Anti Lock-Breake System (ABS)

A. Pengertian ABS

Anti Lock-Breake System (ABS)Pada Kendaraan adalah suatu sistem yang merupakan pengembangan dari sistem rem pada kendaraan dimana dengan pemasangan sensor putaran roda maka dapat diketahui apakah roda terjadi slip akibat perlambatan (Lock-Brake) dan kelengkapan lain dipasang juga  unit aktuator serta elektronic control unit (ECU), sehingga sensor dapat memberikan sinyal ke ECU untuk diolah sedemikian rupa dan menghasilkan sinyal output ke aktuator guna mengkondisikan roda tidak terjadi slip selama pengereman pada semua kondisi permukaan jalan (kering - licin).

B. Mengapa Lock breake ?

Lock breake adalah suatu kejadian/keadaan pada saat pengereman berlangsung roda berhenti berputar sedangkan kendaraan masih memiliki kecepatan. Keadaan seperti ini terjadi dikarenakan gaya pengereman lebih besar dari pada besarnya traksi ban, semakin kecil traksi semakin mudah terjadi lock-breake seperti ditunjukkan dengan ilustrasi pada gambar berikut untuk menjelaskannya.

Gaya pengereman ”F_R” didapatkan dari proses gesekan antara permukaan tromol dan kanvas rem yang besarnya tergantung dari koefisien gesek antra kanvas rem dengan tromol (µ_R) dan gaya normal yang bekerja pada sepatu/kanvas (N) :

 

 Traksi ban ”F_T” didapatkan dari proses gesekan antara permkaan jalan dan permukaan ban yang besarnya tergantung dari koefisien gesek antara ban dengan permukaan jalan (µ_J) dan berat kendaraan (W) :

 

Terjadi lock-breake jika

Semakin kecil ”µ_J” maka semakin kecil traksinya yang mengakibatkan dengan gaya pengereman yang kecil saja terjadi lock-breake (slip pengereman), pada keadaan demikian laju kendaraan tidak stabil saat pengereman (yawing) dan jarak pengereman bertambah jauh.

Untuk memperbaiki keadaan tersebut agar gaya rem tidak lebih besar dari traksi sehingga tidak terjadi lock-breake (slip) dan laju kendaraan tetap stabil walaupun kondisi permukaan jalan licin sekalipun, maka dikembangkan teknologi ABS unuk mengantisipasi kejadian-kejadian yang tidak diinginkan (slip) selama proses pengereman berlangsung.

C. Tujuan ABS

Sistem rem kendaraan dilengkapi dengan ABS untuk  memperbaiki kinerja sistem rem antara lain :

1. Kemampuan pengendalian stir baik saat pengereman penuh.
2. Stabilitas kendaraan tetap baik saat pengereman pada semua kondisi jalan.
3. Jarak pengereman sekecil mungkin dapat tercapai.

D. Komponen ABS dan fungsinya

Komponen ABS terdiri dari Sensor putaran roda, Kontrol Unit ABS dan Unit Aktuator  yang memiliki  fungsi masing-masing  sehingga sistem dapat bekerja sesuai dengan tujuan  yang akan dicapai :

1. Sensor putaran, membangkitkan sinyal listrik de-ngan menginduksikan arus bolak balik berdasarkan putaran roda.

2. Kontrol unit ABS,  menerima sinyal dari sensor dan selanjutnya :

• Menghitung percepatan / perlam-batan roda, menghitung besaran slip dan menentukan kecepatan reverensi kendaraan.
• Menetapkan sinyal listrik untuk mengendalikan katup regulator tekanan.
• Rangkaian keamanan memeriksa fungsi dari sinyal in put sebelum dan selama katup regulator tekanan bekerja sehingga fungsi ABS berhenti dan lampu menyala.

3. Unit hidraulis, menerima sinyal action dari kontrol unit ABS untuk melakukan regulasi tekanan rem umum nya pada tiga posisi kerja di setiap roda :

• Mempertahankan tekanan pada silinder roda.
• Menurunkan tekanan pada silinder roda walaupun pedal rem tetap diinjak.
• Menaikkan tekanan pada silinder roda.

E. Siklus kerja ABS

Proses pengaturan dalam sistem anti blokir (ABS) merupakan rangkaian proses tertutup yang berlangsung berulang-ulang :.

1. Tekanan dari silinder (1), mengalir melalui katup elektro magnetis (2) ke kaliper (3).
2. Sensor putaran roda (4) mengukur putaran dan mengirim sinyal putaran tersebut ke kontrol   unit ABS (5).

3. Kontrol unit ABS (5) mengolah sinyal putaran dan menetapkan sinyal out put dan mengirim  ke katup elektro magnetis (2). 
4. Katup elektro magnetis (2) ber dasarkan sinyal out put dari kontrol unit mengatur tekanan  rem dari silinder master ke kaliper sesuai dengan kebutuhan (menaikkan, menahan dan menurunkan tekanan).



Daftar Pustaka : 

1.    ………,. Automotive Handbook, Robert Bosch Gmbh, Stuttgart. 2000 

2.    ……… ,  Bremsenlagen fur Kraftfahrzeuge, BOSCH 1994.

3.    Drs. Moch Toyibu MT, Modul Pelatihan Sistem Rem Dengan ABS/ASR/ESP, Departemen Ototronik PPPPTK BOE - VEDC Malang. 2012.

Read more ...

POWER STEERING

Power steering merupakan sebuah sistem yang berfungsi untuk meringankan memutar sistem kemudi kendaraan sehingga menghasilkan putaran kemudi yang ringan tanpa membutuhkan tenaga yang berarti untuk mengendalikan kemudi. Dalam perkembangannya power steering terbagi menjadi 2, yaitu : Hidrolik Power Steering dan Elektronik Power Steering.

A.      HYDRAULIC POWER STEERING

Rack-and-pinion assembly merupakan unit hydraulic-mechanical dengan integral piston dan rack assembly. Di dalamnya ada satu rotary valve yang mengarahkan aliran minyal power steering dan mengontrol tekanan untuk mengurangi steering effort (suatu usaha daya yang diperlukan untuk memutar kemudi). Ketika kemudi diputar, tahanan yang terbentuk oleh adanya berat dari kendaraan dan gesekan roda ke ban, menyababkan torsion bar di dalam rotary valve menjadi agak cenderung melenceng. Hal ini akan merubah posisi valve spool dan sleeve, karena itulah diperlukan pengarahan pelumas bertekanan ke proper end yang terdapat pada power cylinder. Perbedaan tekanan pada sisi piston (yang dipasang pada rack) membantu menggerakkan rack untuk mengurangi langkah usaha putar. Pelumas di dalam power cylinder yang berlawanan didesak ke control valve dan kembali ke pump reservoir. Ketika steering effort berhenti, maka control valve akan diketengahkan oleh gaya melintir dari torsion bar, tekanan pada kedua sisi piston akan disamakan, dan roda depan kembali ke posisi lurus ke depan.

KONSTRUKSI SISTEM KEMUD

Rack-and-pinion power steering system terdiri dari:

1. Rack and pinion steering gear box

Rack Pinion/Gearbox adalah system penggerak Power Steering dari kemudi atas kemudian di teruskan ke bagian roda dengan dibantu oleh komponen understeel atau kaki-kaki kendaraan (tie rod, rack end, idle arm dll). Di dalam system RackPinion/Gearbox terdapat piston dan valve(katup) yang bekerja sesuai tekanan olie yang disalurkan melalui Vane Pump, selain itu terdapat juga seal-seal yang berguna menahan tekanan olie agar tidak bocor keluar.

2. Power steering oil pump

Pompa PS berfungsi sebagai penyalur tenaga dari mesin dengan oli yang bertekanan tinggi yang kemudian diteruskan ke bagian Rack Pinion/Gearbox melalui Selang Tekan (Selang bertekanan tingi). Posisi Vane Pump selalu berada di bagian atas dari RackPinion/Gearbox. Dan hampir setengahnya system Power Steering dikendalikan/ditentukan dari kerja Pompa, oleh karena itu bila terdapat kerusakan pada Pompa hampir dipastikan system Power Steeringnya juga tidak akan jalan alias rusak

3. Oil reservoir

Oil reservoir berfungsi untuk menampung oli P/S. 

4. Tubes/Hose (selang)

Selang ini berfungsi yang menyalurkan oli yang bertekanan tinggi dari Vane Pump ke bagian Rack Pinion/Gearbox, dengan perputaran/rotasi yang sangat cepat maka dapat menimbulkan efek bunyi jika bahan selang yang dipakai kurang bagus kualitasnya.

PRINSIP KERJA POWER STEERING HIDROLIS

Sistem power steering menggunakan tekanan hidrolis yang dibangkatkan oleh power steering pump gunanya adalah untuk mengurangi langkah usaha yang diperlukan untuk memutar kemudi. Power steering pump dipasang di depan engine. Pompa yang dipakai adalah tipe vane-type, dan digerakkan oleh crankshaft melalui drive belt.

Minyak power steering ditarik dari reservoir ke pompa pada saat mesin dalam keadaan hidup. Minyak ini ditekan oleh satu power steering switch dan control valve yang letaknya di dalam power steering pump.

B.       ELECTRIC POWER STEERING

Sistem Electronic Power Steering (EPS) termasuk di dalamnya komponen yang sama seperti pada sistem power steering konvensional. Sebagai tambahannya adalah sebuah solenoid valve pada power steering gear box, dan satu control unit dekat dibawah audio yang terletak di panel farcia tengah. Untuk mengontrol aliran oli pada steering gear box, disediakan satu solenoid yang bekerja berdasarkan arus dari control module yang menerima sinyal dari VSS (Vehicle Speed Sensor) dan TPS.

CARA KERJA ELECTRIC POWER STEERING

Cara kerja Sistem Electric Power Steering (EPS) adalah saat kunci diputar ke posisi ON, Control Module memperoleh arus listrik untuk kondisi stand-by, bersamaan dengan itu indikator EPS pada panel instrumen menyala. Saat mesin hidup, Noise Suppressor segera menginformasikan pada Control Module untuk mengaktifkan motor listrik dan clutch pun langsung menghubungkan motor dengan batang setir. Salah satu sensor yang terletak pada steering rack bertugas memberi informasi pada Control Module ketika setir mulai diputar. Disebut Torque Sensor, ia akan mengirimkan informasi tentang sejauh apa setir diputar dan seberapa cepat putarannya. Dengan dua informasi tersebut, Control Module segera mengirim arus listrik sesuai yang dibutuhkan ke motor listrik untuk memutar gigi kemudi. Dengan begitu proses memutar setir menjadi ringan. Vehicle Speed Sensor bertugas begitu mobil mulai melaju. Sensor ini menyediakan informasi bagi control module tentang kecepatan kendaraan. Pada kecepatan tinggi, umumnya dimulai sejak 80 km/jam, motor elektrik akan dinonaktifkan oleh Control Module.

Dengan begitu setir menjadi lebih berat sehingga meningkatkan safety. Jadi sistem EPS ini mengatur besarnya arus listrik yang dialirkan ke motor listrik hanya sesuai kebutuhan saja. Selain mengatur kerja motor elektrik berdasarkan informasi dari sensor, Control Module juga mendeteksi jika ada malfungsi pada sistem EPS. Lampu indikator EPS pada panel instrumen akan menyala berkedip tertentu andai terjadi kerusakan. Selanjutnya, Control Module menonaktifkan motor elektrik dan clutch akan melepas hubungan motor dengan batang setir. Namun karena sistem kemudi yang dilengkapi EPS ini masih terhubung dengan setir via batang baja, maka mobil masih dimungkinkan untuk dikemudikan. Walau memutar setir akan terasa berat seperti kemudi tanpa power steering.

Electric Power Steering (EPS) menggunakan beberapa perangkat elektronik seperti:

1.         Control Module: Sebagai komputer untuk mengatur kerja EPS.

2.         Motor elektrik: Bertugas langsung membantu meringankan perputaran setir.

3.     Vehicle Speed Sensor: Terletak di girboks dan bertugas memberitahu control module tentang kecepatan mobil.

4.      Torque Sensor: Berada di kolom setir dengan tugas memberi informasi ke control module jika setir mulai diputar oleh pengemudi.

5.     Clutch: Kopling ini ada di antara motor dan batang setir. Tugasnya untuk menghubungkan dan melepaskan motor dengan batang setir sesuai kondisi.

6.       Noise Suppressor: Bertindak sebagai sensor yang mendeteksi mesin sedang bekerja atau tidak.

7.      On-board Diagnostic Display: berupa indikator di panel instrumen yang akan menyala jika ada masalah sengan sistem EPS.

KEUNGGULAN EPS 

EPS tidak hanya melakukan fungsi power steering biasa, namun juga bisa mengontrol tekanan hydraulic pressure yang bereaksi berdasarkan counter-force plunger yang ada pada gear box tetapnya di dalam input shaft, oleh karena itulah karakteristik steering effort vs. tekanan hydraulic bervariasi tergantung dari kecepatan kendaraan untuk memberikan karakteristik kemudi yang optimal pas dengan kecepatan kendaraan dan kondisi kemudi.

1. Pada saat mobil dalam keadaan stationer dan berjalan lambat putaran kemudi ringan.
2. Pengaturan steering effort berdasarkan kecepatan kendaraan.
3. Pada kecepatan sedang dan cepat, steering effort secara akan bertambah untuk menambah kestabilan dan kenyamanan kemudi.
4. Pada kecepatan sedang dan cepat, ketika posisi kemudi berada atau mendekati posisi netral, fungsi reactionary plunger akan menambah steering effort agar kemudi lebih stabil.
5. Ketika kendaraan melewati jalan yang rusak pada kecepatan sedang dan cepat, meskipun ada rintangan besar dari permukaan jalan, namun tidak akan mempengaruhi arah control kemudi, karena tekanan ouput hydraulic untuk steering effort menjadi tinggi sama seperti power steering konvensional. 

6. Sistem ini mempunyai fungsi fail-safe sehingga meskipun sistemnya elektrikal, temasuk control unit dan sensors, namun karakteristik power steering normal masih bisa di dapat.

Read more ...