Sistem Rem Mobil TKR

Sistem  Rem

Rem adalah suatu sistem untuk memperlambat atau menghentikan gerakan roda, sehingga gerak kendaraan menjadi pelan. Sistem rem pada kendaraan merupakan suatu sistem yang sangat penting untuk keamanan dan kenyamanan dalam berkendara, jika rem tidak berfungsi maka rem juga dapat menimbulkan bahaya. Rem yang baik adalah pada waktu kendaraan berjalan dengan kecepatan tinggi, dan tiba-tiba melakukan pengereman, kendaraan tersebut tidak mengalami oleng atau tetap stabil. Selain itu rem juga mempunyai kelemahan yaitu rem sering mengalami blong, hal ini diakibatkan karena pemeliharaan yang kurang rutin dan penyebab terjadinya rem blong adalah pad rem habis, minyak rem habis, dan terjadinya kebocoran pada seal piston rem, master rem, ataupun pada selang remnya. Oleh sebab itu, pemeliharaan rem harus sangat diperhatikan.

Fungsi Rem

Rem pada kendaraan berfungsi untuk mengurangi atau memperlambat kecepatan dan menghentikan kendaraan, serta memberikan kemungkinan kendaraan dapat parkir dan berhenti pada tempat yang menurun.

Prinsip Kerja Rem

Kendaraan tidak dapat berhenti dengan segera apabila mesin dibebaskan dengan pemindah daya, kendaraan cenderung tetap bergerak. Kelemahan ini harus dikurangi dengan maksud untuk menurunkan kecepatan gerak hingga berhenti. Prinsip kerja rem adalah merubah tenaga kinetik (gerak) menjadi tenaga panas dengan cara menggesekkan dua buah obyek yaitu tromol dan kanvas rem sehingga putaran akan melambat. Oleh karena itu, komponen rem yang bergesekan ini harus tahan panas dan tidak mudah berubah bentuk saat bekerja pada suhu tinggi.

Gambar 2.2. Prinsip Kerja Rem

Sumber : Toyota Astra Motor, New Step 1 Training Manual. 1995

Tipe Rem

Rem yang dipergunakan dalam kendaraan bermotor dapat digolongkan menjadi beberapa tipe, yang salah satunya adalah tergantung pada penggunaannya. Tipe rem tersebut antara lain :

a)  Rem kaki

Rem kaki dikelompokkan menjadi dua tipe, yaitu : rem hidraulis (hidraulic brake) dan rem pneumatik (pneumatic brake).

Gambar 2.3. Rem Hidraulis

Sumber : Toyota Astra Motor, New Step 1 Training Manual. 1995

Rem hidraulis lebih merespon dengan cepat dibanding tipe lainnya, dan juga konstruksinya lebih khusus dan handal (superior design flexibility). Dengan adanya keuntungan tersebut rem hidraulis banyak digunakan pada kendaraan penumpang truk ringan. Cara kerja rem hidraulis yaitu rem hidraulis menekan mekanisme rem dan menyalurkan tenaga rem, dan mekanisme pengereman akan menimbulkan daya pengereman.

Sistem rem pneumatic adalah sistem rem yang memanfaatkan tekanan udara untuk menekan sepatu rem. Di sini pedal rem berperan hanya membuka dan menutup katup rem (brake valve), dan mengatur aliran udara bertekanan yang keluar dari tangki udara. Tipe sistem rem seperti ini banyak digunakan pada kendaraan berat seperti truk gandeng dan bus, rem pneumatic digunakan pada truk gandeng dan bus karena agar beban yang berat mampu diimbangi dengan sistem rem yang kemampuannya lebih berat juga. Prinsip kerja rem pneumatic yaitu udara bertekanan dikumpulkan dalam reservoir atau silinder. Ketika sebuah tombol ditekan, udara yang dipaksa keluar dari reservoir dan mendorong piston yang menekan sepatu rem ke tromol. Sama seperti rem hidraulis, sebenarnnya yang menyebabkan kendaraan untuk berhenti adalah gesekan antara kanvas rem dan tromol, yang membedakan adalah gaya yang mendorong sepatu rem.

Gambar 2.4. Rem Pneumatic

Sumber : Toyota Astra Motor, New Step 1 Training Manual. 1995

b)  Rem Parkir

Rem parkir (parking brake) terutama digunakan untuk memarkir kendaraan. Rem parkir terbagi menjadi dua tipe, yaitu : tipe roda belakang dan tipe center brake. Kendaraan penumpang menggunakan tipe roda belakang, dan kendaraan truk atau niaga menggunakan tipe center brake.

1) Tipe roda belakang

                        Gambar 2.5. Tipe Roda Belakang

Sumber : Toyota Astra Motor, New Step 1 Training Manual. 1995

2) Tipe center brake

                            Gambar 2.6.  Tipe Center Brake

Sumber :Toyota Astra Motor, New Step 1 Training Manual. 1995

c)  Rem Tambahan

Fungsi utama rem adalah mengurangi putaran roda, bukan sebagai alat penghenti kendaraan. Alhasil masih banyak ditemukan mobil tanpa fitur ABS (Anti-lock Brake System) akan tetap meluncur meskipun sudah menginjak rem. Ini bukan persoalan roda yang masih berputar, tapi adanya gaya sentrifugal yang berbanding lurus dengan kecepatan mobil. Sistem anti-lock braking akan membantu dalam melakukan pengereman mendadak dan membantu mengendalikan mobil agar tidak tergelincir.

Gambar 2.7. Anti-lock Brake System

   Sumber :Toyota Astra Motor, New Step 1 Training Manual. 1995

Cara kerja rem ABS : Sensor kecepatan akan membaca kecepatan mobil setiap saat, dan menyampaikan data kecepatan tersebut kepada kontroler. Untuk mobil berhenti secara normal dikecepatan seratus kilometer per jam, akan diperlukan waktu selama lima detik. Tentunya pada saat melakukan pengereman normal, tidak akan terjadi penguncian roda kendaraan. Lain ceritanya jika melakukan pengereman mendadak, maka roda akan terkunci. Waktu yang diperlukan untuk roda terkunci kurang lebih satu detik. Karena kontroler telah diprogram, untuk dapat menghentikan kendaraan secara maksimal, terkuncinya roda saat pengereman tidak boleh terjadi. Sebelum roda terkunci, kontroler akan mendapatkan data dari sensor kecepatan dan akan memerintahkan katup menghalangi tekanan sesuai perintah kontroler. Setelah putaran roda terdeteksi oleh sensor kecepatan, kontroler akan memerintahkan katup untuk mengambil posisi yang membuat tekanan minyak rem kembali diteruskan ke rem. Cara kerja rem ABS di atas terjadi sangat cepat, rata-rata sistem ABS pada mobil sekarang, mampu melakukan lima belas kali proses tersebut dalam satu detik.  

Mekanisme Kerja Rem

Setiap kendaraan memerlukan suatu mekanisme yang dapat mengatur kecepatan atau menghentikan kendaraan. Mekanisme ini sangat penting, sehingga pengemudi dapat mengontrol laju kendaraan sesuai yang diinginkan. 

Gambar 2.8. Mekanisme Rem dalam Kendaraan

Sumber : Drs. I. Solihin dan Mulyadi, S.Pd., Perbaikan

Chasis Dan Pemindah Tenaga. 2000

a.  Pedal Rem

Pedal rem adalah komponen pada sistem rem yang dimanfaatkan oleh pengemudi untuk melakukan dan mempermudah pengereman dengan cara diinjak. Karena pedal rem mempunyai peranan penting dalam sistem rem, maka tinggi pedal rem juga harus sama dengan yang telah ditentukan. Jika terlalu tinggi, diperlukan waktu yang lebih banyak bagi pengemudi untuk menggerakkan pedal rem, sehingga mengakibatkan pengereman akan terlambat.

Gambar 2.9. Konstruksi Pedal Rem

Sumber : Drs. I. Solihin dan Mulyadi, S.Pd., Perbaikan

Chasis Dan Pemindah Tenaga. 2000

Pedal rem juga harus mempunyai gerak bebas yang cukup. Tanpa gerak bebas ini, piston master cylinder akan selalu terdorong keluar dimana mengakibatkan rem akan bekerja terus dikarenakan adanya tekanan minyak rem yang terjadi pada sistem rem. Disamping itu juga harus terdapat jarak cadangan pedal yang cukup pada waktu pedal rem ditekan.

b.  Master Cylinder

Master cylinder berfungsi untuk mengubah gerak rem ke dalam tekanan hidraulis. Master cylinder terdiri dari reservoir tank yang berisi minyak rem, demikian juga piston dan silinder yang membangkitkan tekanan hidraulis. Master cylinder pada dasarnya mempunyai dua tipe yaitu tipe tunggal dan tipe ganda.

1) Tipe tunggal

Pada jenis tunggal ini konstruksinya hanya terdiri atas satu piston dan satu return spring.

Cara kerjanya : Pada saat pedal ditekan piston akan bergerak maju dan minyak rem mengalir ke tangki melalui saluran di depan silinder master. Akibat tekanan ini maka tekanan minyak tinggi akibat pengecilan volume, sehingga bisa mendorong katup inlet sampai menutup saluran ke tangki, inlet tertutup, tekanan minyak bertambah naik dan minyak mengalir ke silinder roda melewati katup pengecek. Jika pedal rem dilepas maka piston kembali ke posisi semula akibat gaya pegas. Hal ini menyebabkan tekanan minyak mengecil dan terjadi kevakuman dalam piston. Akibatnya minyak akan terhisap, batang pendorong tertarik, dan katup inlet terbuka sehingga minyak kembali ke tangki.

2) Tipe Ganda

Pada jenis ini piston dan return springnya terdiri atas dua yang saling berhubungan.

Cara kerjanya : Saat pedal ditekan maka piston bergerak ke depan, minyak rem kembali ke tangki dan katup inlet menutup saluran masuk. Saat piston bergerak lagi timbul tekanan dan juga pada piston 2 timbul tekanan sehingga menyebabkan tekanan fluida timbul pada rem belakang. Naiknya tekanan fluida pada piston 2 maka batang pendorong menutup saluran minyak ke tangki minyak rem sehingga tekanan akan pindah ke sistem roda belakang melalui katup outlet. 

c.  Pipa Rem

Pipa rem berfungsi untuk mengalirkan minyak rem bertekanan dari master cylinder menuju wheel cylinder. Pipa rem yang sudah lama digunakan sering mengalami kerusakan. Kerusakan yang terjadi terutama pada ujung pipa yang dikaitkan pada saluran output master cylinder atau saluran masuk ke wheel cylinder.

d. Boster Rem

Tenaga penekanan pada pedal rem dari seorang pengemudi tidaklah cukup kuat untuk segera menghentikan kendaraan. Boster rem melipat gandakan daya penekanan pedal, sehingga daya pengereman yang lebih besar diperlukan.

Boster rem dapat dipasang menjadi satu dengan master cylinder atau dapat juga dipasang secara terpisah dari master cylinder itu sendiri. Boster rem mempunyai diaphragma atau membran yang bekerja dengan adanya perbedaan tekanan antara tekanan atmosfer dan kevakuman yang dihasilkan dari dalam intake manifold mesin. Master cylinder dihubungkan pedal dan membran untuk memperoleh daya pengereman yang besar dari langkah pedal yang minimum.

Gambar 2.12. Konstruksi Boster Rem

Sumber : Drs. I. Solihin dan Mulyadi, S.Pd., Perbaikan

Chasis Dan Pemindah Tenaga. 2000

Bila boster rem tidak dapat berfungsi dikarenakan sesuatu hal, boster rem dirancang sedemikian rupa sehingga hanya tenaga bosternya saja yang hilang, dengan sendirinya rem akan memerlukan gaya penekanan pedal yang lebih besar. Fungsi boster rem dapat dicek dengan cara berikut :

1) Tekan pedal beberapa kali saat mesin mati, dan periksa bahwa tidak ada perubahan jarak cadangan pada pedal rem.

2) Tekan pedal rem saat mesin hidup. Bila tinggi pedal sedikit menurun, boster rem bekerja normal. 

e.  Katup Pengimbang (Proportioning valve)

Kendaraan dihentikan dengan adanya gesekan antara ban dan jalan. Gesekan ini akan bertambah sesuai dengan adanya pembagian beban pada roda. Biasanya kendaraan yang mesinnya terletak didepan, bagian depannya lebih berat dibandingkan bagian belakangnya. Bila kendaraan di rem, maka titik pusat gravitasi akan pindah kedepan. Dengan alasan tersebut diperlukan alat pembagi tenaga sehingga dapat diberikan pengereman yang lebih besar untuk roda depan. Alat ini dinamakan katup pengimbang atau proportioning valve.

Katup pengimbang diletakkan diantara saluran rem master cylinder dan wheel cylinder roda belakang. Alat ini berfungsi secara otomatis menurunkan tekanan hidraulis pada silinder roda belakang, dengan demikian daya pengereman atau daya cengkeram pada roda belakang akan berkurang agar roda belakang terhindar dari penguncian lebih awal saat pengereman darurat.

f.  Flexible Hose

Flexible hose merupakan sistem rem yang digunakan untuk menyalurkan pipa rem dan rem roda, dan untuk mengimbangi gerakan suspensi. Pipa rem berfungsi menyalurkan minyak rem dari master cylinder ke wheel cylinder.

g.  Tuas Rem Parkir

Tuas rem dan kabel rem berfungsi untuk mengerem roda belakan melalui batang penghubung dan kabel-kabel. Selain itu juga untuk parkir kendaraan pada kondisi jalan yang menurun. Tuas rem parkir juga dilengkapi dengan ratchet untuk mengatur tuas pada suatu posisi pengetesan. Pada beberapa tuas rem parkir penyetelan dekat dengan tuas rem. Dengan demikian penyetelan jarak tuas dapat mudah di stel. Berdasarkan konstruksi dan cara kerja rem tangan dalam pemakaiannya terbagi dalam dua jenis yaitu, jenis stick dan jenis tuas dorong.

1) Jenis stick

2) Jenis tuas dorong

Jenis Rem

a. Rem Cakram

Mobil modern kebanyakan telah menerapkan piranti yang satu ini. Biasanya rem cakram dapat ditemukan pada roda kendaraan baru sehingga dalam setiap penggunaannya menjadi maksimal terarah. Rem cakram menjadi salah satu sistem pengereman modern terbaik pada mobil dan ideal untuk diterapkan pada setiap mobil, terutama mobil dengan volume silinder  mesin berkapasitas  besar.

Sistem kerja rem cakram adalah dengan cara menjepit cakram yang biasanya dipasang pada roda kendaraan melalui caliper yang digerakkan oleh piston untuk mendorong sepatu rem ke cakram. Rem jenis ini biasanya digunakan pada kereta api, mobil, sepeda motor. Pada mobil balap, bahan yang digunakan biasanya terbuat dari keramik agar tahan panas yang ditimbulkan selama proses pengereman.

1) Komponen-komponen rem cakram :

a) Disc

Disc adalah komponen rem cakram yang berguna untuk menerima gesekan dari pad rem pada saat pengereman dilakukan, disc ini dihubungkan dengan roda kendaraan melalui sambungan baut. Jadi ketika kendaraan berjalan dan roda berputar maka disc juga ikut berputar.

                       

                                

b) Caliper

Caliper adalah komponen rem disc yang berguna untuk menerima dan meneruskan gaya pengereman dari minyak rem untuk memberikan tekanan pada pad rem. Pada caliper terdapat piston yang menerima tekanan dari minyak rem dan akan bergerak maju keluar untuk menekan pad rem. Caliper dipasang pada chasis kendaraan dan tidak bergerak pada saat roda berputar. Caliper pada rem cakram ini mempunyai beberapa tipe yaitu, type fixed caliper (double piston) dan type floating caliper (single piston).

(1) Type fixed caliper (double piston)

Tipe caliper ini konstruksinya terpasang dua silinder yang bekerja secara hidrolik menekan pad dari dua arah. Prinsip kerjanya : Pada saat terjadi tekanan akibat hidrolik oil pressure maka piston akan terdorong kedua pad dan pegas karet hingga pad menekan cakram. Pada saat tekanan hilang maka pegas karet akan mengembang atau reaksi dan kedudukan pad kembali pada kedudukan semula.  Namun demikian radiasi panasnya terbatas karena silinder rem berada diantara cakram dan velg, hal ini menyebabkan sulit tercapai pendinginan. Untuk membutuhkan penambahan komponen yang banyak untuk mengatasi hal tersebut, caliper jenis ini sudah jarang digunakan.

 (2) Type floating caliper (single piston)

Tipe seperti ini piston hanya ditempatkan pada satu sisi caliper saja. Tekanan hidraulis dari master cylinder mendorong piston dan selanjutnya menekan pada disc (cakram). Pada saat yang sama tekanan hidraulis menekan pada sisi pad, dan ini disebabkan karena caliper bergerak dan menjepit cakram  dan terjadi usaha pengereman.

                   

c) Pad Rem

Pad rem adalah komponen yang menekan dan bergesekan dengan disc. Pad rem ini dipasang pada kaliper rem dan dapat bergerak maju mundur di saat piston pada kaliper menekan. Pad rem lebih dikenal dengan sebutan kanvas rem.

                              

2) Cara Kerja Rem Cakram

Pada saat pedal rem ditekan akan mendorong minyak rem ke arah caliper dan mendorong piston. Pada saat piston bergerak caliper akan menekan kanvas rem ke piringan sehingga terjadilah pengereman. Setelah pedal rem dilepas, karet yang didalam caliper sebagai pengembali posisi piston seperti semula dan mengembalikan minyak rem ke tabung penyimpanan minyak rem tersebut.

3) Kelebihan Rem Cakram

Kelebihan rem cakram adalah dapat digunakan dari berbagai suhu, sehingga hampir semua kendaraan menerapkan sistem rem cakram sebagai andalannya. Selain itu rem cakram tahan terhadap genangan air sehingga pada kendaraan yang telah menggunakan rem cakram dapat menerjang banjir. Rem cakram memiliki sistem rem yang berpendingin diluar (terbuka) sehingga pendinginan terbilang lebih efektif. Kegunaan rem cakram banyak dipergunakan pada roda depan kendaraan karena gaya dorong untuk berhenti pada bagian depan kendaraan lebih besar dibandingkan dibelakang, sehingga membutuhkan pengereman yang lebih pada bagian depan. Namun saat ini telah banyak mobil yang menggunakan rem cakram pada keempat rodanya.

4) Kekurangan Rem Cakram

Kekurangan dari rem cakram adalah dari bagian aplikasi rem cakram yang bersifat terbuka, sehingga memudahkan debu atau kotoran dan bahkan lumpur dapat menempel. Lama kelamaan kotoran tersebut dapat menghambat kinerja pengereman, bahkan sampai merusak bagian komponen pada bagian caliper, seperti piston. Oleh karena itu, perlu dilakukan pembersihan sesering mungkin untuk menghindari kerusakan pada komponen rem tersebut.

b.  Rem Tromol

Rem tromol adalah rem yang bekerja atas dasar gesekan antara sepatu rem dengan tromol yang ikut berputar bersama putaran roda kendaraan. Agar gesekan dapat mmemperlambat kendaraan dengan baik, maka sepatu rem di buat dari bahan yang mempunyai koefisien gesek yang tinggi. Rem tromol tahan lama karena adanya tempat gesekan yang lebar diantara sepatu dan tromol, tetapi penyebaran panas agak lebih sulit di banding dengan rem cakram karena mekanismenya yang agak tertutup. Karena itu rem tromol hanya dipakai pada roda-roda belakang yang tidak begitu banyak memerlukan tenaga pengereman.

Cara Kerja Rem Tromol

Rem tromol adalah salah satu konstruksi rem yang cara pengereman kendaraan dengan menggunakan tromol rem (brake drum), sepatu rem (brake shoe), dan silinder roda (wheel cylinder). Pada dasarnya jenis rem tromol yang digunakan roda depan dan belakang tidak sama, hal ini dimaksudkan supaya sistem rem dapat berfungsi dengan baik dan sesuai persyaratan.

Adapun cara kerja rem tromol adalah : Pada saat pedal rem diinjak, maka tuas master cylinder akan mendorong piston dan minyak rem didalam master cylinder akan terdorong ke dalam pipa saluran minyak rem. Minyak rem didalam pipa akan diteruskan ke silinder roda, dan kemudian mendorong piston yang ada didalam silinder roda ke arah luar. Hal ini mengakibatkan sepatu rem terdorong dan kanvas bergesekan dengan tromol sehingga terjadi pengereman. Pada saat pedal rem dilepas, maka pushrod akan bergerak mundur dan piston akan ikut bergerak mundur mengikuti pushrod. Karena pushrod tidak mampu mengalahkan tenaga pegas maka volume pada master cylinder membesar dan tekanan mengecil, akibatnya pada sepatu rem akan kembali ke posisi semula.

Komponen Rem Tromol

Rem tromol terdiri dari komponen-komponen sebagai berikut :

a. Wheel Cylinder

Wheel cylinder adalah komponen rem yang didalamnya terdapat piston rem beserta seal tergantung dari konstruksi rem tromolnya. Fungsi dari wheel cylinder adalah untuk menekan sepatu rem ke tromol. Ada dua macam jenis wheel cylinder, yang pertama bekerja pada sepatu rem pada kedua arah dan yang kedua gerakannya hanya pada satu arah saja.

         

b. Sepatu Rem

Sepatu rem berbentuk busur yang disesuaikan dengan lingkaran tromol dan dilengkapi dengan kanvas. Sepatu rem berfungsi untuk menahan putaran tromol melalui gesekan dan juga sepatu rem ini berhubungan dengan mekanisme rem tangan.

                              

c. Kanvas Rem

Kanvas rem dipasang pada sepatu rem untuk menambah tenaga gesek pada tromol. Bahan yang digunakan adalah asbes dengan tembaga atau campuran plastik untuk memperoleh tahan panas yang tinggi dan tahan aus. Kanvas ini bisa diganti bila sudah mengalami keausan.

                         

d. Pegas Pengembali

Pegas pengembali adalah komponen rem yang berfungsi untuk mengembalikan sepatu rem ke posisi semula pada saat tekanan wheel cylinder turun.

                

                        

e. Backing Plate

Backing plate adalah komponen rem yang terbuat dari baja press. Backing plate bagian rem belakang diikat dengan baut pada real axel housing dan untuk rem depan backing plate diikat dengan baut pada steering knuckle. Backing plate berfungsi sebagai tumpuan untuk menahan putaran tromol sekaligus sebagai dudukan wheel cylinder.

               

                              

f. Penyetel Sepatu Rem

Komponen ini berfungsi untuk menyetel kerenggangan antara sepatu rem dengan tromol. Penyetel sepatu rem ini akan mendorong kanvas rem agar tidak terlalu jauh dengan tromol, sehingga ketika piston rem melakukan penekanan, maka kanvas rem akan segera bergesekan dengan tromol. Penyetelan sepatu rem dilakukan pada saat pemeriksaan rem dan saat penggantian kanvas rem.

g. Piston Rem

Piston rem berada didalam wheel cylinder yang berfungsi untuk meneruskan tenaga pengereman dari minyak rem ke kanvas rem. Piston bergerak maju bila mendapat tekanan dari minyak rem, dan pada saat minyak rem tidak menekan lagi maka piston akan kembali ke posisi semula.

h. Bleeder Plug

Bleeder plug adalah komponen rem yang berfungsi untuk mengeluarkan udara yang terdapat pada pipa minyak rem. Bleeder plug terletak dibelakang wheel cylinder.

i. Tromol Rem

Tromol rem umumnya terbuat dari besi tuang. Tromol ini berputar bersama dengan roda dan dipasang hanya diberi sedikit kerenggangan dengan sepatu rem. Bila rem ditekan maka kanvas rem akan menekan terhadap permukaan tromol, sehingga mengakibatkan terjadinya gesekan dan menimbulkan panas. Panas yang ditimbulkan pada tromol cukup tinggi (200°C-300°C). permukaan tromol rem dapat menjadi tergores ataupun cacat, hal ini dapat diperbaiki dengan cara pembubutan.

                        

1) Kelebihan Rem Tromol

Kelebihan dari rem tromol adalah posisinya yang tertutup tromol sehingga kotoran dari luar tidak dapat masuk. Selain itu kinerja dari rem tromol lebih lembut dan penampang kanvas rem dapat dibuat lebar sehingga dapat digunakan pada beban angkut yang berat.

2) Kekurangan Rem Tromol

Kekurangan dari rem tromol adalah karena tidak seluruhnya kanvas rem menempel ke tromol roda, maka daya pengereman yang dihasilkan rem tromol hanya 70% saja. Selain itu, jika rem tromol terendam air, rem tromol tidak dapat berfungsi dengan baik karena koefisien gesek akan berkurang.