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.