Aplikasi Mekatronika dalam Sistem Pengereman Kendaraan
Giovanny P.W. Sopacua1, Ignatius Wisesa2
1, 2) Fakultas Teknologi Industri, Program Studi Teknik Industri, Universitas Katolik Parahyangan Jl. Ciumbuleuit 94, Bandung 40141
NPM: 1)2014610150, 2)2014610102
Abstrak
Sistem pengereman sebagai sebuah komponen utama dan krusial yang diperlukan oleh sebuah kendaraan. Kekurangan sistem pengereman yang dimiliki saat ini serta kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi telah mendorong terjadinya inovasi yang menciptakan sistem pengereman baru yang lebih efektif. Dengan memanfaatkan keilmuan mekatronika, sistem pengereman elektrik yang dinamakan Anti-lock Braking System (ABS) telah menjawab berbagai kekurangan sistem pengereman sebelumnya, utamanya dalam mencegah terjadinya penguncian roda saat pengereman dilakukan. Penguncian roda saat pengereman kendaraan dilakukan ini dapat menyebabkan terjadinya kecelakaan yang lebih fatal. ABS memungkinkan sistem
pengereman menjadi lebih terjamin karena roda tidak akan terkunci saat pengereman dilakukan. Dengan ditemukannya ABS, diupayakan dapat menekan angka kecelakaan lalu lintas yang terjadi akibat penguncian roda saat pengereman.
Kata kunci: gaya, penguncian, pengereman, roda
Pendahuluan
Sistem pengereman adalah salah satu sistem utama yang terdapat pada kendaraan bermotor. Sebagai mekanisme kontrol kecepatan kendaraan, sistem pengereman menjadi sangat krusial dalam penggunaan kendaraan bermotor. Kesalahan dan kecacatan pada sistem pengereman dapat mengakibatkan dampak fatal bagi kendaraan itu sendiri dan terutama bagi penggunanya.
Sistem pengereman pada kendaraan turut berkembang seiring dengan
berkembangnya keilmuan dan teknologi. Sistem pengereman terdahulu dianggap dapat menimbulkan bahaya bagi kendaraan dan penggunanya. Saat kendaraan sedang melaju dengan kecepatan tinggi dan dilakukan pengereman, sistem tersebut mengunci roda hingga menimbulkan gaya sentrifugal.
Semakin tinggi kecepatan kendaraan, semakin besar pula gaya sentrifugal yang ditimbulkan jika pengereman dilakukan secara mendadak. Dalam kondisi tertentu, gaya sentrifugal ini dapat menyebabkan kendaraan meluncur tidak terkendali bahkan menyebabkan kendaraan terbalik.
Saat ini, masalah penguncian roda tersebut telah teratasi. Keilmuan mekatronika yang memadukan antara mekanika dan elektronika turut berperan serta dalam
mengatasi masalah tersebut. Dengan memanfaatkan sensor dan aktuator sebagai komponen-komponen utama produk
mekatronika, saat ini kita mengenal sistem pengereman elektrik yang mencegah terjadinya penguncian pada roda. Sistem ini dikenal dengan nama anti-lock braking system
(ABS).
Komponen dan Cara Kerja
ABS didesain untuk mencegah terjadinya penguncian roda saat dilakukan pengereman. Sistem ini memperhatikan kecepatan yang dialami kendaraan untuk menentukan besaran gaya pengereman yang dilakukan. Dengan adanya ABS, peluang meluncurnya kendaraan saat dilakukan pengereman ditekan sedemikian rupa.
Pada dasarnya, ABS bekerja dengan mendeteksi terjadinya penguncian roda sebelum hal itu terjadi. Jika sistem mendeteksi roda akan mengunci, sistem akan mengurangi gaya pengereman sehingga penguncian roda tidak terjadi. Dapat dikatakan bahwa ABS melakukan pengereman secara bertahap dengan mempertimbangkan kecepatan kendaraan.
bersinergi. Komponen-komponen itu adalah
wheel speed sensor, electronic control unit
(ECU), dan hydraulic control unit. Ketiga komponen itu memegang peranannya masing-masing sesuai peranan dalam sistem
mekatronika, yaitu sebagai sensor, pemroses, dan aktuator.
Wheel Sensor Unit
Komponen ini disebut juga dengan akselerometer dan merupakan bagian yang pertama kali berperan dalam ABS. Sensor akan mendeteksi kecepatan roda serta mendeteksi kemungkinan terjadinya
penguncian pada roda. Komponen ini terdiri atas sensor dan rotor yang berputar bersama dengan roda.
Magnet yang terdapat dalam sensor menghasilkan garis gaya magnet yang akan berpotongan dengan roda gigi pada rotor. Perpotongan ini menghasilkan gaya induksi dua arah yang kemudian diubah menjadi sinyal gelombang sinus tegangan dan dikirimkan ke ECU.
Gambar 1. Wheel sensor unit
Electronic Control Unit (ECU)
ECU terletak di dalam kendaraan dan menerima sinyal yang dikirimkan oleh wheel speed sensor. ECU memiliki komponen yang dinamakan micro computer unit (MCU) untuk menerjemahkan kecepatan roda, percepatan ataupun perlambatan kecepatan roda dan kendaraan. Jika didapati percepatan roda mengalami kenaikan atau penurunan secara drastis, MCU akan menentukan besarnya gaya pengereman yang perlu dilakukan oleh aktuator.
Gambar 2. Electronic control unit
Hydraulic Control Unit
Bagian ini menerima sinyal yang dikirimkan dari ECU untuk mengaplikasikan perintah mengenai gaya pengereman yang perlu dilakukan. Berdasarkan sinyal dari ECU, sistem hidrolik akan melakukan penambahan atau pengurangan besar gaya pengereman yang diberikan pada roda kendaraan. Dengan kata lain, bagian ini merupakan aktuator dalam sistem mekatronika yang diaplikasikan dalam ABS.
Gambar 3. Hydraulic control unit
Cara Kerja
Secara garis besar, cara kerja ABS telah tergambarkan berdasarkan urutan komponen yang telah disebutkan sebelumnya. Penjelasan yang perlu ditambahkan adalah bahwa proses
apply and release rem yang dilakukan oleh
Simpulan
ABS memanfaatkan keilmuan mekatronika dalam menggunakan komponen-komponen pengereman sebagai sensor, pengendali, dan aktuator. Sistem ini dinilai efektif dalam menciptakan sistem pengereman yang menghindarkan pengguna kendaraan dari akibat yang lebih fatal lagi saat
menghindari bahaya dengan melakukan pengereman dalam berkendara.
Daftar Pustaka
Clench, Courtney. Lucas-Girling Antilock Braking System, [Online],
Diakses dari: http://web.mit.edu/2.972/www/ reports/anti_lock_brakes/anti_lock_brakes. html [2015, 28 Januari].
ABS Brake System, [Online],
