Top Banner
MAKALAH SISTEM REM ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM (A.B.S) PADA MOBIL TOYOTA Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Mekatronika Oleh : SWARDI LEONARDO SIBARANI 13320001 PRODI TEKNIK MESIN UNIVERSITAS HKBP NOMMENSEN 2015
17

Anti-Lock Brake System. PDF

Jan 14, 2016

Download

Documents

Anti-Lock Brake System. PDF leonardo
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Anti-Lock Brake System. PDF

MAKALAH

SISTEM REM ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM (A.B.S)

PADA MOBIL TOYOTA

Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah

Mekatronika

Oleh :

SWARDI LEONARDO SIBARANI

13320001

PRODI TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS HKBP NOMMENSEN

2015

Page 2: Anti-Lock Brake System. PDF

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kita panjatkan kehadirat Tuhan yang maha Esa atas berkat dan karuniaNya

sehingga saya dapat menyusun makalah ini tepat pada waktunya.

Adapun tujuan dibuatnya makalah ini adalah untuk menambah wawasan saya dan juga pembaca,

tentang pengembangan teknologi keselamatan berkendaraan pada system rem mobil yaitu Anti-lock

Brake System.

Saya menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari

semua pihak pembaca yang sifatnya membangun selalu saya harapkan, demi kesempurnaan dari

makalah ini.

Saya juga mengucapkan banyak terimakasih kepada Bapak Ir.Sahat P. Siahaan,MT selaku yang

memberikan tugas ini sehingga dapat menambah wawasan saya dibidang Anti-lock Brake System.

Akhir kata, semoga Makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua Terimakasih.

Medan, 02 juni 2015

Penulis

SWARDI L. SIBARANI

Page 3: Anti-Lock Brake System. PDF

PENDAHULUAN

A.

Latar Belakang

Keselamatan mengendarai kendaraan merupakan hal yang wajib bagi diri

manusia. Setiap kendaraan pastilah dilengkapi dengan suatu perangkat yang bisa

membuat si pengendara merasa nyaman dan tidak merasa takut untuk

mengendarainya. Salah satu perangkat keselamatan itu adalah dibuatnya rem guna

menghentikan laju kendaraan yang dikehendaki agar dapat terhindar dari kecelakaan.

ABS ( anti-lock brake system) merupakan rem dengan sistem hidrolis diperkenalkan

tanggal 9 desember 1970 di Stutgart, Jerman oleh penciptanya, Hans scherenberg,

anggota dewan Marcedes Benz, dan secara optional digunakan pada Marcedes Benz

S-class pada tahun 1978, system rem sudah berkembang dengan pesatnya.

Sedangkan untuk dalam negeri system ABS Toyota diperkenalkan pada tahun

1971. System ini adalah system roda belakang (ABS dua roda) dimaksudkan untuk

mengurangi kehilangan kestabilan arah pada waktu mengerem diatas permukaan jalan

yang tidak licin.

Beberapa penyempurnaan telah dilakukan terhadap system ini dan pada tahun

1983 diperkenalkan ABS empat roda (four wheel ABS).

B.

Identifikasi Masalah

Dari uraian latar belakang masalah di atas, maka dapat dibuat suatu

identifikasi masalah yang berhubungan dengan sistem rem Anti-Lock Brake System

(ABS).

C.

Pembatasan Masalah

Pada makalah ini akan membahas tentang

- Komponen sistem ABS (Anti-Lock Brake System)

- Cara kerja sistem hidrolis pada ABS (Anti-Lock Brake System)

- Manfaat fitur ABS (Anti-Lock Brake System)

Page 4: Anti-Lock Brake System. PDF

D. Tujuan

1. Untuk mengetahui komponen dalam Sistem Rem ABS.

2. Untuk memahami cara kerja Sistem Rem ABS.

3. Untuk mengetahui manfaat fitur Sistem Rem ABS.

LANDASAN TEORI

A. Komponen Sistem Rem ABS

Empat komponen utama dari sistem pengereman ABS adalah :

1.

Sensor Kecepatan

Sensor Kecepatan yang terletak pada setiap roda ataupun diferensial (dalam

beberapa kasus), menyampaikan informasi kepada ABS ketika roda hendak

mengunci.

Sensor Kecepatan ini berfungsi untuk mendeteksi kecepatan roda dan

mendeteksi terjadinya slip pada roda kendaraan yang nantinya data yang diterima

diinformasikan ke ABS Control Modul. Sensor kecepatan 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 1. Sensor Kecepatan

Page 5: Anti-Lock Brake System. PDF

2.

Katup (Valve Actuator)

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.

3.

Posisi tiga; katup melepaskan sebagian tekanan dari rem.

Gambar 2. Katup (Valve) Pompa (Pump Actuator)

Pompa berfungsi mengembalikan tekanan yang dilepaskan oleh katup pada jalur

pengereman.

Agar mampu bekerja secara optimal, sistem anti-lock brake harus mengetahui

ketika ada bagian roda yang berpotensi terkunci akibat hilangnya traksi.

Komponen speed sensor yang diletakkan di setiap roda berfungsi untuk memberikan

informasi ini kepada sistem tersebut.

Page 6: Anti-Lock Brake System. PDF

Gambar 3. Pump Actuator

4. Kontroler

Kontroler adalah sebuah komputer. Komponen tersebut mengawasi sensor kecepatan

dan mengendalikan katup. 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 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. (accnews / various sources / image: google.com)

Gambar 4. Kontroler

Page 7: Anti-Lock Brake System. PDF

B. Cara Kerja Sistem Rem ABS

Biasanya rem bekerja untuk memperlambat atau menghentikan kendaraan dengan

menggunakan dua jenis tahanan (resistance). Tahanan antara bantalan rem (brake

pad) dan disc (atau sepatu rem dan tromol-tromol) dan tahanan antara ban dan

permukaan jalan. Pengereman dapat dikendalikan dalam keadaan stabil, bila

adanya hubungan berikut, antara tahanan didalam system rem lebih kecil daripada

tehanan antara ban dan jalan. Akan tetapi, bila hubungan ini terbalik, maka ban-ban

akan mengunci dan kendaraan mulai membuang (skidding).

Dan apabila tahanan system rem lebih besar daripada tahanan antara ban dan jalan,

maka akibatnya bila roda depan mengunci, tidak mungkin mengarahkan

kendaraan. Bila roda belakang mengunci, maka adanya perbedaan didalam

koefisien gesekan (coefficient of fiction) diantara sisi kiri dan kanan pada

permukaan jalan akan menyebabkan terjadinya ngepot (tail spin) pada belakang

bagian kendaraan.

ABS mengontrol tekanan minyak rem yang bekerja pada silinder roda, sehingga

roda tidak akan mengunci bila pengereman berlaku secara tiba-tiba. Hal ini akan

membantu dalam menjaga kestabilan arah selama terjadi pengereman emergency

(darurat).

Pada sistem rem yang biasa tanpa ABS, bila pengereman berlaku pada jalan yang

bersalju, kestabilan arah mudah hilang, dan pengemudi harus memompa rem agar

kendaraan dapat berhenti. Akan tetapi pada kendaraan yang dilengkapi dengan

ABS, maka fungsi ini secara automatis dilakukan oleh ABS dan dengan demikian

akan mengontrol pengereman dengan mantap dan akurat.

Prinsip ABS

Bila kendaraan dijalankan pada kecepatan konstan, maka kecepatan kendaraan dan

roda-roda adalah sama (dengan kata lain ; ban-ban tidak membuang). Akan tetapi,

bila pengemudi menginjak pedal rem untuk memperlambat kendaraan, maka

kecepatan roda-roda akan berangsur-angsur berkurang dan tidak lagi sesuai dengan

kecepatan bodi kendaraan yang melaju dalam kelembanan (inersia) sendiri.

Mungkin akan terjadi slip antara ban-ban dan permukaan jalan.

Page 8: Anti-Lock Brake System. PDF

Gambar diagram slip ratio

Keterangan : Slip ratio 0% menunjukkan suatu keadaan dimana roda-roda

berputar bebas tanpa tahanan. Slip ratio 100% menunjukkan suatu keadaan

diamana roda-roda mengunci total dan ban-ban akan membuang (skidding)

pada permukaan jalan.

Adapun kekuatan pengereman tidak harus seimbang dengan slip ratio

dan mencapai maksimumnya pada waktu slip ratio berada diantara 10% dan

30%. ABS direncanakan untuk menggunakan slip ratio ini dan

memaksimalkan kemampuannya (pengereman) tanpa memperhatikan

keadaan jalan.

Cara Kerja

Sistem kerja diterangkan dibawah ini dengan menggunakan roda depan sebagai

contoh.

1) Selama Pengereman Biasa (ABS tidak digunakan)

ABS tidak bekerja selama pengereman biasa, dan ECU ABS tidak mengalirkan

arus listrik ke solenoid coil. Oleh karena itu, katup 3-posisi (3-position valve)

ditekan kebawah oleh sebuah pegas pengembali, dan port “A” tetap terbuka

Page 9: Anti-Lock Brake System. PDF

sedangkan port “B” tetap tertutup. Bila pedal rem ditekan, tekanan minyak pada

master silinder meningkat danminyak rem mengalir dari port “A” ke port “C”

didalam katup solenoid 3-posisi dan dikirim ke disc brake cylinder. Minyak rem

dicegah mengalir ke dalam pompa oleh katup pengontrol no. 1 (check valve no. 1)

yang terletak pada sirkuit pompa. Bila pedal rem dibebaskan, minyak rem kembali

dari silinder piringan rem ke master cylinder rem melalui port “C” ke port “A” dan

katup pengontrol no. 3 didalam katup solenoid 3-posisi.

Nama alat

Katup

solenoid

tiga posisi

Motor pompa

Cara kerja

Port “A”

terbuka

Port “B”

tertutup

Off

Master cylinder

Brake pedal released

Brake pedal depressed

Port "A" open

No. 3 check valve

No. 1 check valve

0A

Return springs

Port "C"

Solenoid

coil

Port "B" closed

Pump

No. 2 check valve

0V

ABS

ECU

Disc brake cylinder

Reseirvoir

Front wheel speed sensor

2) Pada Waktu Pengereman Darurat (ABS digerakkan)

Bila salah satu dari empat roda kira-kira akan mengunci pada waktu pengereman

secara tiba-tiba, aktuator ABS mengontrol tekanan minyak rem yang bekerja pada

roda tersebut sesuai dengan sinyal yang dikirimkan oleh ECU. Roda ini akan

tercegah dari penguncian.

Mode “Pengurangan Tekanan”

Bila suatu roda hampir mengunci, ECU akan mengirim arus listrik (5A) ke

solenoid coil yang membangkitkan tenaga magnet yang kuat. Katup 3-posisi

bergerak ke atas dan port “A” menutup serta port “B” membuka. Akibatnya,

Page 10: Anti-Lock Brake System. PDF

Gambar Mode “Pengurangan Tekanan”

minyak rem dari silinder disc brake akan mengalir melalui port ”C” ke port “B”

dalam katup solenoid 3-posisi dan masuk kedalam reseirvoir. Pada waktu yang

bersamaan motor pompa dihidupkan oleh sinyal dari ECU, dan minyak rem

dikirim kembali dari reseirvoir ke master cylinder. Sebaliknya, minyak rem yang

keluar dari master cylinder, dicegah masuk kedalam katup solenoid 3 posisi oleh

port “A” yang tertutup dan oleh check valve no. 1 dan 3. hasilnya, tekanan

hidraulis didalam silinder disc brake akan berkurang, dan mencegah penguncian

atas roda. Tingkat pengurangan tekanan hidraulis diatur oleh pengurangan dari

mode-mode “Pengurangan Tekanan” dan “Penahanan” (holding) mode.

Nama alat

Katup solenoid

tiga posisi

Motor pompa

Master cylinder

Port "A" closed

Cara kerja

Port “A” tertutup

Port “B” terbuka

On

No. 3 check valve

No. 1 check valve

5A

Port "C"

Solenoid

coil

Port "B" open

Pump

No. 2 check valve

12 V ABS

ECU

Disc brake cylinder

Reseirvoir

Front wheel speed sensor

Mode “Penahanan “ (Holding Mode).

Page 11: Anti-Lock Brake System. PDF

Ketika tekanan didalam silinder disc brake berkurang atau bertambah, dan sesnsor

kecepatan mengirim sinyal yang menunjukkan bahwa kecepatan sudah mencapai

tingkatan yang dituju (target level) ECU memberi arus (2A) ke solenoid coil untuk

menahan agar tekanan didalam silinder disc brake berada pada tingkatan itu.

Ketika rus yang diberikan ke solenoid dikurangi dari 5A (dalam mode pengurangan

tekanan) menjadi 2A (dalam mode penahanan) tenaga magnet yang dibangkitkan

dalam solenoid coil juga berkurang. Maka selanjutnya katup solenoid 3-posisi

bergeak ke bawah ke posisi tengah oleh tenaga pegas pembalik, sehingga port “B”

akan tertutup.

Nama alat

Katup solenoid

tiga posisi

Motor pompa

Master cylinder

Port "A" closed

Cara kerja

Port “A” tertutup

Port “B” tertutup

On

No. 3 check valve

No. 1 check valve

2A

Return springs Pump 12 V

ABS

ECU

Port "C" Port "B" closed No. 2 check valve

Disc brake cylinder

Reseirvoir

Front wheel speed sensor

Gambar Penahanan Tekanan

Mode “Penambahan Tekanan”

Page 12: Anti-Lock Brake System. PDF

Ketika tekanan didalam silinder disc brake perlu ditambah untuk memberikan

tenaga rem yang lebih kuat, ECU menghentikan pengiriman arus ke solenoid coil.

Hal ini akan membuka port “A” menutup port “B” dengan demikian master

cylinder dapat mengalir dari port “C” dalam katup solenoid 3-posisi ke silinder

disc brake. Penambahan tekanan hidraulis dikontrol oleh pengulangan mode-mode

penambahan tekanan dan penahanan tekanan.

Nama alat

Katup solenoid

tiga posisi

Motor pompa

Cara kerja

Port “A” tertutup

Port “B” tertutup

On

Master cylinder

Port "A" open

No. 3 check valve

No. 1 check valve

0A

Return springs

Port "C"

Solenoid

coil

Port "B" closed

Pump

No. 2 check valve

12 V ABS

ECU

Disc brake cylinder

Reseirvoir

Front wheel speed sensor

Gambar Penambahan Tekanan

C. Manfaat Fitur Sistem Rem ABS

Page 13: Anti-Lock Brake System. PDF

Kesalahan persepsi pada fungsi rem menyebabkan rendahnya pemahaman

konsumen pada manfaat rem ABS (Anti-lock Braking System). Karena itu, tak

mengherankan bila masih banyak konsumen mobil yang menganggap sepele fungsi

fitur rem ABS. Padahal, fitur ABS sangat besar manfaatnya bagi keselamatan

berkendara, terutama saat pengereman mendadak? terlebih dilakukan di jalan yang

licin. Sampai detik ini pun banyak di antara pengemudi yang memahami rem sebagai

penghenti laju kendaraan. Padahal, fungsi rem hanyalah mengurangi putaran roda.

Cobalah Anda bayangkan, mengapa mobil yang berlari kencang masih meluncur

ketika rem sudah diinjak sedemikian dalamnya. Apalagi bila dilakukan dalam

kondisi lintasan basah atau berpasir. Penyebab masih meluncurnya mobil setelah di rem bukan karena roda yang masih

berputar, tapi diakibatkan gaya sentrifugal. Semakin kencang pergerakan mobil

maka semakin besar potensi gaya sentrifugal yang diterimanya ketika dilakukan

pengentian mendadak. Pada mobil tanpa fitur ABS gaya sentrifugal yang besar

bahkan mampu menyeret ban yang terkunci oleh rem.

Efek dari gaya sentrifugal memang hanya melempar mobil lurus ke depan. Namun

bisa dibayangkan, bagaimana bila ketika gaya sentrifugal diterima mobil posisi

roda depan sedang dalam keadaan miring. Ya, mobil akan meluncur tak terkendali,

bahkan paling fatal mengakibatkan mobil terbalik.

Untuk mengurangi gaya sentrifugal itulah maka tercipta rem ABS. Namun jauh

sebelum ABS ditemukan para pembalap telah menerapkan prinsip kerja rem ABS

secara manual. Para pembalap biasanya melakukan pengereman dari kecepatan

tinggi dengan cara menekan pedal rem secara bertahap, dalam reflek tinggi dan

bobot tekanan yang berbeda-beda.

Pengemudi awam kerap memahami metode ini dengan melakukan tindakan

“mengocok” rem. Namun hampir sebagian besar dari mereka salah

menerapkannya. Alhasil, tak ada manfaat dari tindakannya itu.

Page 14: Anti-Lock Brake System. PDF

Sebetulnya, yang dilakukan pembalap tempo dulu (sebelum ditemukan ABS) sama

dengan prinsip sederhana kerja fitur ABS. ABS melakukan pengurangan laju

secara gradual dengan pengereman bertahap. Metode kerjanya dikontrol secara

mekanis. Tujuannya, untuk menghindari roda terkunci, sehingga potensi gaya

sentrifugal yang akan mendorong mobil ikut terkurangi.

Pada mobil-mobil mahal, sistem ABS sudah dikontrol oleh teknologi komputer

yang cerdas. Beberapa mobil canggih bahkan bisa mengontrol besaran tekanan rem

yang dibutuhkan untuk masing-masing roda.

Namun terkadang, tanpa di sadari, banyak pengendara mobil berfitur ABS masih

memperlakukan gaya pengereman “mengocok”. Tindakan ini sama sekali tidak

dibutuhkan. Sebaliknya bila hal ini dilakukan maka hanya akan membingungkan

sensor ABS yang pada ujungnya mengurangi sensitifitas pengereman.

Jadi, bila Anda ingin membeli mobil pikirkan manfaat fitur ABS. Lagi pula apa

ruginya menambah uang untuk sebuah sistem yang akan memberi keselamatan

bagi Anda dan keluarga?

Mercedes-Benz S-Class terbaru termasuk mobil yang menggunakan teknologi pengereman

ABS paling mutakhir.

Page 15: Anti-Lock Brake System. PDF

KESIMPULAN

Dari semua uraian yang telah penulis sampaikan, dapat diambil beberapa

kesimpulan :

1. ABS (anti-lock brake system) bekerja saat keadaan darurat.

2. ABS (anti-lock brake system) berfungsi untuk mengurangi kehilangan

kestabilan arah pada waktu mengerem diatas permukaan jalan yang licin.

3. ABS tidak bekerja selama pengereman biasa, dan ECU ABS tidak

mengalirkan arus listrik ke solenoid coil.

4. Bila salah satu dari empat roda kira-kira akan mengunci pada waktu

pengereman secara tiba-tiba, aktuator ABS mengontrol tekanan minyak rem

yang bekerja pada roda tersebut sesuai dengan sinyal yang dikirimkan oleh

ECU.

Page 16: Anti-Lock Brake System. PDF

DAFTAR PUSTAKA

Manual Book from PT. Nasmoco Toyota, 2003, Surakarta.

Pranoto, T.S., 2003, Pengereman Bersamaan Pada Rem Drum Dengan Aplikasi

http://www.acc.co.id/news/read/187/mengenal_cara_kerja_rem_abs_anti_lock_brakin

g_systems

http://www.rentalmobilbali.net/cara-kerja-rem-abs/

Page 17: Anti-Lock Brake System. PDF