Gran Turismo 6 Mechanism: Brake

Kebayang ngga kalo misalnya sebuah mobil punya kemampuan buat melaju sekencang pesawat jet, tapi ngga bisa berhenti. Itu sama aja dengan beli tiket naik rollercoaster yang langsung menuju alam baka. Dulu memang manusia punya mimpi buat nyiptain kendaraan yang bisa melesat dalam sekejap seperti roket melampaui batas kecepatan yang bisa dicapai manusia normal. Tapi meski demikian, ada satu hal yang ngga bisa dilampaui oleh kendaraan darat dalam hal kecepatan, entah itu karena keterbatasan teknologi atau hukum fisika. Apa coba?

Jawabannya ngga lain adalah bagian mobil bernama rem. Mobil boleh aja diciptakan bisa melaju sampe batas kecepatan tertinggi dalam waktu singkat, tapi mobil ngga bisa dibikin berhenti hanya dalam waktu sepersekian detik kecuali berhenti karena nabrak dinding masif, tiang listrik, atau obyek rigid lainnya. Seperti yang pernah dibahas di buku Pulling G: Human Responses to High and Low Gravity, tubuh manusia punya keterbatasan dalam menerima laju perlambatan.



Mungkin kalian pernah denger yang namanya "HANS (Head and Neck Support) device"? HANS device merupakan perlengkapan wajib mobil balap sport buat mengurangi kemungkinan cidera kepala, leher, bahkan kematian pengemudi akibat perlambatan sesaat setelah mengalami tabrakan. Meski melaju dengan kecepatan yang sama ketika berkendara, tubuh manusia bukanlah satu bagian dengan mobil. Untuk itulah pengendara mobil perlu pake sabuk pengaman ketika berkendara untuk menghindari efek cidera yang sama seperti yang disebut di atas. Sebenernya sabuk pengaman aja belum cukup sih karena itu hanya menahan badan supaya ngga terpelanting ketika mobil mengalami perlambatan sesaat akibat tabrakan. Bagian kepala dan leher kalian belumlah aman. Tapi apa berarti kita kudu pake HANS device ketika berkendara? Ya ngga juga sih, kalian kan nyetir mobil di jalan bukan buat balap kebut-kebutan kan? Selama kita berkendara sesuai dengan batas kecepatan dalam maupun luar kota dan taat aturan lalu lintas sih ngga masalah. Oke ini iklan layanan masyarakat. Hehe.

CONSTRUCTION & PRINCIPLES




Prinsip kerja rem sebenernya mengubah energi kinetik jadi energi panas untuk memperlambat laju kendaraan. Rem ngga cuma kudu punya kekuatan buat menghentikan mobil, tapi rem juga kudu bisa membuang energi panas dengan metode yang efektif. Rem ngga hanya bertanggung jawab mengurangi kecepatan mobil ketika berkendara, tapi juga buat mastiin kendaraan ngga bergerak dalam keadaan parkir.



Komponen utama dari sistem rem meliputi 3 bagian utama yaitu alat kendali yang menerima input dari pengemudi, sistem hidrolik yang bertugas menyalurkan input, dan terakhir perangkat pengereman yang sebenernya. Saat ini proses tersebut udah ditingkatin dengan pengenalan mekanisme kendali yang bisa melipat-gandakan besar tenaga input dari pengemudi, ditambah dengan sistem ABS (Antilock Brake Systems) yang mencegah ban bakal terkunci ketika mengerem seperti contoh video di atas.



Pedal rem dan sistem rem dihubungkan dengan selang-selang hidrolik. Masih inget dengan prinsip hukum Paskal? Tekanan yang dihasilkan dari pedal rem didorong dan diterusin ke brake pad atau brake shoes. Mungkin kalian lebih familiar dengan istilah kampas rem. Brake pad dan brake shoes ini terbuat dari bahan yang dikhususkan untuk menerima gaya gesek tingkat tinggi. Dengan menekan brake pad atau brake shoes ke brake disc atau brake drum, maka energi kinetik bakal terkonversi ke energi panas. Sebagai efeknya laju mobil bakal melambat.

Jenis cairan yang dipake di selang hidrolik bukanlah oli tapi memang cairan khusus yang dipake buat sistem pengereman. Minyak rem yang bagus ngga bakal gampang mendidih akibat kena panas dari efek pengereman. Tiap jenis minyak rem punya tingkat titik didih yang beda yang bisa disesuaikan dengan kebutuhan.

TYPES OF BRAKING SYSTEM


Disc Brakes (Rem Cakram)


Melalui kampas rem, gaya gesek diterapin ke kedua sisi piringan logam disc brake yang ikut muter dengan ban. Keuntungan pemakaian disc brake adalah tiap komponennya terekspos alias berada di ruang terbuka, beda dengan komponen dari drum brake (baca paragraf selanjutnya). Karena posisinya yang terekspos, sistem ventilasi disc brake berimbas ke penyaluran panas akibat pengereman yang lebih efektif. Hal ini mencegah terjadinya sistem pengereman kelebihan panas. Selain itu dengan perletakan komponen yang demikian terbuka, bakal mencegah air yang nyelip bakal mengurangi efisiensi gaya gesek kekuatan pengereman karena komponen bakal segera kering dan air segera hilang sembari piringan terus berputar. Ngga heran banyak orang yang bilang disc brake punya sensitifitas yang bagus dan lebih gampang dikontrol. Tapi disc brake juga punya kelemahan. Karena prinsip kerjanya yang menjepit piringan logam dengan kampas rem yang ditahan caliper, besar daya rem yang diproduksi disc brake ngga sebesar drum brake.

Drum Brakes (Rem Tromol)


Beda dengan prinsip kerja disc brake yang menjepit dan mengurangi kecepatan putaran piringan logam, drum brake bekerja dengan cara nerapin gaya gesek dengan mendorong ke arah luar dinding bagian dalam drum yang ikut berputar dengan ban. Karena perletakannya yang tertutup, penyebaran panas akibat pengereman sangat buruk dan berakibat drum brake gampang panas. Selain itu kalo ada air yang masuk, drum brake butuh waktu untuk memulihkan efisiensi gesekan kampas rem. Tapi seperti yang dibilang sebelumnya, dengan gaya dorong ke arah luar dan permukaan gesekan yang lebih luas, kekuatan pengereman drum brake berkali-kali lipat lebih pakem dibanding disc brake.

Braking Problems Caused by Excessive Heat

Mungkin banyak yang bertanya-tanya kenapa energi panas berpengaruh banget terhadap kinerja sistem pengereman. Ada 2 jenis masalah yang bisa timbul akibat komponen rem kepanasan.

  • Fade/Fading adalah penurunan efisiensi daya gesek akibat frekuensi pengereman yang terlalu sering. Kampas rem yang kelewat panas memproduksi gas yang bekerja sebagai pelumas dan mengurangi efisiensi daya gesek.

  • Vapor Lock adalah kondisi dimana minyak rem mulai mendidih akibat panas dari gesekan kampas rem dan memproduksi gelembung di dalam selang-selang hidrolik. Ketika pedal gas diinjak, tekanan ngga bisa tersalurkan secara efektif karena terhalang oleh gelembung yang ada dalam selang. Kemungkinan terburuknya adalah kendaraan mengalami rem blong.




Seiring perkembangan otomotif, penggunaan disc brake dinilai lebih efektif ketimbang drum brake. Pertimbangan kelebihan dan kemudahan modifikasi komponen disc brake lah yang bikin sistem pengereman ini lebih superior ketimbang drum brake. Jenis ventilasi cakram kini makin beragam. Teknologi caliper yang lebih pakem dengan piston di kedua sisi piringan juga udah diterapin. Lebih jelasnya bakal dibahas di paragraf berikutnya.

TYPES OF BRAKE DISC


Solid Disc


Ini adalah tipe paling dasar dari piringan cakram. Kemampuan penyebaran panasnya lebih buruk ketimbang ventilated disc. Solid disc diproduksi karena biaya pembuatannya yang relatif murah, dan seringkali dipake buat roda depan mobil-mobil berbobot ringan atau di roda belakang kendaraan 4WD dimana biasanya daya rem yang dibutuhin relatif kecil. Semua jenis cakram harus punya kemampuan penyebaran panas, maka ngga heran umumnya material yang dipake untuk mencetak cakram adalah besi cor.

Ventilated Disc


Ventilated disc merupakan dua lapisan cakram yang jadi satu dan diantaranya terdapat lubah-lubang ventilasi. Cakram jenis ini pertama kali diterapin buat mobil balap, tapi sekarang ini udah dipake untuk kendaraan umum. Dibanding dengan solid disc, suhu permukaan cakram bisa turun sekitar 30% dan lebih tahan terhadap kemungkinan fading. Selain itu juga bisa memperpanjang umur kampas rem. Salah satu kekurangan cakram jenis ini adalah dengan lapisan yang lebih tebal, bobotnya otomatis juga cenderung lebih berat.

Cross Drilled Disc


Mirip dengan ventilated disc, hanya aja ada tambahan lubang-lubang di permukaan cakram untuk mempercepat laju pendinginan pada saat proses penyaluran panas ketika sistem pengereman bekerja. Lubang-lubang ini juga berfungsi buat menghindari terkumpulnya debu ketika mengerem. Cakram jenis ini seringkali dipake buat mobil balap dan mobil sport dengan performa tinggi.

Spiral Fin Disc


Mirip dengan ventilated disc, hanya aja lubang-lubang diantara lapisan cakramnya dirancang dengan bentuk spiral. Sudut-sudut spiral lubang ventilasi ini udah dianalisa sedemikian rupa dengan menghitung sirkulasi udara dalam cakram, sehingga penyaluran panas dan proses pendinginan bisa lebih maksimal. Sama seperti cross drilled disc, cakram jenis ini sering dipake buat mobil sport dengan performa tinggi.

TYPES OF CALIPER


Floating


Floating caliper merupakan tipe caliper dengan piston pendorong kampas rem di salah satu sisinya. Prinsip kerjanya, piston mendorong kampas rem yang bergesekan dengan cakram ketika pengereman berlangsung. Di sisi lain cakram, terdapat kampas rem yang siap menerima gaya gesek akibat dorongan piston di sisi yang lain. Penggunaan piston hanya di satu sisi ini berimbas di bobot floating caliper yang lebih enteng. Untuk penggunaan (di mobil) normal, floating caliper udah dinilai cukup efektif.

Opposing Piston


Bedanya dengan floating caliper adalah, jenis caliper ini punya piston yang menjepit cakram dengan kampas rem di kedua sisinya. Salah satu kekurangan caliper jenis ini adalah selain makan ruang lebih banyak, dengan material yang sama bobotnya juga jadi lebih berat. Satu-satunya cara untuk mengurangi bobot caliper yang berlebihan adalah dengan mengganti materialnya dengan aluminium. Tapi sayangnya kalo perancangannya ngga dihitung dengan bener, keawetan dan ketahanan caliper berbahan aluminium patut dipertanyakan.

Makin populernya pemakaian rem cakram berukuran besar, caliper dengan kapabiltas dan ukuran lebih gede seperti 4 pot maupun 6 pot caliper pun juga ikut populer. Disamping daya tekannya yang lebih kuat, caliper tersebut juga lebih punya permukaan kampas rem yang lebih luas sehingga pengereman jadi lebih efektif. Besarnya daya rem yang dibutuhin umumnya sebanding dengan tinggnya performa yang dimiliki mobil. Bukan hal yang mengejutkan kalo cakram dan caliper berukuran jumbo ngintip dari balik velg mobil mewah nan mahal berperforma tinggi. Tapi kalo kalian nemu cakram dan caliper jumbo ngintip dari balik velg city car sekelas Jazz, Yaris, March, yakinlah kalo sang empunya mobil memodif (rem) mobilnya terlalu overkill.

Sekian artikel Gran Turismo 6 Mechanism edisi sistem rem kali ini. Di edisi mendatang kita bakal bahas lebih mendalam soal seluk beluk suspensi mobil.

Untuk seri artikel Gran Turismo 6 Mechanism yang lain, kalian bisa baca melalui link dibawah:


image : wikipedia | mcicoach.com | autoevolution.com | europeancarweb.com | freeasestudyguides.com | esellerpro.com | caranddriver.com | zeckhausen.com | volkswagenracing.co.uk

Ditulis oleh Denny Aryadi pada 03 March 2014 11:00



Berita Terpopuler

comments powered by Disqus