ABS (Antilock Braking System)

Pendahuluan

Antilock Braking System (ABS) termasuk sistem keamanan aktif (active safety system) pada mobi. Sistem keaman aktif adalah perangkat sistem keamanan pada kendaraan yang berfungsi mencegah terjadinya kecelakaan. Sedangkan sistem keamanan pasif yaitu sistem yang bekerja meminimalisir terjadinya korban jiwa saat kendaraan terjadi kecelakaan, atau mengamankan pengemudi dan penumpang kendaraan dari resiko kecelakaan. Jika mobil dilengkapi ABS dan ketika melakukan pengereman dengan kuat dan mendadak, maka roda tidak mengunci/slip, hal ini sangat bermanfaat untuk menghindari hilangnya kendali kemudi ketika roda slip/mengunci (berhenti berputar/menggesek) pada permukaan jalan. 

Berapapun cepatnya laju mobil secara umum tekanan pengereman akan mampu membuat roda berhenti berputar, tapi badan kendaraan cenderung masih dapat bergerak karena energi kinetis yang ditimbulkan oleh berat mobil itu sendiri akibatnya roda akan menggesek pada permukaan jalan sampai kendaraan berhenti. Selama roda slip disitulah mobil kehilangan kendali (berbelok ke kiri atau ke kanan atau ke mana saja tergantung dari keadaan permukaan jalan dan arah resultante energi kinetis mobil tersebut). Akibat lain yang ditimbulkan oleh roda yang mengunci pada permukaan jalan adalah jarak efektif pengereman akan menjadi lebih panjang, dan dapat menimbulkan kecelakaan.

Hanya dengan ABS-lah hal itu dapat diatasi, meskipun kita melakukan pengereman dengan kuat dan mendadak pada permukaan jalan yang licin sekalipun, maka tekanan pengeraman pada roda diatur secara elektronis untuk menghindari roda slip/terkunci, sehingga mobil masih bisa dibelokkan ke kiri atau ke kanan maupun lurus seperti yang dikehendaki sampai berhenti, dengan demikian jarak penegreman menjadi lebih pendek jika dibandingkan kendaraan yang tidak mengaplikasikan ABS pada sistem remnya.

Sejak digunakan secara luas pada mobil, ABS telah dikembangkan lebih jauh, versi terbaru dari ABS bukan saja mencegah roda-roda terkunci waktu direm, akan tetapi juga bisa mengatur pengereman secara independent setiap roda, atau dapat mendistribusikan tekanan pengereman yang berbeda antara roda depan dan roda belakang tergantung dari beban kendaraan itu sendiri yang dikenal dengan Electronic Brake Distribution (EBD), Pada akhirnya ABS juga berkembang lebih jauh menjadi perangkat yang lebih cangggih dan diaplikasikan pada mobil-mobil “mewah” yaitu ESC/ESP (Electronic Stability Control/Program). Lihat artikel ESC/ESP pada forum discussion ini..

Sejarah ABS

ABS pertama kali dikembangkan untuk keperluan pesawat terbang, pada awalnya sistem ini diperkenalkan oleh Dunlop's Maxaret System pada 1950-an dan masih digunakan pada beberapa model pesawat terbang saat ini. Dalam beberapa pengujian dapat disimpulkan bahwa dengan ABS, kinerja pengereman dapat meningkat sampai 30%, dan pilot tidak perlu melakukan tekanan pengereman secara bertahap pada pesawat, tetapi cukup melakukan pengereman dengan tekanan maksimum dan selanjutnya tekanan pengereman tersebut diatur secara otomatis oleh ABS, tanpa adanya kekawatiran akan terjadi slip/mengunci pada roda-roda pesawat saat pengereman dilakukan.

Keuntungan lain pada pesawat adalah untuk mencegah roda/ban pecah, bahkan hangus akibat bergesekan dengan permukaan landasan pacu yang disebabkan oleh roda/ban yang slip/terkunci jika sistem rem pesawat tidak dilengkapi dengan ABS.

Pada tahun 1958, Royal Enfield Super Meteor Motor digunakan oleh Road Research Laboratory untuk menguji percobaan sistem rem ABS yang dibuat oleh The Maxaret pada sepeda motor, hasilnya menunjukkan bahwa ABS merupakan nilai tambah yang besar terhadap sistem keamanan aktif sepeda motor. Dari hasil pengujian tersebut juga disimpulkan bahwa jarak pengereman sepeda motor dengan ABS dapat menjadi lebih pendek 30% jika dibandingkan dengan sepeda motor tanpa ABS. Selanjutnya ABS juga diujicobakan pada mobil balap, namun pada saat itu kemungkinan diterapkan pada mobil ataupun sepeda motor masih menjadi kendala karena faktor harganya yang masih mahal.

Pada tahun 1971 perusahan mobil Chrysler bekerja sama dengan Bendix Corporation, memperkenalkan ABS dengan ECU yang disebut dengan ABS tiga channel empat-sensor Pada tahun 1971 juga, General Motors memperkenalkan ABS dengan sebutan "Trackmaster" yaitu ABS untuk roda belakang saja, dan ABS roda belakan ini diaplikasikan pada mobil Cadillac. Lalu masih pada tahun yang sama Nissan menawarkan EAL (Electro Sistem Anti-lock) sebagai opsi pada Nissan Presiden yang menjadi ABS pertama pada mobil buatan Jepang.

Tahun 1975, Robert Bosch mengambil alih perusahaan Teldix Eropa dan semua paten yang telah didaftarkan oleh perusahaan itu juga diakuisisi, dan mulai dari sinilah Bosch membuat ABS yang diperkenalkan beberapa tahun kemudian. Pada tahun 1978 Bosch dan Daimler-Benz-mengembangkan teknologi ABS yang dimulai pada awal tahun 1970 tersebut, dan akhirnya Bosch memperkenalkan pertama kali ABS dengan pengontrol “fully electronic” untuk empat roda pada mobil Mercedes-Benz S-Class.

Tahun 1988, BMW memperkenalkan sepeda motor pertama dengan ABS elektronik-hidrolik pada sepeda motor BW K100, lalu Honda mengikutinya tahun 1992 dengan peluncuran ABS pertama pada sepeda motor Honda ST1100 . Pada tahun 2007, Suzuki meluncurkan GSF1200SA dengan ABS, dan sebelumnya tahun 2005 Harley-Davidson mulai menawarkan ABS sebagai pilihan untuk sepeda motor polisi. Selanjutnya tahun 2008; ABS menjadi perlengkapan standard untuk semua sepeda motor Harley-Davidson Touring dan beberapa model HD tertentu.

Cara Kerja Rem ABS

Secara umum ABS terdiri dari; unit kontrol elektronik (ECU), sensor kecepatan roda (wheel speed sensor), dan setidaknya dua katup hidrolik dalam unit hidrolik rem. ECU ini selalu memantau kecepatan setiap roda; jika ECU mendeteksi sebuah roda berputar secara signifikan lebih lambat dari yang lain, kondisi ini menunjukkan roda akan terkunci/slip pada permukaan jalan, katup hidrolik mengurangi tekanan minyak rem ke roda yang slip/terkunci itu, dengan kata lain tekanan minyak rem dikurangi pada roda itu sehingg roda berputar kembali. 

Demikian juga sebaliknya, jika ECU mendeteksi sebuah roda berputar secara signifikan lebih cepat dari yang lain, maka tekanan minyak rem ditingkatkan untuk roda tersebut, sehingga putaran roda lebih melambat lagi. Proses itu terus berlangsung secara berulang-ulang akbuatnya pengemudi dapat merasakan getaran pada pedal rem. ABS dapat menurunkan dan menaikkan tekanan pada roda berlangsung dengan sangat cepat sampai 15 kali per detik.

ECU telah diprogramkan untuk mengetahui perbedaan kecepatan/putaran roda dalam batas toleransi, pengurangan atau penambahan tekanan pengereman hanya diatur sedemikian rupa, jika ECU-ABS mendekati batas perbedaan putaran roda yang kritis, atau sampai roda terkunci/slip pada permukaan jalan. Yang perlu diketahui oleh pemilik kendaraan adalah jika terjadi kesalahan pada ABS, maka pengereman dapat kembali berfungsi seperti sistem rem biasa (mobil tanpa ABS)

ABS modern saat ini menggunakan tekanan rem individual ke empat roda melalui unit hidrolik, artinya ECU besama dengan unit hidrolik rem dapat mengatur sedemikian rupa tekanan minyak rem secara individual ke 4 roda. ABS 4 chanel individual tersebut merupakan pengembangan dasar yang diterapkan pada Electronic Stability Control/Program (ESC/ESP), dimana ESC/EPS dengan cepat meningkat popularitasnya pada kendaraan modern saat ini. 

ESC atau ESP merupakan evolusi dari konsep ABS, dengan menambah 2 sensor lagi yaitu; Sensor Sudut Belok Kemudi dan Sensor Gyroscopic. Cara kerjanya cukup sederhana yaitu ketika Sensor Gyroscopic mendeteksi bahwa arah yang diambil oleh mobil tidak singkron dengan apa yang laporan Sensor Roda Kemudi, maka software dalam Unit Kontrol ESC akan melakukan pengereman pada roda secara individu sesuai kebutuhan, sehingga mobil kembali stabil seperti yang dinginkan oleh pengemudi. Sensor Sudut Belok Roda Kemudi juga membantu kerja Cornering Brake Control (CBC), karena akan memberitahu ABS memilih roda manakah tekanan minyak remnya dikurangi atau roda yang manakah tekanan minyak remnya harus ditingkatkan.

Perangkat ABS juga dapat digunakan untuk mengimplementasikan Sistem Kontrol Traksi (TCS/Traction Control System) atau Anti-Slip Regulation (ASR) yang berfungsi menstabilkan mobil saat akselerasi pertama kali. Jika saat akselerasi ban kehilangan traksi dengan permukaan jalan, maka ECU-ABS dapat mendeteksi keadaan itu dan mengambil tindakan yang diperlukan dengan menaikkan tekanan minyak rem pada roda tersebut sampai roda bertraksi lagi dengan permukaan jalan.

Produsen sering menawarkan TC ini sebagai pilihan terpisah dari ABS, meskipun sebagian besar perangkat TC juga digunakan secara bersama dengan ABS, tentu saja ABS/TC lebih canggih karena ABS/TC juga dapat mengontrol/mengurangi daya/putaran mesin jika tidak terjadi traksi antara roda dengan permukaan jalan) Baca juga artikel Electronic Stability Control/Program pada kolom Discussion yang lain)..

Komponen ABS

1. Unit hidraulis

2. Sensor putaran roda

3. Kontrol unit ABS

4. Silinder master
5. Kaliper

6. Lampu kontrol ABS

Sensor Kecepatan Roda

ABS membutuhkan informasi tentang kecepatan roda, guna mengatur tekanan minyak rem pada roda sehingga roda tidak mengunci/slip pada permukaan jalan.

Sensor Kecepatan Roda ini terletak pada roda atau pada beberapa model ditempatkan di differensial/gardan.

Unit Hidrolik dan Katup Hidrolik

Terdapat katu-katup yang mengatur tekanan minyak rem pada setiap saluran/pipa rem. Cara kerja katup ini ada 3 keadaan/posisi yaitu;

Posisi pertama; Katup terbuka, tekanan minak rem dari silinder master diteruskan ke roda/tekanan minyak rem langsung ke roda (seperti rem tanpa ABS).

Posisi dua; Katup menutup aliran minyak rem menuju ke roda, tekanan rem tetap (tidak bertambah), meskipun pemgemudi menambah tekanan pedal rem

Dalam posisi tiga: Katup mengurangi/melepaskan tekanan minyak rem, hal ini berarti tekanan minyak rem pada roda yang slip dikurangi, sampai roda berputar lagi 

Pompa

Karena katup-katup hidolik bisa mengurangi atau melepaskan tekanan minyak rem pada roda, maka diperlukan sebuah pompa untuk membangun tekanan minyak rem kembali.

ECU-ABS 

ECU-ABS berfungsi menerima informasi dari sensor kecepatan roda secara individual, pada waktu roda kehilangan traksi dengan permukaan jalan maka sensor kecepatan roda mengirimkan sinyal ke ECU-ABS, kemudian ECU-ABS akan membatasi/mengurangi tekanan pengereman pada roda yang mengalami slip tersebut..

1. ECU-ABS memantau sensor kecepatan setiap saat, mendeteksi penurunan kecepatan roda yang extrim, tepat sebelum roda terkunci/slip, maka ECU-ABS melakukan pengaturan tekanan minyak rem, misalnya tekanan minyak rem dipertahankan saja tanpa ditambah lagi, meskipun pengemudi menekann pedal rem lebih dalam.

2. Bila dengan dipertahankanya tekanan minyak rem itu roda masih slip/terkunci maka ECU-ABS segera mengurangi tekanan minyak rem, sampai roda tersebut berputar kembali. Proses ini berlangsung dengan sangat cepat dan berulang-ulang sampai kendaraan berhenti, atau pengemudi tidak melakukan pengereman lagi.

3. Waktu ABS bekerja pengemudi merasakan berdenyut-denyut pada pedal rem, ini disebabkan karena kerja katup hidrolik yang membuka-menutup saluran minyak rem. Dengan adanya denyutan/getaran pedal rem tersebut juga sebagai tanda bagi pengemudi bahwa ABS sedang bekerja.

Jenis/Tipe ABS

ABS mempunya tipe sebagai berikut;

ABS Empat Channel - Empat Sensor Kecepatan Roda

Ini adalah ABS yang terbaik. Terdapat sebuah sensor kecepatan untuk satu roda. 

Pada tipe ini ECU dapat memonitor kecepatan masing-masing roda, dengan demikian ECU-ABS juga dapat mengatur tekanan pengereman pada masing-masing roda secara individual.

ABS Tiga Channel

Tipe ini biasanya diaplikasikan pada truk ringan atau SUV, memiliki 2 sensor kecepatan roda dan 2 katup hirolik untuk roda-roda depan, hanya memiliki satu katup hidrolik dan satu sensor roda untuk kedua roda belakang. 

Sensor kecepatan roda belakang biasanya terletak di poros belakang atau gardan.

Tentu saja ABS 3 channel ini hanya memberikan kontrol secara individual pada roda-roda depan, sehingga roda depan dapat mencapai kinerja maksimal pengereman. 

Roda-roda belakang dipantau kerjaanya secara bersama-sama, dengan hanya menggunakan satu katup hidrolik untuk roda-roda belakang, maka bisa saja salah satu roda belakang akan mengunci/slip sehingga mengurangi efektivitas rem.

ABS Satu Channel

Sistem ini sering ditemukan pada truk disebut dengan ABS Roda Belakang (Rear Wheel Antilock Braking System/RWAL). Hanya memiliki satu katup hidrolik yang mengontrol tekanan minak rem ke roda belakang. Sensor kecepatan roda biasanya terletak di poros belakang. RWAL hanya dapat mengontrol tekanan minyak rem secara bersamaan pada roda-roda belakang saja, dengan sistem ini kemungkinan salah satu roda belakang akan bisa mengunci/slip sehingga mengurangi efektivitas rem.

Pengereman roda depan sama sekali tidak diatur oleh RWAL, jika terjadi slip pada kedua roda depan, maka diharapkan kendaraan masih bisa berhenti dengan posisi lurus, 

Dikutip dan dirangkum dari berbagai sumber..

Semoga bermanfaat.