Bahan Ajar Sistem Rem ABS

BAHAN AJAR ABS (ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM)

Disusun oleh

DODI SETIAWAN 5202413064

PENDIDIKAN TEKNIK OTOMOTIF

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2016

1. Pendahuluan

Seringkali kita melihat tayangan televisi yang memberitakan kecelakaan yang kerap terjadi belakangan ini. Ada yang disebabkan oleh kelalaian manusia, kondisi jalanan yang licin dan tidak memadai, dan lain sebagainya. Terlebih pada kasus kondisi jalan yang licin dan kebiasaan pengemudi yang menjalankan kendaraannya dengan kecepatan tinggi, terdapat sebuah sistem pengereman yang dapat mengurangi resiko kecelakaan yang disebabkan oleh hal tersebut. Nama dari sistem tersebut adalah ABS yang merupakan akronim dari Anti-lock Braking System. Anti-lock Braking System merupakan sistem pengereman pada kendaraan agar tidak terjadi penguncian roda ketika terjadi pengereman mendadak/keras. Sistem ini bekerja apabila pada mobil terjadi pengereman keras sehingga salah sebagian atau semua roda berhenti sementara kendaraan 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.

Pada saat kendaraan menurun, laju kendaraan akan bertambah cepat, maka dari itu peran rem sangat dibutuhkan untuk memperlambat lajunya kecepatan kendaraan, agar pengemudi dapat mengontrol kendaraan dengan aman. Pada

umumnya fungsi rem untuk memperlambat dan menghentikan laju kendaraan tanpa memperhitungkan akibat saat pengemudi menginjak pedal rem secara tibatiba yang dapat mengakibatkan kecelakaan. Pada saat bersamaan roda kendaraan tiba-tiba akan mengancing. Misalnya di jalan yang bersalju dan licin dibutuhkan pengereman yang maksimal, karena pada kondisi jalan seperti ini kesetabilan arah kendaraan mudah hilang. Oleh karena itu, kendaraan perlu dilengkapi sistem rem ABS agar dalam menghentikan kendaraan pengemudi tidak harus memompa rem terlebih dahulu. Tujuan penyempurnaan sistem rem ini adalah agar hasil pengereman menjadi lebih stabil dan akurat melalui sistem ABS.

Anti-Lock Brake System adalah sistem pengereman yang dikontrol secara elektrolik. Sistem ini menggunakan suatu unit komputer actuator yang gunanya untuk mengendalikan tekanan hidrolik yang menuju ke disc brake caliper semua roda mobil tersebut. Tanpa ABS manakala pengereman diterapkan dengan cukup kuat untuk mengunci roda mobil akan meluncur tak terkendali sebab tidak ada daya tarik antara ban dan permukaan jalan. Selagi roda sedang meluncur, pengendara hilang kendali juga. Saat Anti-Lock Brake System mengerem, sistem menyediakan keselamatan kepada pengendara yang lebih tinggi melalui pencegahan roda dari penguncian. Anti-Lock Brake System dalam pemakaian sistem pengereman normal tidak akan

terpengaruh. Anti-lock Brake System dirancang untuk mencegah terjadinya

penguncian roda (wheel lockup) saat pengereman mendadak di segala medan jalan. Anti-lock Braking System pertama kali dikembangkan oleh French Automobile pada tahun 1929, yang mana ABS pada saat itu digunakan sebagai sistem pengereman yang terdapat pada aircraft. Kemudian sekitar tahun 1958 oleh Road Research Laboratory, ABS diujicobakan pada sebuah kendaraan bermotor. Eksperimen terbuat memberikan hasil yang cukup memuaskan, dengan adanya ABS resiko kecelakaan dapat dikurangi karena sistem pengereman yang terdapat di dalamnya dapat mengatasi permasalahan yang kerap terjadi pada kendaraan bermotor, yaitu terjadinya penguncian roda pada saat dilakukan pengereman. Walaupun hasilnya cukup memuaskan, sistem pengereman yang telah dijelaskan di atas masih merupakan sistem pengereman yang tradisional. Baru pada tahun 1971, Chrysler bersama dengan Bendix Corporation, membuat sebuah sistem pengereman yang telah berfungsi seperti sebagaimana mestinya dan jauh lebih reliable dibandingan dengan ABS tradisional.

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)

2. Diagram Blok dan Komponen Penyusun ABS

Adapun diagram blok pada ABS (Anti-lock Braking System) bisa dilihat pada

Sedangkan untuk komponen penyusunnya sesuai dengan gambar di atas adalah  ABS control module

Modul kontrol ABS adalah modul kontrol yang membandingkan informasi kecepatan roda dengan kecepatan roda yang lain yang didapat dari sensor. Ketika roda hampir terkuci, tekanan rem dikurangi sehingga putaran roda menjauh dari keadaan terkunci. Apabila putaran roda terlalu cepat, tekanan rem dapat dinaikkan untuk mengurangi kecepatannya. Ketika kecepatan antar roda hampir sama, modul kontrol akan mangaktifkan mode pressure hold of operation.

 Solenoid valve assembly

Merupakan valve yang memiliki 3 mode dalam pengoperasiannya yaitu, 1. Increase Pressure, Selama mode pressure increase minyak rem dapat masuk

melewati kedua solenoid sehingga sampai ke Caliper.

2. Hold Pressure Steady, Selama mode Pressure Hold kedua solenoid tertutup sehingga tidak ada jalur pergerakan minyak rem.

3. Decrease Pressure, Selama mode Pressure Vent solenoid pada jalur pedal rem tertutup. Dan solenoid ventilasi terbuka, sehingga minyak masuk ke dalam suatu rungan (accumulator chamber)

 Sensor kecepatan (roda)

Untuk mengetahui bagaimana keadaan roda , maka digunakan sensor kecepatan pada roda. Sensor yang digunakan seperti enkoder.

 Wiring, dan tanda status ABS

Terdapat dua tanda yang dapat digunakan untuk mengetahui status dari ABS tersebut, antara lain :

1. Lampu peringatan ABS

Bila ECU mendeteksi adanya malfungsi pada ABS atau pada sistem bantu rem, lampu ini menyala untuk memberi peringatan kepada pengemudi.

2. Lampu peringatan sistem rem

Bila lampu ini menyala bersama-sama dengan lampu peringatan ABS, lampu ini akan memberi peringatan kepada pengemudi bahwa ada malfungsi pada sistem ABS dan EBD.

 Sensor deselerasi (Hanya pada beberapa model.)

Sensor deselerasi merasakan tingkat deselerasi kendaraan dan mengirimkan signal ke ECU Skid Control. ECU menentukan kondisi permukaan roda yang sebenarnya menggunakan signal ini dan mengambil ukuran kontrol yang sesuai.

3. Prinsip Kerja

Antilock-Braking System (ABS) berfungsi untuk mencegah rem mengunci (locking) pada saat pengereman mendadak yang dapat mengakibatkan roda tergelincir (slip). Pada saat pengereman, roda akan slip apabila berdeselerasi/berhenti lebih cepat dari kendaraan. ABS merupakan closed-loop control system yang bekerja dengan cara mengatur tekanan hidrolik rem pada roda. Pada roda dipasang wheel-speed sensor untuk memonitor putaran roda. Sensor ini secara terus-menerus mengirimkan informasi putaran roda ke ABS control module (controller) yang berfungsi mengontrol mekanisme hidrolik unit (actuator). Hidrolik unit merupakan suatu mekanisme hidrolik yang di dalamnya terdapat flow-control valve/solenoid valve, pompa, reservoir, yang berfungsi mengatur tekanan hidrolik rem pada setiap roda.

ABS belum bekerja pada kondisi pengereman normal. Pada pengereman mendadak dimana roda akan berdeselerasi dengan cepat, sesaat sebelum locking ABS control module akan mengirimkan sinyal ke solenoid valve untuk menutup aliran oli dari master cylinder. Dalam kondisi ini tekanan hidrolik di rem menjadi konstan. Apabila roda masih cenderung untuk locking, control module segera memerintahkan solenoid valve untuk mengurangi tekanan hidrolik rem dengan membuka aliran oli ke arah reservoir. Selanjutnya oli akan dipompa kembali menuju master cylinder. Selama pompa ini bekerja, pedal rem akan sedikit bergerak naik turun. Beberapa kendaraan juga dilengkapi dengan ABS yang dapat menaikkan tekanan hidrolik rem.

Untuk melakukan hal ini, ABS didesain untuk mengoptimalkan kinerja rem dengan menggunakan slip ratio 10-30% apapun kondisi jalannya, pada saat yang

sama juga menjaga gaya belok setinggi mungkin untuk mempertahankan stabilitas arah pengemudian

1. Pada jalan licin, permukaan jalan mempunyai koefisien gesek rendah (µ), sehingga jarak pengereman bertambah bila dibandingkan dengan pengereman pada permukaan jalan mempunyai nilai µ tinggi, meski saat itu ABS diaktifkan. Oleh karena itu dikurangi kecepatan bila berjalan di atas permukaan jalan basah.

2. Pada jalan kasar, atau pada jalan berbatu atau jalan dengan salju baru, kerja ABS akan menyebabkan jarak henti lebih panjang dibandingkan dengan kendaraan yang tidak dilengkapi dengan ABS.

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:

a. Kontrol Torsi Engine, berfungsi mempertahankan kondisi steady state plant. b. 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, sinyal frekuensi tersebut memberi perintah tentang kecepatan roda penggerak. Microcontrollernya akan memproses sinyal-sinyal percepatan dan kecepatan roda penggerak. Data-data ini akhirnya akan menyiapkan basis perhitungan dalam menentukan nilai akhir yang dibutuhkan untuk kendali slip. 3. Hydraulic Unit

4. Electronic throttle control actuator 5. Simplified throttle control actuator

6. Fuel injection dan ignitioncontrol (Pengurangan tekanan pompa mesin secara perlahan-lahan).

Semua komponen tersebut terletak pada bagian-bagian mobil dan terpasang dengan cukup kuat untuk menghindari terjadinya copotnya soket penghubung antar sensor.

4. Macam-Macam Sitem ABS

a. 4-SENSOR 4-CHANNEL

Jenis ABS ini mempunyai empat wheelsensor dan 4 hydrauliccontrolchannel dan masing-masing 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 selectlowlogic pada roda belakang agar mobil tetap stabil, di berbagai macam kondisi jalan.

b. 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-lowcontrol’.

c. 3-SENSOR 3-CHANNEL

Mobil yang dilengkapi dengan H-brake 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.

7. Kesimpulan

Kesimpulan yang didapat dari penjelasan mengenai ABS (Anti-lock braking System) ialah :

1. ABS (Anti-lock Braking System) menjadi solusi yang tepat dalam upaya pengurangan tingkat kecelakaan yang sering terjadi pada kendaraan bermotor terutama pada kendaraan bermotor yang sedang melaju dengan kecepatan tinggi dimana kondisi jalannya licin atau bersalju.

2. Komponen yang digunakan pada ABS adalah modul control ABS, solenoid valve, sensor kecepatan, dan tanda untuk status ABS.

3. Konfigurasi yang terdapat pada ABS terdiri dari 3 bagian tergantung dari jumlah dan peletakan sensor yang digunakan, yaitu 1 channel, 3 channel, dan 4 channel.

DAFTAR PUSTAKA

 Anonim, mengenal ABS system rem anti terkunci, http://tips-otoqita.blogspot.com/2012/05/mengenal-abs-sistem-rem-anti-terkunci.html, diakses tanggal 29 november 2012

 Mitiqo, Panji, Rem ABS (Anti-Lock Braking Sistem), http://panjimitiqo.wordpress.com/2010/05/22/rem-abs-anti-lock-braking-sistem/, diakses tanggal 29 November 2012

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, sinyal frekuensi tersebut memberi perintah tentang kecepatan roda penggerak. Microcontrollernya akan memproses sinyal-sinyal percepatan dan kecepatan roda penggerak. Data-data ini akhirnya akan menyiapkan basis perhitungan dalam menentukan nilai akhir yang dibutuhkan untuk kendali slip. 3. Hydraulic Unit

4. Electronic throttle control actuator 5. Simplified throttle control actuator

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

Semua komponen tersebut terletak pada bagian-bagian mobil dan terpasang dengan cukup kuat untuk menghindari terjadinya copotnya soket penghubung antar sensor.

4. Macam-Macam Sitem ABS

a. 4-SENSOR 4-CHANNEL

Jenis ABS ini mempunyai empat wheel sensor dan 4 hydraulic control channel dan masing-masing mengontrol secara tersendiri. Sistem ini mempunyai tingkat

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.

b. 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’.

c. 3-SENSOR 3-CHANNEL

Mobil yang dilengkapi dengan H-brake 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.

7. Kesimpulan

Kesimpulan yang didapat dari penjelasan mengenai ABS (Anti-lock braking System) ialah :

1. ABS (Anti-lock Braking System) menjadi solusi yang tepat dalam upaya pengurangan tingkat kecelakaan yang sering terjadi pada kendaraan bermotor terutama pada kendaraan bermotor yang sedang melaju dengan kecepatan tinggi dimana kondisi jalannya licin atau bersalju.

2. Komponen yang digunakan pada ABS adalah modul control ABS, solenoid valve, sensor kecepatan, dan tanda untuk status ABS.

3. Konfigurasi yang terdapat pada ABS terdiri dari 3 bagian tergantung dari jumlah dan peletakan sensor yang digunakan, yaitu 1 channel, 3 channel, dan 4 channel.

DAFTAR PUSTAKA

 Anonim, mengenal ABS system rem anti terkunci, http://tips-otoqita.blogspot.com/2012/05/mengenal-abs-sistem-rem-anti-terkunci.html, diakses tanggal 29 november 2012

 Mitiqo, Panji, Rem ABS (Anti-Lock Braking Sistem), http://panjimitiqo.wordpress.com/2010/05/22/rem-abs-anti-lock-braking-sistem/, diakses tanggal 29 November 2012