Download - Sistem Pengereman
Muhammad Effendi (D200100025)Teknik Kendaraan
SISTEM PENGEREMAN
A. Prinsip dan fungsi rem
Kendaraan tidak dapat berhenti dengan segera apabila mesin dibebaskan (tidak
dihubungkan) dengan pemindahan daya. Kendaraan cenderung tetap bergerak Kelemahan
ini harus dikurangi dengan maksud untuk menurunkan kecepatan gerak
hingga berhenti.Mesin merubah energi panas menjadi energi kinetis (energi gerak) untuk
menggerakkan kendaraan. Sebaliknya rem merubah energi kinetis kembali menjadi energi
panas untuk menghentikan kendaraan.Umumnya rem bekerja disebabkan oleh adanya
sistem gabungan penekanan melawan sistem gerak putar. Efek pengereman (breaking
effect) diperoleh dari adanya gesekan yang ditimbulkan antara dua obyek. Dengan
diketahuinya prinsip kerja dari rem diatas dapat diketahui bahwa Fungsi remadalah untuk
memperlabat dan menghentikan laju kendaraan dan menjaga kendaraan agar tetap diam
pada saat kendaraan tidak melaju
B. Macam-macam bentuk rem
1. Rem Tromol
Rem tromol dengan sistem penggerak mekanik
Komponen rem tromol
kanvas rem
anchor pen
cam
per pembalik
tromol/ drum
Muhammad Effendi (D200100025)Teknik Kendaraan
cara kerja rem tromol mekanik:
1. sebelum rem bekerja.
Pada saat tuas rem belum di tarik / di injak maka rem belum bekerja. Di antara tromol dan
kanvas rem masih ada celah dan tidak bersinggungan. Per pengembali kanvas masih belum
meregang.
2. setengah pengereman
Apabila tuas rem ditarik setengah maka akan mulai terjadi pergerakan pada komponen rem.
Cam akan bergerak memutar dan kanvas akan bergerak keluar sehingga akan mulai
bergesekan dengan drum/ tromol. Terjadilah gesekan kecil dan rem bekerja sedikit.
Muhammad Effendi (D200100025)Teknik Kendaraan
3. rem bekerja penuh
Pada saat rem tuas rem di tarik penuh maka akan terjadi gesekan yang kuat antara tromol
dan kanvas rem. Cam memutar maksimal dan penekanan pada kanvas rem dengan tromol
kuat sehingga dengan adanya gaya gesekan yang kuat akan mampu menghentikan
putaran tromol. Per pengembali juga meregang maksimal.
4. Pelepasan rem
Saat pelepasan rem adalah dimana tuas dilepas dan kembali pada posisi semula. Per
pengembali kanvas bekerja untuk mengembalikan kedudukan kanvas seperti pada saat
belum bekerja. Gesekan antara kanvas dan tromol tidak ada.
Rem Tromol dengan system penggerak hidrolik
Rem Hidrolik Rem hidrolik merupakan suatu rangkaian yang sangat rumit dimana terdiri dari
berbagai komponen alat yang memeiliki fungsi kerja berbeda-beda. Setiap komponen
Muhammad Effendi (D200100025)Teknik Kendaraan
memiliki peranan dalam hal pengeraman. Berikut adalah komponen rem hidrolik pada
mobil:
Master silinder Master silinder berfungsi meneruskan tekanan dari pedal menjadi
tekanan hidrolik minyak rem untuk menggerakkan sepatu rem atau menekan pada
rem (pada model rem piringan).
Piston Metupakan komponen pengerak dari system kerja rem hidrolik. Piston rem
ada 2 jenis yatu piston pedal dan piston cakram. Piston pedal adalah piston yang
terhubung dengan pedal penginjak rem, sedangkan piston cakram adalah piston
yang terhubung dengan kanvas rem, dimana kanvas ini akan menghentikan
perputaran roda dengan cara mencengkram cakram.
Boster Rem Boster rem termasuk alat tambahan pada sistem rem yang berfungsi
melipatgandakan tenaga penekanan pedal. Rem yang dilengkapi dengan boster rem
disebut rem servo (servo brake). Boster rem ada yang dipasang menjadi satu dengan
master silinder, tetapi ada juga yang dipasang terpisah.
Cara kerja boster rem Bila pedal rem ditekan maka tekanan silinder hidrolik
membuka sebuah katup, sehingga bagian belakang piston mengarah ke luar Adanya
perbedaan tekan antara bagian depan dan belakang piston mengaklbatkan torak terdorong
ke dapan
Katup Pengimbang Katup pengereman atau yang lebih dikenal dengan nama katup
proporsional adalah alat yang berfungsi sebagai pembagi tenaga pengereman.
Komponen ini berfungsi misalnya saat mobil yang mengerem mendadak, yang
mengakibatkan sebagian besar beban kendaraan tertumpu pada ban depan. Alat ini
bekerja secara otomatis menurunkan tekanan hidrolik pada silinder roda belakang,
dengan demikian daya pengereman roda belakang lebih kecil daripada daya
pengereman roda depan.
Tromol Adalah bagian yang ikut berputar bersama roda. Bagian inilah yang akan
menjadi media untuk menghentikan perputaran roda.
Cara Kerja Rem Hidrolik Pada rem hidrolik terdapat pipa-pipa hidrolik yang berisi cairan
berupa minyak rem. Pada ujung-ujung pipa ini terdapat piston penggerak yaitu piston pedal
dan piston cakram. Pipa dan piston inilah yang memegang peranan penting dimana konsep
dan sterukturnya telah didesain sedemikian rupa sehingga sesuai dengan hukum pascal,
dengan tujuan menghasilkan daya cengkram yang besar dari penginjakan pedal rem yang
Muhammad Effendi (D200100025)Teknik Kendaraan
tidak terlalu dalam. Penyesuaian terhadap hukum pascal yang dimaksud adalah dengan
mendesain agar pipa pada pedal rem lebih kecil daripada pipa yang terhubung dengen
piston cakram. Saat pedal rem diinjak pedal yang terhubung dengan booster rem akan
mendorong piston pedal dalam sehingga minyak rem yang berada pada pipa akan
mendapatkan tekanan. Tekanan yang didapat dari pedal akan diteruskan ke segala arah di
permukaan pipa termasuk ujung-ujung pipa yang terhubung dengan piston cakram.Karena
luas permukaan piston cakram lebih besar daripada piston pedal. maka gaya yang tadinya
digunakan untuk menginjak pedal rem akan diteruskan ke piston cakram yang terhubung
dengan kanvas rem dengan jauh lebih besar sehingga gaya untuk mencengkram cakram
akan lebih besar pula. Cakram yang besinggungan dengan kanvas rem akan menghasilkan
gaya gesek, dan gaya gesek adalah gaya yang bernilai negative maka dari itu cakram yang
ikut berputar bersama roda semakin lama perputarannya akan semakin pelan, dan inilah
yang disebut dengan proses pengereman. Selain itu karena diameter dari cakram yang lebih
lebar juga ikut membantu proses pengereman. Hal itulah yang menyebabkan system kerja
rem cakram hidrolik lebih efektif daripada rem konvensional (rem tromol).
Gambar : Cara kerja rem hidrolik
Rem tromol dengan sistem penggerak udara/pneumatik
Full Air Brake adalah sebuah sistem rem yang menggunakan udara bertekanan untuk
menghasilkan gaya pengereman. Udara bertekanan itu di hasilkan oleh kompresor yang
berputar mengikuti putaran mesin yang kemudian ( udara ) akan di kumpulkan di dalam
tangki udara.
Komponen-komponen :
Sitem ini memiliki beberapa komponen untuk mendukung kerja dari suatu komponen lainya.
1. Air tank Berfungsi untuk menampung udara sementara yang di suplay dari
kompresor udara yg sebelumnya udara tersebut sudah di saring terlebih dahulu
Muhammad Effendi (D200100025)Teknik Kendaraan
oleh filter udara dan Air Dryer agar udara yg masuk kedalam tangki bener bener
bersihh tidak terdapat kotoran atau air yang masuk ke system saluran
2. Air kompresor Adalah komponen untuk menghasilkan udara yang kemudian di
salurkan dulu ke Air Dryer untuk di saring dimana Uap lembab dalam udara di
bersihkan dan setelah melalui proses penyaringan selanjutnya di kirim ke tangki
udara.
3. Brake Valve Katup ini mengendalikan rem dengan cara membuka dan menutup
untuk mengatur aliran udara bertekanan. Pengendalian rem untuk roda depan dan
belakang dilakukan secara terpisah.
4. Relay valve Relay valve di kendalikan oleh udara bertekanan dari brake valve, relay
valve membuka dan menutup aliran udara bertekanan dari tangki ke tabung rem
(brake chember). Untuk mengaktifkan dan membatalkan rem dengan cepat
5. Brake cember Brake chamber berfungsi unuk merubah tekanan udaara menjadi
gerakan mekanis dan melalui sebuah push rod mengerakan tuas slack adjuster
6. Air dryer Berfungsi untuk menyaring kelembapan udara sebelum udara masuk ke
tangki udara di air dryer ini antara air dan kotoran di saring terlebih dahulu agar
udara yang masuk ke Air Tank benar-benar bersih Cara kerja Udara yang akan di
gunakan untuk daya pengereman ini di hubungkan oleh Brake Valve dan Relay Vlave.
Brake Valve berfungsi sebagai kontrol pengiriman udara bertekanan ke Brake Chamber
sesuai dengan sudut injakan dari pedal rem. Sedangkan Relay Valve berfungsi sebagai
pengatur tekanan udara dari Air Reservoir sehingga menghasilkan tekanan udara yang
cukup untuk memberikan tekanan pengereman yang selanjutnya di teruskan ke Brake
Chamber dan Spring Chamber Pada brake Chamber terdapat dua bagian yaitu katup atas
( Upper Valve ) untuk rem belakang dan katup bawah ( Lower Valve ) untuk rem depan. Hal
ini memungkinkan pengereman terjadi pada roda belakang terlebih dahulu sebelum roda
depan. Sangat berguna sekali saat truk atau bus membawa muatan sehingga pengereman
dapat dilakukan secara maksimal. Saat pedal rem di injak udara melewati Upper Valve
menuju Relay Valve rem belakang sebagai signal udara. Beberapa saat kemudian udara
menekan Lower Valve untuk membuka katup sehingga udara mengalir ke Quick Release
Valve pada rem bagian depan. Quick Release Valve biasa di gunakan pada kendaraan yang
memiliki tiga sumbu roda yang terpasang dekat dengan Brake Chamber dan berfungsi untuk
membuang udara bertekanan agar tidak terjadi tekanan yang berlebihan. Full Air
Brake sangat cocok di gunakan untuk kendaraan bermuatan berat.
Muhammad Effendi (D200100025)Teknik Kendaraan
2.REM CAKRAM
Rem cakram dengan sistem penggerak hidrolik
Hampir semua komponen dan cara kerja rem cakram hidroli sama dengan rem tromol yang
membedakannya adalah gerakan piston untuk menekan kanvas. jika pada rem tromol
gerakan piston menekan kanvasnya keluar atau mengembang,lain halnya dengan rem
cakram yaitu gerakan piston menekan kanvas kedalam atau menjepit cakram.
Rem cakram penggabungan dari kerja hidolik dan elektrik /ABS
Sistem rem anti-lock braking sistem (ABS) merupakan sistem pengereman pada mobil agar
tidak terjadi penguncian roda ketika terjadi pengereman mendadak/keras. Sistem ini bekerja
apabila pada mobil terjadi pengereman keras sehingga salah sebagian atau semua
roda berhenti sementara mobil masih melaju, membuat kendaraan tidak terkendali sama
sekali. Ketika sensornya mendeteksi ada roda mengunci, ia akan memerintahkan piston rem
untuk mengendurkan tekanan, lalu mengeraskannya kembali begitu roda berputar. Proses
itu berlangsung sangat cepat, bisa mencapai 15 kali/detik. Efeknya adalah mobil tetap dapat
dikendalikan dan jarak pengereman makin efektif.
Muhammad Effendi (D200100025)Teknik Kendaraan
Empat komponen utama dari sistem pengereman ABS adalah : Sensor Kecepatan
Sensor Kecepatan yang terletak pada setiap roda ataupun diferensial (dalam beberapa
kasus), menyampaikan informasi kepada ABS ketika roda hendak mengunci.
Katup
Di setiap rem pada jalur pengereman terdapat sebuah katup yang dikendalikan oleh ABS.
Dalam beberapa sistem, katup tersebut memiliki 3 posisi :
Posisi satu; katup dalam keadaan terbuka dan tekanan dari master silinder
diteruskan langsung ke rem.
Posisi dua; katup menghalangi jalur pengereman dan mengisolasi rem dari master
silinder. Hal ini bertujuan untuk mencegah bertambahnya tekanan saat pengemudi
menginjak pedal rem lebih dalam.
Posisi tiga; katup melepaskan sebagian tekanan dari rem.
Pompa
Pompa berfungsi mengembalikan tekanan yang dilepaskan oleh katup pada jalur
pengereman.
Kontroler
Kontroler adalah sebuah komputer. Komponen tersebut mengawasi sensor kecepatan dan
mengendalikan katup.
Cara kerja
Kontroler memantau sensor kecepatan sepanjang waktu, menunggu penurunan kecepatan
putaran roda yang tidak biasa. Dalam kondisi normal, pada kecepatan sekitar 100 km per
jam, sebuah mobil membutuhkan waktu sekitar 5 detik untuk berhenti sepenuhnya. Namun
waktu yang dibutuhkan roda untuk berhenti berputar hingga terkunci, kurang dari 1 detik.
Karena kontroler ABS mengetahui bahwa menghentikan kendaraan sepenuhnya sebelum
roda terkunci tidak dimungkinkan, maka sesaat sebelum roda terkunci, tekanan rem akan
dikurangi, dan setelah akselerasi terdeteksi, maka tekanan rem akan ditambahkan kembali,
demikian seterusnya hingga mobil berhenti sepenuhnya. Proses tersebut terjadi dengan
cepat dan menghasilkan sistem pengereman yang maksimal. Pada saat ABS bekerja, denyut
Muhammad Effendi (D200100025)Teknik Kendaraan
yang dihasilkan dari proses buka tutup katup secara terus menerus dengan sangat cepat,
dapat dirasakan kaki melalui pedal rem. Beberap sistem ABS dapat melakukan proses
tersebut hingga 15 kali per detik.
SISTEM KEMUDI (STEERING)
Ø FUNGSI SISTEM KEMUDI
Fungsi sistem kemudi adalah untuk mengatur arah kendaraan dengan cara
membelokkan roda depan. Cara kerjanya bila steering wheel (roda kemudi) diputar, steering
coulomn (batang kemudi) akan meneruskan tenaga putarnya ke steering gear (roda gigi
kemudi). Steering gear memperbesar tenaga putar ini sehingga dihasilkan momen puntir
yang lebih besar untuk diteruskan ke steering lingkage. Steering lingkage akan meneruskan
gerakan steering gear ke roda-roda depan. Jenis sistem kemudi pada kendaraan menengah
Muhammad Effendi (D200100025)Teknik Kendaraan
sampai besar yang banyak digunakan adalah model recirculating ball dan pada kendaraan
ringan yang banyak digunakan adalah model rack dan pinion.
Ø SYARAT – SYARAT SISTEM KEMUDI
Agar sistem kemudi sesuai dengan fungsinya maka harus memenuhi persyaratan seperti
berikut :
a) Kelincahannya baik.
b) Usaha pengemudian yang baik.
c) Recovery ( pengembalian ) yang halus.
d) Pemindahan kejutan dari permukaan jalan harus seminimal mungkin.
FUNGSI SISTEM KEMUDI
Sistem kemudi berfungsi mengatur arah kendaraan dengan cara,membelokkan roda
depan. Bila roda kemudi diputar, kolom kemudi meneruskan putaran ke roda gigi kemudi.
Roda gigi atau sering disebut steering gear kemudi ini memperbesar momen putar,
sehingga menghasilkan tenaga yang lebih besar untuk menggerakkan roda depan melalui
sambungan-
sambungan kemudi (steering linkage). Tipe kemudi pada kendaraan :
1. Recirculating Ball
Cara kerjanya : Pada waktu pengemudi memutar roda kemudi, poros utama yang
dihubungkan dengan roda kemudi langsung membelok. Di ujung poros utama kerja dari
gigi cacing dam mur pada bak roda gigi kemudi menambah tenaga dan memindahkan
gerak putar dari roda kemudi ke gerakan mundur maju lengan pitman ( pitman arm ).
Muhammad Effendi (D200100025)Teknik Kendaraan
Gambar.2. Konstruksi Sistem Kemudi Jenis Recirculating Ball
Lengan-lengan penghubung (linkage), batang penghubung (relay rod), tie rod, lengan
idler (idler arm) dan lengan nakel arm dihubungkan dengan ujung pitman arm. Mereka
memindahkan gaya putar dari kemudi ke roda-roda depan dengan memutar ball joint
pada lengan bawah (lower arm) dan bantalan atas untuk peredam kejut. Jenis ini
biasanya digunakan pada mobil penumpang atau komersial.
Keuntungan :
Komponen gigi kemudi relative besar, bisa digunakan untuk mobil ukuran sedang, mobil
besar dan kendaraan komersial Keausan relative kecil dan pemutaran roda kemudi
relative ringan
Kerugian :
Konstruksi rumit karena hubungan antara gigi sector dan gigi pinion tidak langsung dan
Biaya perbaikan lebih mahal
2. Rack and Pinion
Cara kerja :Pada waktu roda kemudi diputar, pinion pun ikut berputar. Gerakan ini akan
menggerakkan rack dari samping ke samping dan dilanjutkan melalui tie rod ke lengan
nakel pada roda-roda depan sehingga satu roda depan didorong, sedangkan satu roda
tertarik, hal ini menyebabkan roda-roda berputar pada arah yang sama.
Kemudi jenis rack and pinion jauh lebih efisien bagi pengemudi untuk mengendalikan
roda-roda depan. Pinion yang dihubungkan dengan poros utama kemudi melalui poros
intermediate, berkaitan denngan rack.
Keuntungan :
Muhammad Effendi (D200100025)Teknik Kendaraan
Konstruksi ringan dan sederhana
Persinggungan antara gigi pinion dan rack secara langsung
Pemindahan momen relatif lebih baik, sehingga lebih ringan
Kerugian :
Bentuk roda gigi kecil, hanya cocok digunakan pada mobil penumpang ukuran
kecil atau sedang
Lebih cepat aus
Bentuk gigi rack lurus, dapat menyebabkan cepatnya keausan
KOMPONEN SISTEM KEMUDI
KOLOM KEMUDI (STEERING COLUMN)
Steering column atau batang kemudi merupakan tempat poros utama. Steering
column terdiri dari main shaft yang meneruskan putaran roda kemudi ke steering gear, dan
column tube yang mengikat main shaft ke body. Ujung atas dari main shaft dibuat
meruncing dan bergerigi, dan roda kemudi diikatkan ditempat tersebut dengan sebuah mur.
Steering column juga merupakan mekanisme penyerap energi yang menyerap gaya dorong
dari pengemudi pada saat tabrakan. Kolom kemudi terdiri atas main shaft yang meneruskan
putaran roda kemudi ke roda gigi kemudi, dan kolom kemudi yang mengikat main shaft ke
bodi. Ujung atas dari main shaft dibuat meruncing dan bergigi. Fungsinya adalah untuk
menyalurkan putaran steering wheel / roda kemudi kie steerimg gear melalui shaftnya. Di
ujung inilah roda kemudi diikat dengan sebuah mur.
Gb. Konstruksi Steering Column
Muhammad Effendi (D200100025)Teknik Kendaraan
Steering column juga merupakan mekanisme penyerap energi yang menyerap gaya dorong
dari pengemudi pada saat tabrakan.
DUA TIPE STEERING COLUMN
a. Model Collapsible
Model ini mempunyai keuntungan : Apabila kendaraan berbenturan / bertabrakan dan
steering gear box mendapat tekanan yang kuat, maka main shaft column atau bracket akan
runtuh sehingga pengemudi terhindar dari bahaya. Kerugiannya adalah : Main shaft nya
kurang kuat, sehingga hanya digunakan pada mobil penumpang atau mobil ukuran kecil.
Konstruksinya lebih rumit
b. Model Non collapsible
Model ini mempunyai keuntungan : Main shaftnya lebih kuat sehingga banyak digunakan
Muhammad Effendi (D200100025)Teknik Kendaraan
pada mobil-mobil besar atau mobil-mobil kecil, Konstruksinya sederhana Kerugiannya
adalah Apabila berbenturan dengan keras, kemudinya tidak dapat menyerap goncangan
sehingga keselamatan pengemudi relatif kecil.
STEERING GEAR
Steering Gear berfungsi untuk mengarahkan roda depan dan dalam waktu yang
bersamaan
juga berfungsi sebagai gigi reduksi untuk meningkatkan momen agar kemudi menjadi
ringan. Steering gear ada beberapa type dan yang banyak di gunakan adalah type
recirculating ball dan rack and pinion.Berat ringannya kemudi ditentukan oleh besar
kecilnya perbandingan steering gear dan umumnya berkisar antara 18 sampai 20:1.
Perbandingan steering gear yang semakin besar akan menyebabkan kemudi semakin ringan
akan tetapi jumlah putarannya semakin banyak, untuk sudut belok yang sama.Selain untuk
mengarahkan roda depan, steering Gear juga berfungsi sebagai gigi reduksi untuk
meningkatkan momen agar kemudi menjadi ringan. Untuk itu diperlukan perbandingan
reduksi yang disebut perbandingan Steering Gear, Perbandingan yang semakin besar akan
menyebabkan kemudi menjadi semakin ringan, tetapi jumlah putarannya akan bertambah
banyak, untuk sudut belok yang sama. Ada beberapa tipe steering gear, tetapi yang banyak
digunakan dewasa ini adalah
Gb. Steering gear tipe recirculating ball Gb. Steering Gear tipe rack and pinion
Janis recirculating ball digunakan pada mobil penumpang ukuran sedang sampai besar
dan mobil komercial sedangkan jenis rack dan pinion digunakan pada mobil penumpang
ukuran kecil sampai sedang.sambunbungan-sambungan kemudi (steering linkage)
Muhammad Effendi (D200100025)Teknik Kendaraan
Walaupun mobil bergerak naik-turun, gerakan roda kemudi harus dapat diteruskan ke
roda·roda dengan sangat tepat (akurat) setiap saat, untuk ilu diperlukan sambungan-
sambungan kemudi (steering linkage. Babarapa model sambungan·sambungan kemudi
suspensi rigid Tipe yang pertama, digunakan pada mobil penumpang ukuran sedang sampai
besar dan mobil komersial. Sedangkan tipe kedua, digunakan pada mobil penumpang
ukuran kecil sampai sedang. Ada beberapa bentuk steering gear box, diantaranya :
1. Model Worm Dan Sector Roller
Worm gear berkaitan dengan sector roller di bagian tengahnya. Gesekannya dapat
mengubah sentuhan antara gigi dengan gigi menjadi sentuhan menggelinding.
2. Model Worm Dan Sector
Pada model ini worm dan sector berkaitan Langsung
3. Model Screw Pin
Pada model ini pin yang berbentuk tirus bergerak sepanjang worm gear
4. Model Screw Dan Nut
Muhammad Effendi (D200100025)Teknik Kendaraan
Model ini di bagian bawah main shaft terdapat ulir dan sebuah nut terpasang padanya. Pada
nut terdapat bagian yang menonjol dan dipasang kan tuas yang terpasang pada rumahnya.
5. Model Recirculating Ball
Pada model ini, peluru-peluru terdapat dalam lubang-lubang nut untuk membentuk
hubungan yang menggelinding antara nut dan worm gear. Mempunyai sifat tahan aus dan
tahan goncangan yang baik
6. Model Rack And Pinion
Gerakan putar pinion diubah langsung oleh rack menjadi gerakan mendatar. Model rack and
pinion mempunyai konstruksi sederhana, sudut belok yang tajam dan ringan, tetapi
goncangan yang diterima dari permukaan jalan mudah diteruskan ke roda depan.