel silinder yang masing-masing me-miliki satu piston.
· Keuntungan :
Saat kendaraan maju kedua sepatu rem menjadi leading shoe sehingga daya penge-reman baik
· Kerugian :
Saat kendaraan mundur ke-dua sepatu rem menjadi trailing shoe sehingga daya pengereman kurang baik
c. Tipe Dual Two Leading
Tipe ini mempunyai 2 silinder ro-da (wheel cylinder), yang ma-sing-masing memiliki 2 buah piston, dan menghasilkan efek pengereman yang baik saat ken-daraan maju maupun mundur
d. Tipe Uni-Servo
Tipe ini mempunyai 1 wheel cylinder dengan 1 piston.
Keuntungan :
Saat kendaraan maju kedua sepatu rem menjadi leading shoe sehingga daya penge-reman baik
Kerugian :
Saat kendaraan mundur kedua sepatu rem menjadi trailing shoe sehingga daya pengereman kurang baik
e. Tipe Duo-Servo
Tipe ini merupakan penyempur-naan dari tipe uni-servo yang mempunyai 1 wheel cylinder dengan 2 piston.
Gaya pengereman tetap baik tanpa terpengaruh oleh gerakan kendaraan.
C. CELAH SEPATU REM
Celah yang tidak tepat dapat menyebabkan :
· Celah sepatu rem terlalu besar akan menyebabkan kelambatan pada pe-ngereman.
· Celah sepatu rem terlalu kecil, rem akan terseret dan menyebabkan keausan pada tromol dan kanvas
· Celah sepatu rem tidak sama akan menyebabkan kendaraan tertarik ke satu arah
Oleh karena itu dibutuhkan mekanisme penyetel otomatis celah sepatu rem.
Penyetelan Otomatis Celah Sepatu Rem
Cara Kerja
Saat rem parkir bekerja, maka tuas tertarik ke kiri. Pada saat yang bersamaan, tuas penyetel berputar searah jarum jam me-ngelilimgi pin tempat sepatu rem terpasang, memutarkan adjust-ing screw.
a. Celah Sepatu Rem Lebih Besar dari Standar
Saat tuas rem parkir ditarik, maka adjusting lever akan bergerak jauh melebihi jarak gigi berikut dari adjusting screw. Saat tuas rem parkir dibe-baskan, adjusting lever akan turun dan memutar adjusting screw sehingga menyetel celah.
b. Celah Sepatu Rem Standar
Saat rem parkir ditarik, adjusting lever hanya bergerak sedikit (tidak melebihi gigi berikut pada adjusting wheel). Celah sepatu rem tetap (tidak berubah).
2. REM CAKRAM (DISC BRAKE)
Rem cakram (disc brake) terdiri dari cakram (disc rotor) yang terbuat dari besi tuang yang berputar dengan roda, dan disc pad yang berfungsi untuk men-dorong dan menjepit cakram
Daya pengereman dihasilkan ka-rena gesekan antara disc pad dan disc rotor
Keuntungan :
· Radiasi panas baik
· Bila terkena air lebih cepat kering
· Konstruksi sederhana
· Mudah dalam perawatan serta penggantian pad
Kerugian :
· Self energizing effect kecil
· Membutuhkan tekanan hidraulis yang besar
· Pad lebih cepat aus
A. KOMPONEN-KOMPONEN
Piringan (disc rotor)
Komponen utama Caliper*
Pad rem (disc pad)
* Caliper akan dijelaskan pada “Jenis-jenis Caliper”
a. Piringan (Disc Rotor)
Disc rotor terbuat dari besi tuang dalam bentuk solid (biasa) dan berlubang-lubang untuk ventilasi
Tipe ventilasi digunakan untuk menjamin pendinginan yang baik untuk mencegah fading (koefisien gesek berkurang).
TIPE SOLID TIPE VENTILASI TIPE SOLID DENGAN TROMOL
b. Pad Rem
Pad (disc pad) terbuat dari campuran metallic fiber dan serbuk besi, yang disebut semi-metallic disc pad
Pada pad diberi celah untuk menunjukkan tebal batas pad yang diijinkan (mempermudah pemeriksaan)
Pada beberapa pad terdapat anti-squel shim yang berfungsi untuk mence-gah bunyi saat pengereman, dan pad wear indicator untuk menginformasi-kan keausan pad yang sudah tipis.
B. JENIS-JENIS CALIPER
a. Tipe Fixed Caliper (Double Piston)
Pada tipe ini daya pengereman didapat bila pad ditekan piston secara hidraulis pada kedua sisi disc.
b. Tipe Floating Caliper
· Cara Kerja
Pada tipe ini hanya terdapat satu piston. Tekanan hidraulis dari master cylinder mendorong piston (A) dan selanjutnya menekan disc. Pada saat yang sama tekanan hidraulis menekan sisi pad (B) menyebabkan caliper bergerak ke kanan dan menjepit cakram dan terjadilah pengereman
C. PENYETELAN OTOMATIS CELAH ROTOR DENGAN PAD
Bila pad menjadi aus, maka celah antara rotor dan pad bertambah dan memerlukan langkah yang lebih besar. Oleh karena itu dibutuhkan suatu mekanisme penyetelan celah otomatis yaitu piston seal type adjusting mechanism
Cara Kerja
1. Celah Normal (Keausan Pad Tidak Ada)
Bila rem dioperasikan ,maka piston seal membentuk elastis seperti pada gambar. Bila pedal rem dilepas, piston seal akan kembali ke bentuk semula, dan menarik piston kembali. Besarnya deformasi (amount of deformation) seal adalah celah pad.
2. Celah Terlalu Besar (Pad Aus)
Saat pad aus, bila rem dioperasikan maka gerakan piston akan lebih jauh, tetapi besarnya deformasi seal tetap. Bila pedal rem dilepaskan, maka piston kembali dengan jarak yang sama besar dengan deformasi seal, dan celah sepatu rem telah distel.
· Saat piston ditekan keluar
· Saat tekanan dibebaskan
3. REM PARKIR
Rem parkir (parking brake) terutama digunakan untuk memarkir kendaraan
Rem parkir terbagi menjadi dua tipe : tipe roda belakang dan tipe center brake
Kendaraan penumpang menggunakan tipe roda belakang, dan kendaraan truk atau niaga menggunakan tipe center brake
Cara kerja :
Mekanisme kerja (operating mechanism) pada dasarnya sama untuk tipe rem parkir roda belakang dan tipe center brake. Tuas rem parkir ditempatkan ber-dekatan dengan tempat duduk pengemudi. Dengan menarik tuas rem parkir, maka rem bekerja melalui parking brake cable, intermediate lever, pull rod, equalizer, parking brake cable kiri dan kanan. Di bawah ini beberapa tipe tuas yang digunakan tergantung pada design tempat duduk pengemudi dan sistem kerja yang dikehendaki.
Tuas rem parkir dilengkapi dengan rachet untuk mengatur tuas pada suatu posisi pengetesan
Pada beberapa tuas rem parkir mur penyetelannya dekat dengan tuas rem un-tuk memudahkan penyetelan. Kabel rem parkir memindahkan gerakan tuas ke tromol rem sub-assembly. Pada rem parkir roda belakang, dibagian tengah kabel diberi equalizer untuk menyamakan daya kerja pada roda kiri dan kanan
Tuas intermediate (intermediate lever) dipasang untuk menambah daya pengoperasian
A. BODI REM PARKIR
a. Rem Parkir Tipe Roda Belakang
Bodi rem parkir dikelompokan menjadi dua tipe struktural bergantung pa-da pada andilnya tromol rem atau piringan rem (menjadi satu) atau kom-ponen rem yang terpisah
Tipe rem parkir sharing
Klasifikasi struktural Tipe rem parkir devoted
b. Tipe Rem Parkir Sharing
Tipe rem ini digabungkan dengan rem kaki Hubungannya dilakukan secara mekanik dengan sepatu rem atau pad rem
1. Kendaraan dengan Tromol Rem
Pada tipe rem parkir ini, sepatu rem akan mengembang oleh brake shoe lever dan shoe strut.
2. Kendaraan dengan Rem Piringan
Dalam tipe rem parkir ini, meka-nisme rem parkir disatukan da-lam caliper rem
Gerakan tuas menyebabkan le-ver shaft berputar menyebabkan spindle menggerakkan piston dan piston mendorong pad men-jepit disc.
c. Tipe Rem Parkir Devoted
Pada tipe rem parkir ini, tromol rem terpisah dari disc brake be-lakang
Cara kerjanya sama dengan tipe rem parkir seperti pada tromol rem.
d. Rem Parkir Tipe Center Brake
Tipe ini banyak digunakan pada kendaraan komersil (niaga)
Tipe ini salah satu dari tipe rem tromol tetapi dipasang antara ba-gian belakang transmisi dan ba-gian depan propeller shaft
Pada rem parkir tipe ini daya pe-ngeremannya terjadi saat sepatu rem yang diam menekan bagian dalam tromol yang berputar ber-sama out put shaft transmisi
Cara kerjanya sama dengan tipe rem parkir seperti pada tromol rem.
4. BOOSTER REM
Booster berfungsi untuk melipat gandakan (2 sampai 4 kali) daya penekanan pedal, sehingga daya pengereman yang lebih besar dapat diperoleh
Contoh :
Bila pedal rem ditekan dengan gaya 40 kg, gaya ini diperbesar oleh tuas pedal menjadi 200 kg untuk menekan booster. Misalkan besarnya vakum pada booster adalah 500 mm.Hg, gaya output yang dihasilkan adalah 410 kg
a. Prinsip keja
Bila vakum bekerja pada kedua sisi piston, maka piston akan terdorong ke ka-nan oleh pegas. Bila tekanan atmosfir masuk ke ruang A, maka piston bergerak ke kiri menekan pegas karena adanya perbedaan tekanan, menyebabkan batang piston menekan piston master silinder.
b. Konstruksi
1. Bagian dalam booster dihubungkan dengan pompa vakum (diesel) atau intake manifold (bensin) melalui check valve
2. Check valve berfungsi sebagai katup satu arah yang hanya memungkinkan udara mengalir dari booster ke mesin
3. Ruang booster terbagi menjadi dua bagian oleh diapragm yaitu constant pressure chamber dan variable pressure chamber
4. Pada control valve mechanism terdapat air valve dan vacum valve
5. Valve operating rod dihubungkan ke pedal rem
c. Cara Kerja
Ketika Pedal Rem Belum Ditekan
Air valve tertarik ke kanan oleh air valve return spring bertemu dengan control valve sehingga tertutup, dan udara luar tidak bi-sa masuk ke variable pressure chamber. Vacum valve terbuka menyebabkan terjadinya keva-kuman pada constant dan vari-able pressure chamber. Piston terdorong ke kanan oleh pegas diapragma.
Ketika Pedal Rem Ditekan
valve operating rod mendorong air valve dan control valve, me-nyebabkan vacum valve tertutup dan air valve terbuka. Hal ini me-nyebabkan udara luar masuk ke variable pressure chamber. Per-bedaan tekanan antara variable dan constant pressure chamber menyebabkan piston bergerak ke kiri.
5. KATUP PENYEIMBANG
Kendaraan yang mesinnya terle-tak di depan, bagian depannya lebih berat dibandingkan dengan bagian belakangnya. Bila kenda-raan direm, akan menyebabkan beban ban depan bertambah dan beban ban belakang berku-rang
Bila daya cengkeram pengerem-annya berlaku sama pada ke em-pat rodanya, maka roda bela-kang yang memiliki beban lebih kecil cenderung akan mengunci lebih dulu sehingga menyebab-kan ngepot (skid)
Dengan alasan tersebut, diperlu-kan proportioning valve yang berfungsi untuk mengurangi te-kanan hidraulis untuk wheel cylinder roda belakang, sehing-ga mencegah terjadinya ngepot.
Proportioning valve ditempatkan pada brake pipe belakang
1. JENIS-JENIS PROPORTIONING VALVE
2. PRINSIP KERJA
Tekanan Master Cylinder Tidak Ada
Piston terdorong ke kanan oleh pegas, katup C terbuka
Tekanan Master Cylinder Rendah
Tekanan hidraulis dari master silinder diteruskan dari ruang A ke ruang B melalui katup C. Tekanan di ruang A dan B menjadi sama.
Tetapi luas permukaan piston di ruang B lebih besar dari pada ruang A, menyebabkan piston bergerak ke kiri. Gerakan ini berlawanan dengan pegas yang mendorong piston dan menyetop gerakan piston bila mencapai titik dimana daya pegas seimbang dengan tekanan hidraulis
Tekanan Master Cylinder Tinggi
Piston makin bergerak ke kiri sampai katup C menutup.
Pada saat ini terjadi split point (titik a pada grafik)
Bila tekanan hidraulis di dalam ruang A dinaikkan lagi, piston bergerak ke kanan dan membuka katup C. Karena tekanan di ruang B bertambah, piston bergerak ke kiri karena perbedaan luas penampang dan menutup katup C
Proses ini terjadi secara berulang untuk mengatur tekanan yang bekerja di wheel cylinder belakang
3. CARA KERJA PROPORTIONING VALVE
Tekanan Master Silinder Rendah
Piston terdorong ke kanan oleh pegas. Minyak rem mengalir dari master silinder melalui celah an-tara cylinder cup dan piston ke wheel cylinder belakang.
Tekanan Master Silinder Tinggi
Tekanan minyak mendorong pis-ton ke kiri melawan tegangan pe-gas, menyebabkan piston menu-tup cylinder cup. Piston terus bergerak ke kiri menyebabkan volume di sebelah kanan cylin-der cup bertambah dan tekanan wheel cylinder belakang berkurang.
4. CARA KERJA BLEND PROPORTIONING VALVE
a. Tekanan Master Cylinder Rendah
Cara kerja saat tekanan master cylinder rendah pada blend proportioning valve sama dengan cara kerja saat tekanan master cylinder rendah pada proportioning valve
b.Tekanan Master Cylinder Sedang
Cara kerja saat tekanan master cylinder sedang pada blend proportioning valve sama dengan cara kerja saat tekanan master cylinder tinggi pada proportioning valve
Saat tekanan master cylinder tinggi, by pass valve (II) bekerja, dimana tekanan minyak rem mendorong piston (1) melawan tegangan pegas. Seal tidak menutup saluran(4), sehingga tekanan hidraulis di master cylinder sama dengan wheel cylinder
Pada blend proportioning valve terda-pat dua split point
6. SISTEM REM ANTI LOCK (ANTI LOCK BRAKE SYSTEM)
Rem anti-lock ini berfungsi untuk mengerem kendaraan dengan cara tidak langsung mengunci (rem-tidak-rem-tidak-dan seterusnya)
a. KOMPONEN-KOMPONEN DAN FUNGSI
1. Speed Sensor Depan : mendeteksi kecepatan roda pada masing-masing roda depan.
2. Speed Sensor Belakang : mendeteksi kecepatan roda pada masing-masing roda depan.
3. Switch Lampu Rem : mendeteksi tanda pengereman dan mengirimkan signal ke ABS computer.
4. Anti-Lock Warning Light : lampu menyala sebagai peringatan bahwa pada ABS ada yang tidak berfungsi.
5. ABS Actuator : mengontrol tekanan minyak rem pada masing-masing wheel cylinder dengan signal dari ABS computer.
6. ABS Computer : dengan signal-signal dari masing-masing speed sensor komputer menghitung jumlah akselerasi dan deselerasi, dan mengirim signal ke ABS actuator.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar