Sistem Rem ABS

Menghentikan mobil yang sedang melaju cepat diatas jalanan licin sangatlah menantang. Namun fungsi ABS (Anti-lock braking systems) dirancang sedemikian rupa untuk menghadapi setiap tantangan pengereman dan mengurangi kecemasan pengemudi di saat-saat genting. Bahkan tanpa ABS pengemudi profesional pun tidak mampu menghentikan laju kendaraannya secepat pengemudi biasa yang menggunakan ABS.

Seperti kita ketahui, bahwa situasi lalu lintas di jalan terkadang tidak dapat diprediksi. Dan hal-hal yang memaksa pengemudi untuk melakukan pengereman seketika bisa saja terjadi, seperti contohnya penyebrang jalan yang kurang berhati-hati, kendaraan lain yang memotong jalan secara mendadak, dan lain sebagainya. Saat hal tersebut terjadi, maka tindakan pertama yang dilakukan pengemudi secara refleks adalah menginjak rem sedalam-dalamnya. Pada mobil yang tidak dilengkapi dengan sistem pengereman ABS, maka keempat rodanya akan mengunci dan mobil tersebut akan tetap meluncur tak terkendali.




Teori fungsionalitas teknologi ABS sebenarnya cukup sederhana, mencegah terkuncinya keempat roda saat pengereman mendadak. Dengan mencegah agar tidak ada roda yang terkunci saat pengereman, maka kendaraan dapat tetap dikendalikan dan mampu berhenti lebih cepat. Singkatnya, pengemudi memiliki kesempatan lebih besar untuk menghindari kemungkinan terjadinya kecelakaan.

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.



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.

Demikianlah konsep dasar cara kerja sistem pengereman ABS. Tentunya masih ada lebih banyak lagi variasi dan alogaritma kontroler untuk ABS.

EBD (Electronic Brake force Distribution)

Electronic Braking Distribution
EBD atau kepanjangan dari electronic brake distribution adalah suatu piranti yang membagi pengereman dari tiap roda agar mobil tetap dalam keadaan terkendali dan bergerak secara linear. Teknologi ini sama dengan ESP. EBD biasanya lebih sederhana dari ESP dan biasa diterapkan pada mobil Jepang.


1. Cara kerja sistem EBD
Tugas EBD sebagai subsistem dari sistem ABS untuk mengontrol adhesi pemanfaatan yang efektif oleh roda belakang. Tekanan roda belakang didekati dengan distribusi kekuatan rem yang ideal dalam operasi pengereman parsial. Untuk melakukannya, desain rem yang konvensional diubah dalam arah overbraking poros belakang, dan komponen ABS digunakan EBD mengurangi ketegangan pada kekuatan rem hidrolik katup proporsi dalam kendaraan EBD mengoptimalkan desain rem berkaitan dengan: pemanfaatan adhesi(gaya tarik menarik antar molekul yang tidak sejenis)

EBD dapat bekerja dalam hubungannya dengan ABS dan Electronic Stability Control ("ESC") untuk meminimalkan percepatan yaw selama bergantian. ESC membandingkan sudut roda kemudi untuk menilai kendaraan memutar menggunakan sensor tingkat yaw. "Yaw" adalah rotasi kendaraan sekitar pusat vertikal gravitasi (belok kiri atau kanan). Jika sensor yaw mendeteksi lebih / yaw kurang dari sudut roda kemudi harus menciptakan, mobil understeering atau oversteering dan ESC mengaktifkan salah satu depan atau rem belakang untuk memutar mobil kembali ke kursus yang dimaksudkan. Sebagai contoh, jika mobil adalah membuat berbelok ke kiri dan mulai understeer. ESC mengaktifkan rem belakang kiri, yang akan membantu mengubah mobil kiri. Sensor sangat sensitif, dan aktuasi yang begitu cepat bahwa sistem dapat memperbaiki arah sebelum pengemudi bereaksi. ABS membantu mencegah roda lock-up dan EBD membantu kekuatan rem berlaku tepat untuk membuat ESC bekerja secara efektif.

Electronic Stability Control (ESC) dan Traction Control System (TCS)


Electronic Stability Control(ESC) atau disebut juga dengan Vehicle Dynamic Control(VDC), Dynamic Stability Control(DSC), Electronic Stability Program(ESP), Vehicle Stability Control(VSC) atau Vehicle Stability Assist(VSA) adalah salah satu safety sistem pada mobil modern. ESP pertama kali diperkenalkan oleh Mercedes pada pertengahan tahun 1990. Fungsi utama yaitu untuk meingkatkan performa dan mencegah kecelakaan pada lintasan yang sulit seperti tikungan tajam atau jalan yang licin, dan atau pengereman mendadak. Secara umum sistem ini menyetabilkan kendaraan dengan memberikan yaw moment (diperoleh dari rem disetiap roda) dan menyesuaikan arah roda sesuai arah yang diinginkan pengendara.



Kendaraan mungkin bergerak tidak sama persis dengan posisi stir ketika pengendara membelokkan dengan arah yang tajam atau di jalan yang licin. Pada kondisi ini kendaraan bisa bersifat understeer atau oversteer. Kondisi oversteer yaitu kendaraan membelok melebihi arah belokan yang diinginkan pengemudi hal ini karena roda belakang kehilangan gaya gesek.

Gambar 1 Stability Control System[1]

Gambar 1 menunjukkan blok diagram dari Stability Control System yang terdiri dari tiga komponen utama: Pengemudi, Mobil, dan Lingkungan. Pada kondisi normal, Pengemudi melihat arah jalan kemudian menyesuaikan arah mobil dengan jalan menggunakan setir. Ketika ESC system mendeteksi bahwa pengemudi akan kehilangan control mobil, ESC memberikan yaw moment secara otomatis berdasarkan perbedaan antara arah stir dari pengemudi dan arah mobil yang sebenarnya dan membantu pengemudi membawa mobil kembali pada jalur.

Gambar 2 Oversteer dan Understeer[1]

Berdasarkan data dari Insurance Institute for Highway Safety(IIHS), Amarika Serikat, pada Juni 2006 hampir 10.000 ribu kecelakaan fatal di US dapat dihindari setiap tahun jika setiap kendaraan dilengkapi dengan ESC. Pada tahun 2012 pemerintah US mewajibkan setiap mobil yang dijual di US harus dilengkapi dengan ESC. Beberapa perusahaan yang sudah memakai ESC pada produknya yaitu Bendix, Bosch, BWI Group, Continental,Johnson Electric, Mitsubishi Electric, Nissin, TRW, Wabco.

Traction Control(TCS) dipakai untuk mencegah slip roda pada saat akselerasi. Slip biasanya terjadi pada jalan yang licin seperti salju atau genangan air, dimana roda tidak memperoleh gaya gesekan yang cukup untuk menggerakkan kendaraan. Traction Control dan Antilock Breaking System(ABS) biasanya bekerja bersama. ABS dipakai untuk mencegah slip ketika pengereman, sedangkan TCS diapaki untuk mencegah slip saat akselerasi. TCS dikenal juga sebagai Anti-Slip Regulation(ASR).

TCS memakai sensor kecepatan di roda untuk mendeteksi kecepatan kendaraan dan juga untuk mendeteksi adanya slip antara roda dan jalan. Jika slip terdeteksi TCS memastikan bahwa hanya sedikit torka yang tersalur ke roda yang slip, dengan memperkecil torka ini diharapkan gaya gesek antara ban dan mobil kembali ada sehingga kendaraan dapat bergerak. Input utama dari TCS adalah sensor kecepatan yang ada di ban. Sensor ini secara kontinue memonitor kecepatan dari setiap roda dan mengirimkan data tersebut ke ABS dan TCS di ECU(Electrical Control Unit). Ketika slip terdeteksi, TCS mengatur rem hidrolik yang ada di ban yang mengalami slip. Proses ini akan memperlambat kecepatan roda yang slip sehingga gaya gesek akan muncul kembali. Secara bersamaan torka dipindahkan ke roda yang berlawanan. Lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 3. Jika kedua roda kehilangan gaya gesek, TCS memperlambat kedua roda hingga diperoleh gaya gesek, atau sistem memberikan sinyal ke Powertrain Control Module(PCM) untuk mengurangi torka dari mesin ke ban.

Gambar 3 Mekanisme Traction Control[1]