Sistem Rem Abs

 A.    Pengertian Sistem Rem 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.ABS merupakan sistem pengereman yang didesain untuk menghindari terjadinya selip (skidding) karena roda terkunci (locked) pada saat pengereman yang mana hal ini akan dapat menimbulkan bahaya karena roda yang selip akan menyebabkan kendaraan tidak dapat dikendalikan. Roda yang selip juga akan dapat memperpanjang jarak pengereman, karena koefisien gesek ban yang selip lebih kecil daripada ban yang menggelinding.

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.

Jika permukaan jalan saat pengereman tidak rata, roda2 yang mengalami selip akan mudah terkunci dan mobil akan berputar putar . namun dengan sistem ABS mobil akan tetap stabil sampai mobil tersebut berhenti.

Perbandingan pengereman kendaraan yang tidak menggunakan rem ABS dan yang menggunakan rem ABS

Sejarah singkat mengenai ABS

1.      1952 ABS untuk kapal terbang oleh Dunlop

2.      1969 Rear-wheel-only ABS oleh Ford & Kelsey Hayes

3.      1971 Four-wheel ABS oleh Chrysler & Bendix

4.      1978 Produksi massal Bosch ABS Systems dengan Mercedes Benz

5.      1984 Sistem terpadu ABS oleh ITT-Teves

6.      Sejak awal tahun 1990 ABS mulai ditawarkan ke mobil ukuran kecil dan menengah karena biaya sudah murah dan untuk menambah efisiensi

Anti-lock Brake System dirancang untuk mencegah terjadinya penguncian roda (wheel lockup) saat pengeman mendadak di segala medan jalan. Hasil saat pengeraman adalah:

1.      Mobil tetap stabil

2.      Arah kemudi stabil (Vehicle Stability)

3.      Mengerem lebih cepat (jarak pengereman lebih dekat, kecuali jalan tanah, bersalju)

4.      Penguasaan kontrol kendaraan menjadi maksimal (tinggat kestabilan)

B.     Komponen Utama Sistem ABS

Sistem ABS merupakan kombinasi dari sistem elektronik dan hidrolik untuk mengatur pengereman       masing-masing roda agar menghindari roda terkunci. Komponen utama ABS secara umum adalah:

1.      Speed sensor

Masing roda, informasi ini diperlukan agar sistem dapat mengetahui roda mana yang sedang akan terkunci. Speed sensor ini dapat terpasang terpasang pada setiap roda, atau ada juga yang dipasang pada diferensial.masing-masing roda agar menghindari roda terkunci.

                  2.      Valve

Terdapat sebuah valve pada open masing-masing rem yang dikontrol oleh ABS, valve ini memiliki tiga posisi:

1)      Valve terbuka (open), tekanan dari master cylinder diteruskan langsung ke rem.

2)      Valve menutup jalur dan mengisolasi rem roda yang bersangkutan sehingga mencegah tekanan terus meningkat pada saat rem ditekan lebih kuat.

3)      Valve melepaskan (release) tekanan pada rem.

                   3.      Pump

Valve melepaskan tekanan pada rem, oleh karena itu maka harus ada alat yang mengembalikan tekanan pada rem, dan inilah fungsi dari pompa tersebut.

                   4.      ABS Controller / Computer

ABS terdiri dari wheel speed sensor yang berfungsi untuk mendeteksi kecenderungan suatu roda mengalami penguncian, HCU (Hydraulic Control Unit) mensuplai tekanan rem ke setiap roda berdasarkan output signal dari ABSCM (control module).

      Dari sinyal wheel speed sensor, ABSCM akan menghitung dan memperkirakan akselerasi, deselerasi dan slip rasio, pengaturan solenoid valve dan return pump, gunanya adalah adalah untuk mencegah terjadinya wheel lock-up. ABSCM dapat mengatur sistem monitoring pada sirkuit dan mematikan dirinya sendiri apabila sistem mengalami kegagalan. Pengemudi dapat mengetahui adanya kegagalan sistem pada ABS apabila lampu peringatan ABS menyala.

C.    Prinsip Kerja ABS

  Salah satu algoritma cara kerja dari sistem ABS secara sederhana adalah dengan memonitor speed sensor pada roda sepanjang waktu untuk mencari terjadinya perlambatan (deceleration) yang tidak wajar. Tepat sebelum terkunci, roda akan mengalami perlambatan yang sangat cepat. Apabila dibiarkan, roda akan berhenti jauh lebih cepat dari mobil, misalnya mobil yang bergerak dengan kecepatan 60 mil per jam akan berhenti dalam 5 detik, namun roda yang terkunci akan berhenti berputar dalam waktu kurang dari 1 detik. ABS Controller kemudian membaca perubahan yang “tidak mungkin” ini dan mengurangi tekanan (release) pada rem tersebut sampai kembali terjadi akselerasi dan kemudian meningkatkan tekanan(pumpi ng) lagi sehingga menimbulkan deselerasi lagi. Sistem ABS dapat bekerja dengan sangat cepat dalam melakukan siklus tersebut, sebelum roda mengalami perubahan kecepatan yang signifikan. Hal ini menyebabkan roda melambat dengan perlambatan yang sama dengan mobil, dengan rem menjaga roda sangat dekat dengan titik dimana roda akan mulai terkunci (lock up). Kondisi ini menghasilkan daya pengereman yang maksimum pada sistem, begitu juga hal ini dapat menjaga roda terus berputar sehingga tetap dapat dikendalikan.

Kesimpulannya, prinsip utama dari sistem ABS adalah mengontrol kecepatan putaran roda dengan cara mengontrol tekanan pada jalur sistem pengereman. Dengan demikian dicapai kondisi dimana roda sedang tepat sebelum terkunci, yang mana akan menghasilkan pengereman yang paling efektif.

Ditinjau dari sistem kontrolnya, sistem kontrol traksi merupakan sistem yang mampu mempertahankan ratio slip diantara ban dan permukaan jalan dengan cara mengontrol peralatan-peralatan guna memberikan perlawanan percepatan terhadap perubahan kondisi permukaan jalan. Peralatan itu tersebut, yaitu:

1.      Kontrol Torsi Engine, berfungsi mempertahankan kondisi steady state plant.

2.      Kontrol Torsi Pengereman, mencegah keberadaan torsi dengan memberikan gaya gesek yang berbeda di antara kedua roda penggerak.

Sistem kontrol traksi direncanakan untuk mencegah roda melintir dengan gaya akseleratif yang tinggi, dan pemasarannya telah mulai dilakukan sejak tahun 1987. Kraf (1990), Rittmanssberger (1998), Kiyotaka (1991), menyatakan bahwa antiskid controller mengatur roda slip dengan torsi pengereman, biasanya pada keempat rodanya. W Shields Neeley (1994), menyatakan bahwa peren canaan kontrol slip dengan NeuFuz dapat dilakukan untuk sistem kontrol traksi dan sistem ABS.

Armin Czinczel (1991) dalam penelitiannya menyatakan bahwa kebutuhan akan sistem kontrol traksi untuk kendaraan FWD merupakan optimisasi traksi. Oleh karena itu sistem torsi pengereman sangat diperlukan. Tatsuhiko Abe (1996) melakukan penelitian sistem kontrol traksi dengan HTCS (Hybrid Traction Control System) yang menawarkan kinerja dalam hal memperbaiki TCS dengan EIB (Engine Inertia Brake).

Komponen-Komponen Kontrol Traksi tersebut meliputi :

1.      Wheel Speed sensor, sensor yang memberikan informasi kepada ABS untuk ditindak lanjuti.

2.      ECU (Electronic Control Unit) Input amplifier IC menerima sinyal dari wheel speed sensor,

3.      sinyal frekwensi tersebut memberi perintah tentang kecepatan roda penggerak. Microcontrollernya akan memproses sinyal-sinyal percepatan dan kecepatan roda penggerak. Datadata ini akhirnya akan menyiapkan basis perhitungan dalam menentukan nilai akhir yang dibutuhkan untuk kendali slip.

4.      Hydraulic Unit

5.      Electronic throttle control actuator

6.      Simplified throttle control actuator

7.      Fuel injection dan ignition control (Pengurangan tekanan pompa mesin secara perlahan-lahan).

D.     Jenis-jenis ABS

1.      4-SENSOR 4-CHANNEL

Jenis ABAS ini mempunyai empat wheel sensor dan 4 hydraulic control channel dan masingmasing mengontrol secara tersendiri. Sistem ini mempunyai tingkat keamanan dan jarak pemberhentian yang lebih pendek di berbagai macam kondisi jalan. Namun apabila permukaan jalannya licin, besar gaya rem antara kanan dan kiri yang tidak rata akan mengakibatkan terjadi gerakan Yawing pada bodi kendaraan sehingga bisa mengurangi kestabilan. Karena itulah, kebanyakan mobil yang dilengkapi dengan tipe 4 channel ABS memasukkan satu select low logic pada roda belakang agar mobil tetap stabil, di berbagai macam kondisi jalan.

                  2.      4-SENSOR 3-CHANNEL

Dipakai untuk mobil FF (Front engine Front driving), kebanyakan berat kendaraan terpusat di roda depan dan berat titik tengah kendaraan saat direm juga berpindah ke depan hampir 70%, gaya pengereman ini dikontol oleh roda depan. Artinya adalah kebanyakan tenaga pengereman dibangkitkan oleh roda depan, sehingga agar ABS bisa efektif, maka diperlukan pengaturan tersendiri (independent control) pada roda depan. Namun demikian, roda belakang yang gaya pengeremannya lebih sedikit, juga sangat penting untuk memastikan kendaraan aman saat dilakukan pengereman.

Karena itulah apabila saat ABS roda belakang bekerja di permukaan jalan yang licin, maka independent control pada roda belakang mengatur agar gaya pengereman roda2 belakang tidak merata sehingga mobil mengalami yawing. Untuk menhindari gerakan yawing ini dan untuk menjaga agar mobil tetap aman saat ABS bekerja di berbagai kondisi jalan, maka tekanan rem roda belakang diatur berdasarkan kecenderungan roda mana yang mengalami lock-up. Konsep pengaturan ini dikenal dengan ‘Select-low control’.

3.      3-SENSOR 3-CHANNEL

Mobil yang dilengkapi dengan H-bake line system mempunyai sistem kontrol ABS jenis ini. 2 channel untuk roda depan dan satunya lagi untuk roda belakang. Roda belakang dikontrol bersama dengan select low control logic. Untuk X-brake line system, diperlukan 2 channels (2 brake port di dalam unit ABS) untuk mengatur roda belakang dikarenakan masing-masing roda belakang mempunyai jalur rem yang berbeda.

                  4.      1-SENSOR 1-CHANNEL 

                    Dipakai Untuk mobil yang dilengkapi dengan H-bake line system, hanya untuk mengontrol         tekanan roda belakang. Pada rear diffirential dipasang satu wheel speed sensor yang berfungsi untuk mendeteksi kecepan roda. Cara kerjanya adalah saat dilaukan pengeraman mendadak roda depan akan terkunci, sehingga kestabilan kemudi mobil akan hilang dan jarak henti pada permukaan jalan yang mempunyai daya gesek rendah (low) juga akan bertambah jauh. Sistem ini hanya akan membantu untuk penghentian lurus.