Anti-Lock Brake System [PDF]

Citation preview

Sistem rem anti terkunci



Skema ABS



Sistem rem anti terkunci atau anti-lock braking sistem (ABS) merupakan sistem pengereman pada mobil agar tidak terjadi penguncian roda ketika terjadi pengereman mendadak/keras. Sistem ini diadopsi dari teknologi serupa di pesawat terbang. ABS bekerja apabila pada mobil terjadi pengereman keras sehingga salah sebagian atau semua roda berhenti sementara mobil masih melaju, membuat kendaraan tidak terkendali sama sekali. Hal ini tentu sangat berbahaya terutama di jalan licin dan kelokan. Ketika sensornya mendeteksi ada roda mengunci, ia akan memerintahkan piston rem untuk melepaskan tekanan kembali ke titik normal , 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 sehingga dapat mengurangi tingkat kecelakaan. Kelebihan dari pada ABS (antilock braking system) lebih cepat melakukan pengereman dari pada sistem biasa yang terdapat pada mobil dan lebih stabil apabila terjadi suatu pengereman mendadak namun tidak membuat mobil kehilangan pengendalian sebesar 5-30% dibandingkan dengan pengereman standar yang terdapat di mobil yang umumnya menggunakan dua buah rem cakram dan dua buah tromol tekanan gas yang di setting oleh pabrik.



ABS (Anti-lock Braking System) Pada saat melakukan pengereman mendadak, di kecepatan tinggi atau saat hujan yang membuat jalan licin. Tentunya anda akan kesulitan dalam melakukan pengereman mendadak. Roda menjadi terkunci dan mobil susah untuk dikendalikan. Sistem anti-lock braking inilah, yang akan membantu anda, dalam melakukan pengereman mendadak, dan membantu anda dalam mengendalikan mobil jika anda mengerem mendadak. Sistem ini, sudah diterapkan sejak lama terutama untuk balapan. Tanpa sistem ini, pengemudi professional, juga mengalami kesulitan dalam mengendalikan mobil, jika melakukan pengereman mendadak. Setiap pengemudi di jalan raya, pasti akan menghindari melakukan pengereman mendadak, tetapi keadaan terkadang memaksa pengemudi untuk melakukan pengereman secara mendadak. Jika mobil anda tidak dilengkapi dengan sistem ABS, maka kempat roda akan terkunci. Hal ini mengakibatkan mobil tetap meluncur dan susah dikendalikan. Secara teori, sistem ini menghindari penguncian terhadap kempat roda, dengan roda yang tidak terkunci, mobil lebih mudah dikendalikan. Selain itu, semua bagian ban mobil akan melakukan pengereman, yang dapat menghidari ban panas. Semua ini akan



membuat jarak pengereman menjadi lebih pendek dan daya cengkram ban masih anda dapatkan.



Lalu bagaimana cara kerja rem ABS? Sistem anti-lock braking memiliki empat komponen utama yang saling terkait, satu sama lain. Keempat komponen ini memiliki fungsi yang berbeda-beda, kompenen tersebut antara lain: 1. Sensor Kecepatan Sensor ini berfungsi untuk membaca kecepatan putaran roda, terdapat di setiap roda atapun di diferensial (tergantung dari pabrik). 2. Katup Pengereman Di setiap jalur minyak rem terdapat katup, dan katup ini dikendalikan oleh komputer / kontroler ABS. Secara umum, katup rem memiliki tiga posisi yang berbeda. 



Katup Posisi Satu: Dalam posisi ini, katup dalam posisi terbuka penuh, sehingga tekanan minyak rem secara penuh, langsung diteruskan ke rem.







Katup Posisi Dua: Dalam posisi ini, katup akan menghalangi tekanan minyak rem, sehingga tekanan tidak akan diteruskan ke rem walaupun pengemudi menekan rem.







Katup Posisi Tiga: Dalam posisi ini, katup akan menghalangi sebagian dari tekanan minyak rem, sehingga tekanan hanya setengah yang diteruskan ke rem, walaupun pengemudi menekan rem secara penuh.



3. Pompa Fungsi dari pompa ini adalah mengembalikan tekanan pada jalur pengereman yang dilepaskan oleh katup ke rem. 4. Kontroler / Komputer Fungsi dari alat ini adalah otak yang mengendalikan katup dan mengolah data dari sensor kecepatan. Cara Kerja Rem ABS Mobil Sensor kecepatan akan membaca kecepatan mobil setiap saat, dan menyampaikan data kecepatan tersebut ke pada kontroler. Untuk mobil berhenti secara normal di kecepatan 100 kilometer perjam, akan diperlukan waktu selama 5 detik. Tentunya pada saat anda melakukan pengereman normal, tidak akan terjadi penguncian roda kendaraan. Lain ceritanya jika anda melakukan pengereman mendadak, maka roda akan terkunci. Waktu yang diperlukan untuk roda terkunci kurang lebih 1 detik. Karena kontroler telah di program, 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, dengan cara mengambil katup posisi dua atau katup posisi 3, sesuai perintah dari kontroler. Setelah putaran roda terdeteksi oleh sensor kecepatan, kontroler akan memerintahkan katup untuk mengambil posisi satu, yang membuat tekanan minyak rem kembali dan diteruskan ke rem. Cara kerja rem ABS diatas terjadi sangat cepat, rata-rata sistem ABS pada mobil sekarang, mampu melakukan 15 kali proses tersebut dalam 1 detik.



9 Gambar 1. Keunggulan Kendaraan dengan Sistem ABS



A. Pengertian Antilock Brake System (ABS) Antilock Brake System (ABS) adalah sistem rem yang mengontrol tekanan minyak rem dari master silinder ke setiap silinder roda/caliper agar tidak terjadi penguncian saat pengereman berlangsung. Lebih khusus lagi ABS merupakan sistem rem yang dapat memberikan kontrol yang cukup pada tekanan minyak rem agar selalu pada angka slip optimum antara roda dan permukaan jalan, sehingga kendaraan dapat berhenti dengan baik dan cepat. Keuntungan sistem ABS adalah sebagai berikut : 1. Penguncian roda depan dapat dicegah pada saat terjadi pengereman secara mendadak, sehingga pengendalian tetap stabil. 2. Penguncian roda belakang dapat dicegah pada saat terjadi pengereman mendadak sehingga terhindar dari bagian belakang kendaraan memutar dan steering terjaga tetap lurus. 3. Electronik control mengatur gaya pengereman menuju koefisien yang optimum gaya gesek antara roda dan permukaan jalan yang akan memperpendek jarak pengereman. 4. ABS dapat bekerja secara konvensional dengan fungsi Fail-Safe bila ABS tidak bekerja dengan baik. Saat fungsi Fail-Safe aktif, lampu peringatan akan menyala untuk mengingatkan pengemudi akan adanya masalah pada sistem ABS. B. Perbedaan Proses Kontrol Rem Konvensional dengan ABS 1. Rem Konvensional



Gambar 2. Proses Kontrol Rem Konvensional Saat pengereman mendadak, tekanan minyak rem akan meningkat cepat dan mengunci roda. Hal ini akan terjadi lebih cepat bila kondisi jalan licin. 2. Rem ABS



Gambar 3. Proses Kontrol Rem ABS a. Saat roda mulai mengunci, tekanan rem dijaga pada titik A oleh perintah yang dikirim dari control modul sehingga perlambat roda dapat lebih halus/lambat. b. Saat putaran roda menurunkan kecepatan mengunci roda berdasarkan perintah (tekanan dijaga) yang dikirim dari ABS control modul, tekanan rem menurun mulai titik B. c. Saat perlambatan roda berhenti terjadi tekanan rem pada titik itu sehingga percepatan roda kembali terjadi. d. Saat percepatan roda semakin besar, ABS control modul mendeteksi bahwa gaya pengereman berkurang, tekanan rem akan dinaikkan., mulai titik C. Kontrol dari tekanan rem ini berdasarkan kecepatan kendaraan, menyediakan gaya pengereman yang optimum untuk menghindari penguncian roda. C. Prinsip Kerja ABS ABS tidak akan bekerja pada pengereman normal/roda belum slip. Ketika mulai terjadi penguncian pada roda/terjadi slip ABS akan mulai bekerja, yaitu pada efektive range 0,1-0,3. Slip pada roda akan dideteksi oleh wheel speed sensor yang kemudian diinformasikan ke ABS control modul, kemudian ABS control modul memberi informasi kepada hidrolik unit untuk mengatur tekanan minyak rem ke caliper sehingga roda tidak akan terkunci.



Gambar 4. Grafik Pengontrolan Sistem ABS Terhadap Slip Ratio Untuk lebih jelasnya perhatikan video berikut: D. Komponen Utama Rem ABS 1. Wheel Speed Sensor Wheel Speed Sensor berfungsi untuk mendeteksi kecepatan roda dan mendeteksi terjadinya slip pada roda kendaraan yang nantinya data yang diterima diinformasikan ke ABS Control Modul. Wheel speed sensor terdiri dari sensor dan rotor. Di dalam sensor terdapat magnet yang menghasilkan garis gaya magnet dan pada rotor terdapat roda gigi. Saat rotor berputar roda gigi yang berputar memotong garis gaya magnet sehingga menghasilkan gaya induksi elektromotif bolak-balik sesuai dengan kecepatan rotor. Oleh sensor gaya induksi elektromotif bolak-balik ini dubah menjadi sinyal gelombang sinus tegangan kemudian dikirimkan ke ABS Control Modul.



Gambar 5. Konstruksi Wheel Speed Sensor



Gambar 6. Output Signal 2. ABS Control Modul ABS Control Modul adalah unit yang memproses semua sensor untuk mengendalikan kerja sistem rem ABS dengan cara mengatur kerja setiap solenoid yang ada didalam hidrolik unit. Selain fungsi tersebut ABS Control Modul sebagai: a. Fungsi Self Diagnosis, adalah fungsi untuk mendiagnosa sistem dan komponen rem pada berbagai kondisi dan hasilnya diinformasikan dalam DTC dengan penyalaan lampu peringatan ABS. b. Fungsi Fail-Safe, adalah fungsi keamanan dimana jika terjadi masalah pada fungsi ABS, maka sistem ABS akan off dan sistem rem akan kembali pada sistem rem konvensional (tanpa ABS). c. Sirkuit Pembentuk Gelombang, merubah sinyal output dari wheel speed sensor berupa gelombang sinus (analog) yang frekuensinya berubah-ubah berdasarkan perubahan kecepatan roda menjadi sinyal pulsa (digital) sehingga dapat diproses oleh micro komputer. d. Micro Computer Unit (MCU), mendeteksi kecepatan roda, percepatan atau perlambatan kecepatan roda dan kecepatan kendaraan sesuai dengan sinyal digital yang dikirim dari sirkuit pembentuk gelombang sehingga kondisi slip kendaraan dapat dideteksi setiap waktu: (1) Saat perlambatan kecepatan roda menurun drastis hingga dibawah kecepatan yang ditentukan, MCU menentukan angka slip tinggi dan mengirim sinyal untuk menahan atau mengurangi tekanan rem. (2) Sebaliknya saat percepatan kecepatan roda meningkat hingga pada batas yang telah ditentukan, MCU menentukan angka slip rendah mengirim sinyal untuk menaikkan tekanan rem. e. Sirkuit Solenoid Control, sirkuit ini menggunakan power transistor dan mengontrol arus yang mengalir ke solenoid valve didalam hidrolik unit. f. Sirkuit Fail- safe, sirkuit ini memonitor kerja dari sensor, solenoid dan ABS control modul. Bila terdapat unit atau sistem yang tidak berfungsi sirkuit akan menghentikan kerja dari semua solenoid dan motor, dan sistem rem akan berfungsi secara konvensional, lampu peringatan ABS pada panel instrumen akan menyala. 3. Hidrolik Unit (Actuator) Hidrolik unit terdiri dari solenoid valve, pompa, reservoir, accumulator. Solenoid valve mengubah posisi anchor berdasarkan output dari ABS control modul. a. Saat sirkuit penghasil tekanan terbentuk, minyak rem dalam caliper/wheel cylinder mengalir menuju ke reservoir dan tekanan rem menurun. Pompa mengalirkan minyak rem ke accumulator dimana



tersimpan



minyak



rem



yang



bertekanan



tinggi,



sebelum



dikembalikan ke master cylinder. b. Saat sirkuit penahan tekanan terbentuk, saluran caliper terputus dan tekanan minyak dalam caliper dijaga agar konsisten.



c.



Saat sirkuit peningkatan terbentuk, minyak rem yang bertekanan tinggi pada accumulator diteruskan ke caliper. Bila tekanan minyak rem dalam accumulator belum tinggi, tekanan minyak rem dalam caliper sama dengan tekanan minyak rem pada master cylinder.



Gambar 7. Hidrolik Unit E. Pengoperasian ABS



Gambar 8. Bagan Pengoperasian ABS