Dokumen ini membahas sistem rem pada kendaraan, termasuk berbagai jenis rem seperti rem tangan, rem kaki, dan rem hidrolik, serta cara kerjanya. Sistem rem berfungsi untuk menghentikan kendaraan dan mencegah kecelakaan dengan mengubah energi kinetik menjadi energi termal. Selain itu, dokumen juga menjelaskan persyaratan yang harus dipenuhi oleh sistem rem untuk menjamin keamanan berkendara.

1. BRAKE SYSTEM
Brake System
© Copyright by Hyundai Motor Company, All right reserved Published by Chonan Technical
Service Training Center.
Translate by Training Support & Development
fatoni@gmail.com
Training Support & Development 1

2. BRAKE SYSTEM
Daftar Isi
1. Sekilas mengenai brake system ----------------------------------------------------------
2. Hand brake dan foot brake -----------------------------------------------------------------
3. Dasar Rem hidrolik ----------------------------------------------------------------------------
4. Hydraulic brake---------------------------------------------------------------------------------
5. Air brake ------------------------------------------------------------------------------------------
6. Servo brake --------------------------------------------------------------------------------------
7. Disc brake ----------------------------------------------------------------------------------------
8. Sistim Lain dan teori brake-----------------------------------------------------------------
9. Sistim ABS ---------------------------------------------------------------------------------------
Training Support & Development 2

3. BRAKE SYSTEM
1. Sekilas mengenai Brake system
Tujuan
Brake system dan ABS dipasang gunanya adalah untuk mencegah terjadinya cedera akibat
kecelakaan karena kendaraan tidak bisa dihentikan pada saat melaju. Dalam pokok bahasan
ini juga akan dijelaskan mengenai ABS dan EBD.
Pokok Utama
1.1 Sekilas mengenai brake system
1.2 Hal yang harus dipenuhi oleh brake system
1.3 Karakteristik berdasarkan jenis brake system
(1) Penggolongan berdasarkan lokasi pemasangannya
(2) Penggolongan berdasarkan tipe pengontrolnya
(3) Penggolongan berdasarkan sistim kerjanya
(4) Penggolongan berdasarkan kerja komponennya
1.1 Sekilas mengenai brake system
Saat kendaraan bergerak, meskipun sudah tidak terhubung lagi dengan transmisi, kendaraan
masih akan tetap bergerak pada jarak tertentu sebelum terhenti dengan sendirinya karena
adanya gaya inertia. Oleh karena hal inilah maka dipasang brake system untuk menyerap
energi inertia sehingga akan mengurangi kecepatan atau menghentikan kendaraan atau
mencegah kendaraan bergerak saat berhenti.
Oil reservoir tank
Parking Wheel
brake lever Parking
Pipe brake cable cylinder
Hydro vac
Brake pedal
Master
cylinder
Rear brake (drum)
Caliper
Front brake (disc) Rear brake (disc)
Caliper
[Gambar 1-1 Komponen brake system]
Training Support & Development 3

4. BRAKE SYSTEM
1.2 Hal yang harus dipenuhi oleh brake system
Brake system menghasilkan gaya pengereman pada kendaraan dengan mengubah energi
kinetic dari kendaraan menjadi energi thermal dengan memanfaatkan gaya gesek, sehingga
dibutuhkan beberapa persyaratan untuk mencapa kondisi pengendaraan dengan aman yaitu :
S Brake system tidak mempengaruhi gerak roda saat tidak dipakai.
S Brake system harus bisa berfungsi dengan baik dalam keadaan maximum speed dan
beban pada kendaraan
S Pengoperasian rem harus mudah tanpa menimbulkan kelelahan pada pengendara.
S Harus menghasilkan pengereman yang pasti dan mudah dalam mengecek dan mengontrol.
S Harus mempunyai high reliability dan durability dalam pengereman.
1.3 Karakter brake system berdasarkan jenisnya.
Brake system terdiri dari komponen yang mentransfer gaya yang dihasilkan oleh pengendara
dan komponen yang menghasilkan gaya gesek karena adanya gaya yang ditransfer tersebut.
Brake system dapat digolongkan berdasarkan pada lokasi pemasangannya, tipe
pengontrolnya, cara pengoperasiannya dan kerja komponennya.
(1) Penggolongan berdasarkan pada lokasi pemasangannya.
1) Wheel brake
Wheel brake, terpasang pada setiap roda, menghasilkan gaya pengereman dengan cara
menekan brake shoe ( pad )ke drum ( disc ) maka akan mengurangi atau menghentikan
perputaran roda, yang tersambung pada transaxle.
Wheel cylinder Brake pipe
Brake hose Master cylinder
Brake pedal
Brake drum
Brake shoe Brake shoe
return spring
[Figure 1-2 Structure of the wheel brake]
2) Center brake
Center brake, dipasang pada output shaft transmissi atau propeller shaft pada truk berat, yang
Training Support Development 4

5. BRAKE SYSTEM
dipakai sebagai parking brake mencegah kendaraan bergerak saat berhenti. Didalam metal
brake band terpasang lining menggunakan rivet dan brake band dipasang menggunakan
braket. Ketika brake lever ditarik, pull rod akan ikut tertarik, dan holding cam mencengkram
brake band dan menahan drum sehingga menimbulkan pengereman.
Drum
Holding cam
Anchor
holder
[Gambar 1-3 Struktur center brake]
(2) Penggolongan berdasarkan pada tipe pengontrolnya
1) Hand brake
Disebut dengan Hand brake karena pengoperasiannya dengan cara menarik brake lever
menggunakan tangan, sehingga kendaraan akan tetap berhenti. Brake shoe mengembang
dan terjadi pengereman saat lever dan kabel rem ditarik.
Hand brake lever
Brake drum Brake shoe lever
Brake shoe Shoe strut
Return spring
Cable
Lining
[Gambar 1-4 Structure of hand brake]
2) Foot brake
Foot brake, dipakai untuk mengurangi atau menghentikan gerak kendaraan,
Training Support Development 5

6. BRAKE SYSTEM
pengoperasiannya dengan cara menekan brake pedal menggunakan kaki. Yang termasuk
dalam tipe foot brake ini antara lain Mechanical brake, hydraulic brake, hydro vac brake, hydro
air vac brake dan aerial brake.
Brake pedal
Flexible hose
Brake drum
Brake hose
Wheel cylinder hose
[Gambar 1-5 Structure of foot brake]
(3) Penggolongan berdasarkan pada cara kerjanya.
1) Internal expansion type
Internal expansion type mangaktifkan gaya pengereman saat brake shoe bergerak keluar
kearah drum saat tekanan hydraulic dari master cylinder dikirimkan ke wheel cylinder dengan
cara mengoperasikan brake pedal.
Brake pipe Master cylinder
Wheel cylinder
Brake drum
Brake pedal
Brake shoe
[Gambar 1-6 Struktur bagian dalam expansion type]
Training Support Development 6

7. BRAKE SYSTEM
2) External shrinkage type
Pada rem tipe external shrinkage, gaya pengereman terjadi pada brake drum dengan cara
menahan brake band ketika tuas rem ditarik.
Brake lining
Rod
Brake band
Adjusting screw
Adjusting nut
Adjusting bolt
Fixing plate
Brake drum
Propeller shaft
[Gambar 1-7 Struktur bagian luar shrinkage type]
3) Disc type
Pada disc brake, tekanan hydraulic dikirimkan dari master cylinder ke caliper sehingga pads
(shoes) akan menekan disc yang berputar bersama dengan roda untuk mengurangi
perputaran roda. Karena berputarnya disc maka akan terbentuk jarak antara pad dan disc
dengan sendirinya karena itu disebut juga tipe penyetelan otomatis.
Disc Caliper
Brake cylinder
Pad
[Gambar 1-8 Struktur disc brake]
Training Support Development 7

8. BRAKE SYSTEM
(4) Penggolongan berdasarkan pada cara kerja komponennya
1) Mechanical type
Pada mechanical type, gaya pengereman dihasilkan dengan mengoperasikan brake pedal
atau brake lever. Gaya pengereman ini terjadi pada brake shoe untuk menahan brake drum
dengan menggunakan cabel atau rod. Pada umumnya tipe ini dipakai sebagai sistim parking
brake.
Brake Brake lever
Wheel joint pedal
Brake
Brake adjust
lining screw
Brake cam
Brake shoe
[Gambar 1-9 Structure of mechanical type]
2) Hydraulic type
Pada hydraulic brake, pengoperasiannya dilakukan pada brake pedal yang mengirimnya ke
hydraulic unit. Kemudian, tekanan hydraulic dihasilkan dengan berpedoman pada prinsip
hukum pascal untuk pengereman. Ketika gaya pengereman dikirimkan ke setiap roda sama,
maka gaya pengereman pada setiap rodapun akan sama dan sistem akan bekerja dengan
baik walaupun hanya dengan sedikit usaha. Meskipun, fungsi pengereman akan benar benar
hilang ketika sistem hidrauliknya rusak.
Brake pipe Master cylinder
Wheel cylinder
Brake drum
Brake pedal
Brake shoe
[Gambar 1-10 Structure of hydraulic type]
Training Support Development 8

9. BRAKE SYSTEM
3) Air brake
Pada air brake, setiap brake shoe menekan ke drum dengan menggunakan tekanan udara.
Brake valve membuka dan menutup diatur oleh brake pedal untuk mengontrol suplai udara ke
brake chamber.
Check valve Check valve
Air reservoir Air reservoir
Exhaust tank
pressure tank
Air compressor regulator Relay
Lower valve
Relay
Air pressure gauge
pressure
switch Drain cock Drain cock valve
Exhaust
Relay valve
Bake pedal
Brake shoe
Quick release
Brake chamber valve
Cam
Exhaust Rear brake
Front brake
Cam
Brake
Exhaust chamber
Brake valve
[Gambar 1-11 Structure of air brake]
4) Hydro vac brake
Pada hydro vac brake (servo brake), terdapat tambahan alat yang terpasang pada hydraulic
brake system untuk menambah gaya pengereman dengan menggunakan perbedaan tekanan
antara tekanan vakum (negative pressure) dan tekanan udara luar ( atmospheric pressure )
selama mesin hidup.
Booster
Master cylinder
Vacuum pump or
intake manifold
Bake pedal
Front Rear
brake brake
[Gambar 1-12 Structure of hydro vac brake]
Training Support Development 9

10. BRAKE SYSTEM
5) Hydro air vac brake
Pada hydro air vac brake, gaya pengereman tertentu akan dapat dicapai hanya dengan sedikit
usaha pada brake pedal memanfaatkan perbedaan tekanan udara luar dan tekanan udara dari
air compressor yang tersambung pada mesin kendaraan.
Relay
valve
Relay valve piston
Return spring
Air reservoir
Push rod tank
Air compressor
To wheel cylinder
Cylinder
Hydraulic cylinder
Hydraulic piston
Piston From master cylinder
[Gambar 1-13 Structure of hydro air vac brake]
2. Hand brake dan foot brake
Tujuan : Bisa memahami hand brake dan foot brake.
Pokok Utama
2.1 Hand brake
(1) Center brake
(2) Wheel brake
2.2 Foot brake
(1) Drum brake
(2) Disc brake
2.1 Hand brake
Hand brake berfungsi untuk menjaga kendaraan tetap berhenti. Juga digunakan sebagai rem
emergency untuk menghentikan kendaraan saat foot brake rusak selama pengendaraan.
Disebut dengan hand brake karena pengoperasiannya biasanya menggunakan tangan
( hand ).
(1) Center brake
Center brake digunakan sebagai parking brake untuk mencegah kendaraan bergerak saat
Training Support Development 10

11. BRAKE SYSTEM
berhenti ( parked ). Yang mana brake drums terpasang pada output shaft transmisssi atau
propeller shaft truk berat.
1) External shrinkage type brake
Pada tipe ini, lining terpasang dibagian dalam metal brake band menggunakan rivet
dan dipasang dengan braket. Ketikan brake lever ditarik, pull rod juga akan tertarik,
dan kemudian holding cam mencengkram brake band dan menahan drum untuk
melakukan pengereman. Ratchet terpasang pada lever agak kondisi pengereman
tetap terjaga.
Brake lining
Rod
Brake band
Adjust screw
Adjust nut
Adjust bolt
Fixing plate
Brake drum
Propeller shaft
[Gambar 2-1 Structure of external shrinkage type brake]
2) Internal expansion type brake
Pada tipe ini, gaya pengereman terjadi ketika brake shoe bergerak keluar kearah drum jika
lever dan cable ditarik.
Side brake lever
Brake drum Brake shoe lever
Brake shoe Shoe strut
Return spring
Cable
Lining
[Gambar 2-2 Structure of internal expansion type brake]
Training Support Development 11

12. BRAKE SYSTEM
(2) Wheel brake type
Pada tipe ini, rear brake shoes bergerak menahan drum melalui kombinasi kabel dan rod saat
lever ditarik. Equalizer dipasang agar pengereman yang terjadi pada setiap roda sama.
Anchor pin
Pivot Parking brake lever
Push rod
Shoe
Middle lever
Brake drum Shoe Cable
Pull rod
Shoe return spring
Fixing nut
Cable Adjusting nut
Lever Equalizer
Brake adjuster Cable
Cable tension spring
(a) Wheel brake type (b) Equalizer
[Gambar 2-3. Wheel brake type and equalizer]
Catatan : Ketika parking brake lever ditarik, harus menunjukan adanya end play and stroke
tertentu sampai terhenti antara 50~70% dari jarak pengoperasiannya.
2.2 Foot brake
Foot brake, dipakai untuk mengurangi atau menghentikan kendaraan yang sedang bergerak,
dengan menekan brake pedal menggunakan kaki. Pada drum brake, brake drums dipasang
pada setiap roda, dan tekanan hydraulic dari master cylinder menekankan shoe ke drum untuk
menghasilkan gaya pengereman.
(1) Brake shoe
Brake shoe, dipasangi lining dengan menggunakan rivet atau perekat, menghasilkan gaya
pengereman saat bersinggungan dengan drum karena adanya piston wheel cylinder. Return
spring dipasang untuk mengembalikan kedudukan shoe seperti semula ketika tekanan master
cylinder hilang dan menahan shoe pada posisi yang tepat.
Sebagai liningnya dipakai weaving lining, mould lining, semi-metallic lining and metallic lining.
Lining harus memenuhi kriteria sebagai berikut.
+DUXVWDKDQSDQDVGDQIUHHIURPIDGHSKHQRPHQD
7HUEXDWGDULEDKDQDQJNXDWGDQWDKDQWHUKDGDSNHDXVDQ
0HPSXQDNRHILVLHQJHVHNDQJVWDELOWHUKDGDSSHUXEDKDQVXKXDLU'OO.
Training Support Development 12

13. BRAKE SYSTEM
Return spring Wheel cylinder
Brake shoe Lining
Brake shoe
Upper return spring
Backing plate
Hold
Hold down
Lining down spring
spring
Lower return
spring
Adjust screw Brake shoe
[Gambar 2-4. Brake shoe]
Note: Fade mengindikasikan berkurangnya gaya pengereman dikarenakan seringnya terjadi
gesekan yang menimbulkan panas terhadap drum dan shoe dengan berulang ulang karena
pengoperasian pedal rem. Merambatnya panas dan koefisien gesek yang menurun
merupakan penyebab utama terjadinya fade dan hal ini dapat dihindari dengan cara sebagai
berikut.
0HQGHVDLQ EHQWXNQD VHKLQJJD NDSDVLWDV SHQGLQJLQDQ OHELK EHVDU GDQ PHQJXUDQJL
perambatan panas pada drum.
0HQJJXQDNDQGUXPDQJWHUEXDWGDULEDKDQPDWHULDOPHPSXQDLSHUDPEDWDQSDQDVNHFLO
0HQJJXQDNDQ OLQLQJ DQJ PHQXQMXNDQ VHGLNLW SHUXEDKDQ NRHILsien gesekannya terhadap
naiknya temperatur.
(2) Brake drum
Drum, terpasang pada hub roda dengan menggunakan bolt, berputar bersamaan dengan roda
dan menghasilkan gaya pengereman melalui gesekan dengan shoe. Untuk meningkatkan
pendinginan dan kekuatan, dipasang circumferential fins dan vertical ribs. Ketika panas yang
dihasilkan selama pengereman menyebar melalui drums, maka ukuran drum akan
mempengaruhi performa pendinginannya (heat diffusion) terhadap gesekan plate. Drum harus
memenuhi persyaratan sebagai berikut.
5LQJDQGDQ.XDW
0HPSXQDLNHVHLPQDQJDQ6WDWLFGDQGQDPLF
0HPSXQDLGDDSHQGLQJLQDQDQJEDLNVHKLQJJDWLGDNWHUMDGLRYHUKHDWLQJ
'DDWDKDQWHUKDGDSNHDXVDQWLQJJL
Training Support Development 13

14. BRAKE SYSTEM
Down spring pin
Return spring
Hold down spring Return spring
Return
spring Backing plate
Adjust screw
Lining
Brake drum
[Gambar 2-5. Brake drum]
(2) Disc brake
Pada disc brake, tekanan hydraulic dikirimkan dari master cylinder ke caliper sehingga pads
(shoes) akan menekan disc yang berputar bersama dengan roda untuk mengurangi
perputaran roda. Karena berputarnya disc maka akan terbentuk jarak antara pad dan disc
dengan sendirinya karena itu disebut juga tipe penyetelan otomatis.
Disc brake terdiri dari disc yang berputar bersama roda, pad akan menghasilkan gaya
pegereman bersama disc dan caliper, yang terpasang pada spindle atau plate penyangga pad
dan piston.
Caliper
Disc
Brake cylinder
Pad
[Gambar 2-6 Structure of disc brake]
3. Dasar hydraulic brake
Objective
Untuk memahami hukum pascal, prinsip dasar hydraulic brake, keunggulan, kekurangan dan
cara pengoperasiannya.
Training Support Development 14

15. BRAKE SYSTEM
Main contents
1. Hukum Pascal
2. Kelebihan dan kekurangan hydraulic brake
3. Susunan dan pengoperasian hydraulic brake
(1) Brake pedal
(2) Master cylinder
(3) Brake oil
(4) Wheel cylinder
3.1 Hukum Pascal
Hukum Pascal mengindikasikan bahwa jika pada sebuah bejana diisi dengan cairan dan diberi
tekanan maka akan terjadi tekanan yang sama pada semua bagian bejana tersebut.
1) Karakter umum cairan ( liquid )
Udara akan terkompresi apabila ditekan, tetapi hal ini tidak berlaku pada cairan. Volume udara
akan mengecil apabila ditekan, sehingga tidak mudah manggunakan udara sebagai media
untuk meneruskan gerakan. Akan tetapi, kita dapat menggunakan cairan sebagai media untuk
meneruskan gerak karena cairan tidak akan terkompresi walaupun ditekan.
Load
[Gambar 3-1] Air is Load
compressed. [Gambar 3-2] Liquid is not
compressed. Piston
3HUJHUDNDQGDSDWGLSLQGDKNDQPHODOXLFDLUDQ
Load
[Gambar 3-3] Movement of Piston A is delivered to piston B.
*DDGDSDWGLWUDQVIHUPHODOXLFDLUDQ
Training Support Development 15

16. BRAKE SYSTEM
Ketika pada piston A diberikan beban seberat 300 kgf, piston B dapat menahan beban seberat
300 kgf juga jika diameter dari piston A dan B sama seperti terlihat pada gambar 4-3.
[Gambar 3-4] Relay of the force
*DDGDSDWGLSHUEHVDUPHODOXLFDLUan.
Dengan menggunakan hukum pascal, jika beban seberat 100 kgf diberikan ke piston A
5kgf/cm² seperti terlihat pada gambar 3-5, besarnya tekanan yang terjadi pada piston A
adalah 100kgf / 5cm = 20 kgf/cm, dan besarnya tekanan ini dsiteruskan ke piston B. karena
luas penampang pada piston B adalah 10cm², gaya yang dihasilkan adalah 20kgf ×10cm² =
200kgf. Prinsip inilah yang dipakai pada construksi peralatan dengan sistim Hydraulic.
[Gambar 3-5] Magnification of force
*DDGDSDWGLNXUDQJLGHQJDQPHQJJXQDNDQFDLUDQ
Gaya dapat diperbesar jika gaya tersebut di transfer dari area kecil ke area yang besar.
Sebaliknya, gaya dapat dikecilkan jika ditransfer dari area yang kecil ke area yang lebih
besar.
2) Prinsip Tekanan hydraulic
Gambar (a) menunjukan dua cylinders dengan area yang sama dihubungkan dengan pipa.
Jika cylinders dan pipa diisi dengan cairan dan berart pistonnya sama, pistons kiri dan kanan
akan mempunyai kedudukan yang sama. Jika gaya deberikan ke piston sisi kanan, gaya akan
ditransfer ke sisi piston sebelah kiri untuk mengangkat posisi piston. Jika luas cylinder sama,
piston sebelah kanan akan terangkat dengan jarak yang sama seperti turunnya piston sebelah
kiri. Tetapi, jika luas cylinder keduanya berbeda, maka tidak akan terjadi seperti itu. Jika
cylinder sebalah kanan 2 kali lebih besar dibanding cylinder sebelah kiri, piston hanya akan
Training Support Development 16

17. BRAKE SYSTEM
bergerak hanya setengah dari jarak pergerakan piston kanan. Meskipun, gaya akan lebih
besar 2 kali jika jarak pergerakannya setengah.
Piston
Cylinder
Connecting
pipe
[Gambar 3-6] Principle of hydraulic pressure
3. 2 Kelebihan dan kekurangan hydraulic brake
Dengan menggunakan Hukum Pascal, hydraulic brake terdiri dari master cylinder dimana
tekanan hydraulic dihasilkan, wheel cylinder (atau caliper) dimana brake shoe (atau pad)
menekan drum dengan hydraulik yang dihasilkan dan pipa atau flexible hose penghubung
master cylinder dan wheel cylinder dari hydraulic circuit.
(1) Kelebihan hydraulic brake
*DDSHQJHUHPDQDQJGLKDVLONDQVDPDSDGDWLDSURGD
.HKLODQJDQJHVHNDQVHGLNLWNDUHQDSHOXPDVDQQDPHQJJXQDNDQEUDNHRLO
6HGLNLWWHQDJDSDGDSHQJRRSHUDVLDQQDNDUHQDPHQJJXQDNDQEUDNHRLO
(2) Kekurangan hydraulic brake
3HUIRUPDSHQJHUHPDQDkan hilang karena rusaknya hydraulic system.
3HUIRUPDSHQJHUHPDQPHPEXUXNNDUHQDDGDQDXGDUDSDGDRLOOLQH
'DSDWWHUMDGLYDSRUORFNSDGDEUDNHOLQH
Oil reservoir
tank
Parking brake
lever Parking brake
Pipe cable Wheel cylinder
Hydro vac
Brake
pedal
Master
cylinder
Rear brake (drum)
Caliper
Front brake (disc) Rear brake (disc)
Caliper
[Gambar 3-7. Structure of hydraulic brake]
Training Support Development 17

18. BRAKE SYSTEM
3.3 Struktur dam pengoperasian hydraulic brake
(1) Brake pedal
Untuk meringankan pengontrolan rem, menggunakan prinsip pengungkitan, perbandingan
pengungkit brake pedal, tekanan pada push rod dan tekanan hydraulic pada master cylinder
diperhitungkan dengan cara sebagai berikut.
1.195.910
(2) Master cylinder
1) Struktur dan pengoperasiannya
Master cylinder menghasilkan tekanan hydraulic ketika brake pedal ditekan dan susunannya
adalah cylinder body, oil reservoir tank dan cylinder components antara lain piston, piston cup,
check valve, piston return spring dll. Ada 2 type master cylinder: single master cylinder dengan
satu piston dan tandem master cylinder dengan dua piston. Type yang dipakai saat ini adalah
tandem master cylinder.
Cylinder body•dipasang bersamaan dengan oil reservoir tank diatasnya, dan terbuat dari
cast iron atau aluminum alloy.
Piston•Piston, dimasukan kedalam cylinder, menghasilkan tekanan hydraulic ketika push
rod mendorong kedalam cylinder ketika pedal ditekan.
Oil reservoir tank
Compensation hole
Compensation hole Bleeder hole
Secondary piston
Bleeder Primary piston
hole
Return spring Secondary cup
Stopper
Cylinder body Return spring
Push rod
Primary
cup Secondary
Check valve cup
[Gambar 3-8. Structure of tandem master cylinder]
Piston cup•ada dua tipe piston cup yaitu primary cup dan secondary cup. Primary cup
berfungsi untuk penghasil tekanan hydraulic dan secondary cup berfungsi untuk mencegah
kebocoran minyak rem dari master cylinder.
Training Support Development 18

19. BRAKE SYSTEM
Primary cup Spacer
Piston Secondary cup
[Gambar 3-9. Types and structure of the piston cups]
Check valve•Check valve, dipasang pada kedudukan cylinder end berseberangan dengan
piston, dilekatkan menggunakan perekat dengan seat washer dari piston return spring. Oil
bergerak dari master cylinder ke wheel cylinder ketika brake pedal ditekan dan oil kembali
ke master cylinder untuk menjaga tekanan pada sirkuit tetap sampai tekanan hydraulic
didalam pipa seimbang dengan tegangan piston return spring ketika pedal dilepas.
Piston return spring•Spring ini terpasang diantara check valve dan piston primary cup,
membantu piston kembali ke posisi semula dan bersama dengan check valve
mengembalikan tekanan semula ketika pedal dilepas.
Remaining pressure•ketika return spring piston menekan check valve, check valve
menempel pada kedudukannya dan pasti tekanan akan kembali seperti semula ketika
tegangan pada spring seimbang dengan tekanan hydraulic pressure pada circuit. Tekanan
ini kira kira sebesar 0.60.8Kgf/cm². Fungsi dari tekanan ini adalah
0HQFHJDKWHUMDGLQDSHQJHUHPDQWXQGD
0HQFHJDKYDSRUORFN
0HQFHJDKXGDUDPDVXNNHGDODPVLUNXLW
0HQFHJDKNHERFRUDQPLQDNUHPGDULZKHHOFOLQGHU
Vapor lock•Ketika minyak rem didalam sirkuit mendidih dan menguap, maka tekanan
minyak rema tidak akan diteruskan karena disebabkan oleh.
- Pemakaian Foot brake secara berlebihan pada jalan yang menurun.
- Terjadinya overheated karena gesekan brake drum dan lining.
- Berkurangnya tekanan yang disebabkan karena rusaknya atau lemahnya master
cylinder atau brake shoe return spring.
- Berubahnya titik didih brake oil dikarenakan memburuknya brake oil atau poor
rendahnya qualitas minyak rem yang dipakai.
Training Support Development 19

20. BRAKE SYSTEM
Tube
Alcohol lamp
[Gambar 3-10. Vapor lock]
2) Kerja tandem master cylinder
Tandem master cylinder mempunyai 2 sistematik kerja sirkuit secara independen pada roda
depan dan belakang untuk meningkatkan stabilitas hydraulic brake. Oil reservoir tank,
terpasang diatas cylinder, terbagi untuk pengereman roda depan dan belakang bersamaan.
Pada cylinder terpasang 2 piston. Piston pada push rod untuk pengereman roda belakang.
Return spring dan stopper menjaga posisi piston, dan return springs terpasang di depan dan
belakang piston. Ditambahkan, compensation holes, bleeder holes dan check valves pada
setiap piston.
Piston untuk pengereman roda belakang menekan return spring dengan push rod ketika pedal
ditekan, dan kemudian, terjadi tekanan oli pada piston untuk pengereman roda depan dan
belakang. Pada saat yang bersamaan, piston untuk pengereman roda depan mendapat
tekanan hydraulic pada roda depan dari tekanan yang dihasilkan oleh piston untuk
pengereman roda belakang. Apabila sirkuit hydrauliknya rusak, bekerjanya akan seperti
dibawah ini.
Oil reservoir tank 1 Oil reservoir tank 2
Push rod
To front
wheels
Sealing Sealing
To rear
wheels
[Gambar 3-11. Operations of tandem master cylinder]
-LND WHUMDGL NHERFRUDQ PLQDN UHP SDGD VLUNXLW XQWXN URGD EHODNDQJ SLVWRQ XQWXN URGD
belakang selanjutnya bergerak ke posisi “e” dan kemudian menggerakan piston untuk
pengereman roda depan.
Jika terjadi kebocoran minyak rem yang berasal dari sirkuit hydraulic untuk roda depan,
piston untuk roda depan selanjutnya bergerak ke pisisi “E” dan kemudian mengaktifkan
tekanan hydraulic pada sirkuit untuk pengereman roda belakang.
Training Support Development 20

21. BRAKE SYSTEM
Jika sirkuit hydraulik pada tipe ini rusak, gaya pengereman berkurang dan menghasilkan
pengereman dalam jarak yang jauh dan pengereman tidak stabil.
(3) Wheel cylinder
Wheel cylinder menekan brake shoe ke drum dengan menggunakan tekanan hydraulic yang
berasal dari master cylinder dan terdiri dari cylinder body, piston dan piston cup. Pada cylinder
body terdapat lubang oil yang tersambung ke pipa, bleeder screw untuk membuang udara
yang terdapat pada sirkuit dan expansion spring didalam cylinder berfungsi untuk mendorong
piston cup selalu teregang.
Cap
Wheel cylinder body Bleeder screw
Brake shoe
actuator pin Piston Expansion spring
Dust boot Piston cup
Brake shoe
return spring
Brake shoe
[Gambar 3-12. Structure of wheel cylinder]
(4) Brake oil
Brake oil adalah minyak sayur : castor oil dicampur dengan solvent seperti alcohol dan
mempunyai persyaratan sebagai berikut.
.HNHQWDODQQDWHSDWGHQJDQLQGHNNHNHQWDODQEHVDU
'DDSHOXPDVDQQDEDLN
0HPSXQDLWLWLNEHNXUHQGDKGDn titik didih tinggi
%DKDQNLPLDDQJPHPSXQDNHVWDELODQEDLN
7LGDNPHQLPEXONDQNRURVLPHOHOHKNDQDWDXPHQJHPEDQJNDQNDUHWDWDXPHWDOSDUWV
7LGDKPHQJDQGXQJHQGDSDQ
Training Support Development 21

22. BRAKE SYSTEM
4. Hydraulic brake
Tujuan
untuk memperjelas pengertian mengenai kombinasi brake shoe dan drum dalam hal
susunannya dan pengoperasian hydraulic brake juga untuk memperjelas prinsip kerja dari
automatically adjusting brake.
Main contents
4.1 Structure dan cara kerja hydraulic brake
(1) Double anchor type
(2) Anchor link type
(3) Single acting two leading shoe type
(4) Double acting two leading shoe type
(5) Non-servo brake
(6) Uni-servo type
(7) Duo-servo type
4.2 Self-reaction of brake drum and shoe
4.3 Automatic gap adjusting brake
4.1 Structure and operation of hydraulic brake
(1) Double anchor type
Double anchor type terdiri dari 2 anchor pins dan dua brake shoes dan hanya shoe yang
bekerja. Anchor pins are biased to adjust the brake drum gap.
Direction of rotation
Drum
Reverse shoe B
Reverse shoe
Distribution of
braking force
Forward shoe
Forward shoe A
Distribution of
Anchor pin braking force
[Gambar 4-1 Structure of double anchor type]
Training Support Development 22

23. BRAKE SYSTEM
Lining
Shoe Drum
Anchor pin Biased cam
Lock nut
[Gambar 4-1-2 Adjustment of brake]
[Reference: Self-reaction]
Pada saat rem diaktifkan terhadap drum yang sedang berputar, shoe cenderung ikut berputar
bersama drum karena adanya gaya gesek, dan gaya geseknya akan semakin besar
dikarenakan semakin besar gaya pengembangan yang dihasilkan. Self-reaction shoe disebut
juga leading shoe dan shoe lain yang berlawanan dengan putaran drum dan cenderung
menjauhi drum disebut trailing shoe.
(2) Anchor link type
Anchor link type terdiri dari 1 anchor pin, 2 brake shoes dan 2 links. Brake shoes pada kedua
sisi mengembang pada porosnya untuk bergesekan dengan drum ketika tekanan hydraulic
diberikan ke wheel cylinder.
Kemudian, brake shoe menggerakan link pin dengan gerakan memutar untuk menyetel
kedudukannya dengan drum. Sebagai tambahan, untuk mengontrol penyetelan ganda pada
brake drums, dipasang adjusting wheels pada kedua sisi wheel cylinders.
Adjusting Wheel
wheel cylinder
Brake
shoe
Anchor pin
Link
[Gambar 4-2. Structure of anchor link type]
Training Support Development 23

24. BRAKE SYSTEM
(3) Single acting two leading shoe type
Single two leading shoe type, menggunakan 2 brake shoes dan 2 single diameter wheel
cylinders, menghasilkan gaya pengereman yang baik saat kedua brake shoes melakukan self-
reaction ketika dilakukan pengereman pada saat bergerak maju. Bagaimanapun juga, gaya
pengereman akan berkurang hinga 1/3 ketika pengereman dikakukan pada saat kendaraan
mundur karena saat itu kedua shoes akan berfungsi sebagai trailing shoes tanpa adanya self-
reaction. Tipe ini dipakai untuk rear drum brake pada kendaraan KIA K2700.
Anchor pin Forward shoe
Biased cam
adjuster
Forward shoe
Biased cam
adjuster Anchor pin
[Gambar 4-3. Single acting two leading shoe type]
(4) Double acting two leading shoe type
Pada tipe Double acting two leading shoe, terdiri dari 2 wheel cylinders yang berdiameter
sama dan 4 anchor pins, yang akan berubah fungsinya tergantung pada arah putaran brake
drum dan akan menghasilkan gaya pengereman yang sempurna saat kedua shoes menjadi
leading shoes pada self-reaction ketika pengereman pada gerak maju atau mundur.
Wheel cylinder
Anchor pin
Brake
shoe
Guide bolt
[Gambar 4-4. Double acting two leading shoe type]
Training Support Development 24

25. BRAKE SYSTEM
(5) Non-servo brake
Pada non-servo brake, shoe hanya akan saling bekerja secara berhubungan ketika
pengereman dilakukan. Forward shoe bereaksi pada sat pergerakan maju dan reverse shoe
bereaksi pada saat pergerakan mundur.
Rotational direction
Drum
Reverse shoe B
Reverse shoe
Distribution
of braking
Forward shoe force
Forward shoe A
Distribution of
Anchor pin braking force
[Gambar 4-5. Non-servo brake]
(6) Uni-servo type
Pada uni-servo type, secondary shoe ikut bereaksi ketika digerakan oleh primary shoe yang
digerakan oleh wheel cylinder piston sehingga kedua shoe menjadi leading shoes.
Bagaimanapun juga, gaya pengereman berkurang disaat kedua shoe menjadi trailing shoes
pada pergerakan maju. Shoe yang bereaksi pertama kali disebut primary shoe dan yang
lainnya disebut secondary shoe.
Wheel cylinder
Adjusting tube
[Gambar 4-6. Structure of uni-servo type]
Training Support Development 25

26. BRAKE SYSTEM
(7) Duo-servo type
Pada Duo servo type, Sisi tetapnya berubah tergantung dari arah perputran drum ketika brake
shoe menakan drum sehingga menghasilkan gaya pengereman yang sempurna karena kedua
shoe bereaksi satu sama lainnya pada saat pergerakan maju ataupun mundur. Shoe yang
melakukan reaksi pertama kali disebut dan yang lainnya disebut secondary shoe. Tipe ini
digunakan untuk rem drum belakang pada H100 Truck, H100.
Anchor
Lining Drum
Front Return spring
Wheel cylinder
Second shoe
First shoe Hold down clip
Spring
Star wheel adjuster
[Gambar 4-7. Structure of duo-servo type]
4.2 Self-reaction pada brake drum and shoe
Jika pengeraman dilakukan pada drum yang berputar, shoe cenderung ikut berputar bersama
dengan drum karena adanya gaya gesekan dan akan menghasilkan gaya gesek yang besar
karena dihasilkan gaya pengembangan yang besar juga. Hal ini disebut self-reaction pada
brake drum and shoe. Self-reaction shoe disebut leading shoe dan shoe yang berlawanan
arah dengan putaran drum cenderung menjauh dari drum disebut trailing shoe.
Drum
rotation Re
direction For verse
ward Force applied
Trailing
shoe
Leading
shoe
[Gambar 4-8. Self-reaction]
Training Support Development 26

27. BRAKE SYSTEM
4.3 Automatic gap adjusting brake
jika brake lining rusak, langkah pedal lebih jauh karena gap antara lining dan drum bertambah,
Maka, gap lining harus disetel kalau dibutuhkan. Tekan brake pedal pada posisi kendaraan
bergerak mundur saat menyetel gap lining jika dibutuhkan. Saat pesal brake ditekan pada
gerakan mundur, shoe menekan drum dan bergerak searah putaran drum dan shoe B
(secondary shoe) pada gambar 4-9 menjauh dari anchor pin. Kemudian, adjusting cable
menarik adjusting lever untuk memperbesar kontak point dengan roda. Jika brake pedal
ditekan pada pergerakan kendaraan mundur, pada tipe ini gap lining akan tersetel. Jika gap
antara shoe dan drum besar, pergerakan juga bertambah dan jika gapnya mencapai titik
tertentu, adjusting lever bergerak ke notch selanjutnya pada adjusting wheel. Jika brake pedal
dilepaskan pada kondidi ini, Shoe B menekan anchor pin kembali untuk mengendurkan
adjusting cable sehingga adjusting lever kembali pada posisi semula dengan memanfaatkan
tegangan spring dengan memutar adjusting wheel satu notch. Sehingga gap antara shoe dan
drum berkurang. Sejak Shoe B menekan kembali anchor pin saaat brake pedal ditekan pada
gerakan maju, adjusting equipment tidak akan aktif.
Anchor
Anchor pin
pin Brake shoe
Adjusting cable
Shoe A Cable guide
Wheel
cylinder Shoe B
Adjusting
lever
Adjusting
spring
Adjusting Adjusting
wheel spring
[Gambar 4-9. Automatically adjusting brake]
Training Support Development 27

28. BRAKE SYSTEM
5. Air brake
Tujuan
Menyediakan informasi mengenai keunggulan dan kekurangan, struktur utama dan fungsi dari
bagian yang berhubungan dengan air brake pada large trucks.
Pokok Utama
1. Keunggulan dan kekurangan air brake
2. Struktur air brake
(1) Compression system
1) Air compressor
2) Air pressure regulator and unloaded valve
3) Air tank and safety valve
(2) Brake system
1) Brake valve
2) Quick release valve
3) Relay valve
4) Brake chamber
(3) Slack adjuster
(4) Low pressure indicator
(5) Pengoperasian air brake
1) Saat pedal ditekan
2) Saat pedal dilepaskan
5.1 Keunggulan dan kekurangan air brake
Air brake menghasilkan pengereman dengan menekan setiap brake shoe ke drum
menggunakan tekanan udara sebesar (5~7kgf/cm²). Brake pedal berfungsi sebagai pengontrol
untuk membuka dan menutup brake valve untuk menyuplai udara dari air tank ke brake
chamber, dan udara pada brake chamber mengontrols gaya pengereman. Air brake mempuyai
keunggulan dan kekurangan sebagai berikut.
Training Support Development 28

29. BRAKE SYSTEM
Brake valve
Air tank
Relay valve
Brake chamber
Slack adjuster Air compressor
Brake cam
Brake shoe
Brake drum
[Gambar 5-1 Basic structure of air brake]
1) Kelebihan air brake
- Tidak terbatas dengan berat kendaraan.
- Performa pengereman tidak menurun drastis walaupun ada kebocoran udara
- Tidak terjadi vapor lock.
- Pengontrolan gaya pengereman dikontrol oleh langkah pedal. (Gaya pengereman
sebanding dengan langkah pedal rem).
- Semakin besar tekanan udara semakin besar pengereman yang dihasilkan.
- Dapat dipakai secara bersama dengan horn, air spring dll.
- Penyambungan pada Trailer mudah dan memungkinkan pengontrolan jarak jauh
2) Kekurangan air brake
3HQJRSHUDVLDQ$LUFRPSUHVVRUPHQJJXQDNDQWHQDJD0HVLQ
0DKDOGDQNRPSOHN
Training Support Development 29

30. BRAKE SYSTEM
Check valve Check valve
Air Air
Exhaust reservoir reservoir
pressure tank tank
Air compressor regulator Safety
Low- valve Safety
pressure Drain cock valve
Air pressure gauge switch Drain cock
Exhaust
Relay valve
Brake pedal
Brake shoe
Quick
Brake chamber release
valve
Cam
Exhaust Rear brake
Front brake
Cam
Brake
Exhaust
chamber
Brake valve
[Gambar 5-2. Piping and structure of air brake]
5.2 Struktur Utama air brake Unloader
Unloader valve
Exhaust Intake valve
(1) Compression system Cylinder head
Exhaust valve Piston
1) Air compressor Cylinder
Air compressor dikendalikan menggunakan V belt tersambung
ke crankshaft engine dan menghasilkan tekanan udara setelah Driven gear
berputar selama 1/2 kecepatan perputaran mesin. Bearing valve,
Unload
Spacer
terpasang pada air intake, mencegah terjadinya tekanan udara
yang berlebih bersama dengan air pressureCrankshaft
regulator dan
mengatur tekanan udara didalam air storage tank secara Ball bearing
konstan.
[Gambar 5-3. Air compressor]
Training Support Development 30

31. BRAKE SYSTEM
2) Air pressure regulator unloader valve
Air pressure regulator mengangkat valve ketika tekanan udara mengalir melalui air intake dari
air tank melawan tegangan spring ketika tekanan udara dalam air storage tank lebih dari
5 NJIFP². Karena itu, air compressor akan berhenti bekerja ketika udara yang bertekanan
diatas unloader valve membukanya dengan menekan unloader valve kebawah. Kemudian
unloader valve kembali pada kedudukan semula untuk menghidupkan kembali air
compression ketika tekanan udara didalam air storage tank menurun dibawah spesifikasinya.
From air pressure
Exhaust hole Unloader valve regulator
Spring
Valve rod
Unloader
Intake valve
To
unloader Air pressure Exhaust
valve adjusting valve valve
Filter spring
From air filter
From air tank
(a) Air pressure regulator (b) Unloader valve
[Gambar 5-4 Air pressure regulator and unloader valve]
3) Air tank dan safety valve
Air storage tank menyimpan udara bertekanan yang disuplai dari air compressor. Terdiri dari
safety valve yang befungsi untuk membocorkan udara jika tekanan didalam tank mencapai
limit tertentu, check valve mencegah aliran udara berbalik ke air compressor dan drain cock
untuki menghilangkan kelembaban didalam tank.
Push button
(2) Brake system
Brake pedal
1) Brake valve
Brake valve membuka dan menutup diatur oleh brake pedal
dan mengontrol gaya pengereman dengan menggunakan
Plunger
tekanan udara yang disuplai dari air tank tergantung pada
Adjusting shim
Main spring
langkah pedal. Dengan kata lain, upper plunger menekan main
spring dan menutup exhaust valve kemudian, membuka supply
valve. Kemudian, udara yang bertekanan dari air tank dikirim Return spring
untuk melepaskan valve pada front brake, To brakevalve untuk
relay chamber Exhaust valve
rear brake dan setiap brake chamber sehingga performa Supply valve
Valve spring
pengereman bertambah. Jika pedal dilepas, plunger kembali From air tank
pada posisi semula untuk membuka exhaust valve dan
membuang udara yang baru dipakai untuk pengereman
Exhaust to the air
[Figure 5-5. Structure of brake valve]
Training Support Development 31

32. BRAKE SYSTEM
2) Quick release valve
Quick release valve membuka brake chamber valve untuk membuka setiap lubang untuk front
brake chamber ketika pedal ditekan dan udara yang bertekanan mengalir melalui inlet dari
brake valve. Maka, udara yang bertekanan tersebut akan aktif dalam brake chamber untuk
melakukan pengereman pada roda. Jika pedal dilepas, tekanan pada berkurang karena udara
keluar melalui brake valve. Kemudian, valve kembali pada posisi semula karena adanya
tegangan dari spring untuk membuka exhaust hole sehingga udara pada front brake chamber
keluar dengan cepat untuk membebaskan rem.
Air inlet
Brake chamber valve
Exhaust
hole To brake
chamber
Spring
Cover
[Gambar 5-6. Quick release valve]
3) Relay valve
Ketika pedal ditekan dan tekanan udara dari brake valve aktif, relay valve menyuplai udara
landung ke rear brake chamber untuk melakukan pengereman pada roda dengan
menggerakkan diaphragm kebawah sehingga menutup exhaust valve dan membuka supply
valve. Jika pedal dilepas dan tekanan didalam diaphragm dari brake valve turun hingga lebih
rendah dari tekanan didalam brake chamber, diaphragm bergerak keatas untuk membebaskan
rem sampai tekanan chamber menyeimbangkan tekanan pada diaphragm dengan
mengeluarkan udara dengan cepat.
From brake valve
Diaphragm
Exhaust valve
To brake chamber
Supply valve
Valve spring
From air tank
Drain valve
Exhaust
Training Support Development 32

33. BRAKE SYSTEM
[Gambar 5-7. Relay valve]
4) Brake chamber
Jika pedal ditekan dan tekanan udara yang diatur melalui brake valve masuk kedalam
chamber diaphragm menekan spring dan bergeser. Sehingga, push rod memutar cam melalui
slack adjuster sehingga brake shoe mengembang untuk menekan drum untuk melakukan
pengereman. Jika pedal dilepaskan, diaphragm kembali ke posisi semula karena adanya
tegangan dari spring untuk membebaskan rem.
Diaphragm
Push rod
Activated
position
Air inlet
Deactivated
position Brake chamber
Slack adjuster
Brake chamber
Slack adjuster
Cam
Brake shoe
[Gambar 5-8. Structure and installing location of brake chamber]
(3) Slack adjuster
Slack adjuster memutar camshaft dan mengontrol gap antara brake shoe dan drum didalam
brake drum.
Training Support Development 33

34. BRAKE SYSTEM
Push rod
Brake chamber
Slack adjuster
Anchor pin Cam
Camshaft
Roller
Brake shoe
[Gambar 5-9 Slack adjuster]
(4) Low pressure indicator
ketika tekanan pada air tank untuk pengereman lebih rendah dari spesifikasinya, lampu tanda
peringatan warna merah akan menyala dan buzzer berbunyi untuk menginformasikan kepada
pengendara tentang tekanan udara yang rendah untuk pengereman.
(5) Pengoperasian air brake
1) Ketika pedal ditekan
Ketika pedal ditekan, udara yang bertekanan akan aktif pada front brake chamber melalui
quick release valve tergantung pada langkah pedal. Pada saat yang bersamaan, udara yang
bertekanan tersebut disuplai ke relay valve untuk mengaktifkan rear brake chamber.
Kemudian, push rod memutar cam melalui slack adjuster untuk menekan brake shoe ke
drum sehingga terjadi pengereman.
Brake valve
Air reservoir tank
Air
drier
Exhaust Relay valve
Quick release valve
Exhaust Slack adjuster Brake drum
Brake shoe
Cam Exhaust
Return spring
Brake chamber Air compressor Cam
Brake shoe Slack adjuster
Brake drum
Return spring
Brake chamber
[Gambar 5-10. Operation diagram of air brake]
Training Support Development 34

35. BRAKE SYSTEM
2) Ketika pedal dilepas
ketika pedal dilepaskan, brake valve, quick release valve, relay valve aktif dan
mengeluarkan udara yang bertekanan didalam brake chamber dengan cepat untuk
membebaskan rem.
6. Servo brake
Tujuan
Untuk menjelaskan prinsip vacuum servo brake dengan menggunakan perbedaan vacuum
dari kerja engine dan tekanan udara luar untuk memperbesar gaya pengereman dalam
hydraulic brake. Juga, untuk menjelaskan air servo brake yang menggunaka perbedaan
tekanan antara udara yang bertekanan dan tekanan atmospher.
Pokok Utama
1. Servo brake
2. Vacuum servo brake
(1) Prinsip vacuum servo brake
(2)Tipe vacuum servo brake
1) Direct controlling (Master vac)
2) Remote controlling
3. Air servo brake
(1) Struktur hydro air vac
(2) Pengoperasian hydro air vac
(3) Keunggulan dan kekurangan hydro air vac
6.1 Servo brake
Servo brake dibagi menjadi 2 tipe. Yang pertama adalah vacuum servo brake (Hydro vac)
yang menggunakan perbedaan vacuum (negative pressure) dari kerja engine dan tekanan
udara luar untuk memperbesar gaya pengereman pada hydraulic brake. Tipe yang kedua
adalah air servo brake (hydro air vac) yang menggunakan perbedaan tekanan udara yang
terkompresi dengan tekanan udara luar. Air servo brake (hydro air vac) mempunyai tambahan
air compressor dan air storage tank dan prinsip pengoperasiannya sama dengan hydro vac.
6.2 Hydro vac
(1) Dasar hydro vac
Hydro vac melakukan pengereman dengan hydraulic utama ketika servo brake rusak, ketika
manggunakan perbedaan vacuum pada intake manifold mesin dan atmospheric pressure.
Untuk mengingat kembali dasar hydro vac, vacuum pada engine intake manifold adalah
50cmHg dan atmospheric pressure adalah 76cmHg. Sehingga perbedaannya adalah 76•50
Training Support Development 35

36. BRAKE SYSTEM
• 26(cmHg) • 0.34kg/cm². Dan tekanan atmosphere adalah 1.0332kg/cm²•0.34kg/cm² •
0.7kg/cm². Perbedaan ini yang dijadikan sumber tenaga untuk mengaktifkan hydro vac servo
brake.
(2) Tipe hydro vac
Ada 2 tipe hydro vac. Yang pertama adalah tipe direct controlling (master vac) untuk
kendaraan penumpang dan light trucks yang mana master cylinder and servo brake
terpasang pada unit. Tipe yang lain adalah tipe remote controlling (hydro vac) yang mana
master cylinder dan servo brake terpasang secara terpisah.
1) Tipe Direct controlling
Pada tipe direct controlling, rod pushes poppet and valve plunger bekerja saat brake pedal
ditekan sehingga poppet menempel pada power piston seat untuk menutup vacuum valve
dan vacuum yang disuplaike cylinder (booster) A and B tertutup. Pada saat yang bersamaan,
plunger menurunkan poppet dan air valve membuka sehingga udara yang tersaring disuplai
ke power cylinder B dan power piston menekan push rod master cylinder untuk
mengoperasikan servo brake.
Diaphragm
return
spring Push rod
Power piston
Power piston
Poppet
Poppet
Vacuum valve
Valve return spring
Air valve
Operating rod
Valve plunger Poppet end
To intake manifold
Valve plunger
Stop key Valve plunger of
chamber B
Rear cushion disc
[Gambar 6-1. Direct controlling type (Master vac)]
Saat pedal dilepas, air valve menutup sebagaimana valve plunger kembali pada posisi aslinya
karena tekanan dari spring. Dan power piston kembali ke posisi aslinya karena adanya reaksi
dari master cylinder dan tegangan dari diaphragm return spring saat tekanan pada power
cylinder A dan B menjadi seimbang. Tipe ini mempunyai karakter sebagai berikut.
Strukturnya simple dan ringan sejak vacuum valve dan air valve pengoperasiannya
menggunakan push rod.
Hydraulic brake bekerja karena gaya dari pedal yang menggerakan cylinder melalui
operating rod dan push rod meskipun servo brakenya rusak.
Training Support Development 36

37. BRAKE SYSTEM
Dibutuhkan ruang yang kecil dalam pemasangannya karena servo brake terpasang
diantara pedal and master cylinder.
Power piston
Air inlet
Valve plunger
poppet return spring
Air flow
Master cylinder piston Poppet
Push rod Rear cushion
disc
(a) Operation of servo brake
Air inlet Rear
cushion disc
Vacuum valve Poppet
Poppet return return
spring spring
Operating rod
Air valve Stopper Air valve
Valve plunger Valve plunger
(b) Closing of vacuum valve © Opening of air valve
[Gambar 6-1(2) Operation state of direct controlling type]
2) Remote controlling type
Tipe Remote controlling terdiri dari hydraulic system (hydraulic brake and hydraulic cylinder)
dan vacuum system (power cylinder, power piston, relay valve, valve piston and check
valve).
• Structure
| Vacuum system
a
- Power cylinder• cylinder terbuat dari plat baja menggunakan metode deep drawing
stamping dan didalamnya terdapat piston and return spring.
- Power piston•Piston ini pengoperasiannya menggunakan perbedaan tekanan antara
vacuum dan tekanan atmospheric pada tiap tiap sisi (A dan B pada power cylinder) dan
mengirimkan tekanan hydraulic penuh ke setiap wheel cylinder. Power piston terdiri
dari dua round steel plates dengan leather packing around.
Training Support Development 37

38. BRAKE SYSTEM
Control tube Relay valve piston Diaphragm
Vacuum valve
Air valve Air supply from air filter
Return spring
Hydraulic cylinder
To peel cylinder
Peel cylinder
Hydraulic piston Check valve
Hydraulic pressure supply
from master cylinder
Hydraulic piston Push rod
[Gambar 6-2. Remote controlling type]
- Relay valve dan valve piston•Komponen ini menyuplai atau memutus kevacuuman ke
power cylinder A dengan menggunakan tekanan hydraulic dari master cylinder. Relay
valve terdiri dari air valve dan vacuum valve dan air valve terpasang sebagai penutup
dengan spring. Posisi Vacuum valve berhadapan dengan lokasi diaphragm dan valve seat
terletak diantaranya dan pengoperasian diaphragm menggunakan relay piston.
Air inlet
Diaphragm Vacuum valve
Air inlet Air valve
Relay valve Relay valve Relay valve
piston return spring return spring
Diaphragm Relay valve Air valve
return spring piston
Vacuum valve
(a) Relay valve (before operation) (b) Relay valve (after operation)
[Gambar 6-3. Relay valve and valve piston]
| Hydraulic system
b
- Hydraulic cylinder• Terpasang didalam cylinder pada hydraulic piston yang mana
pengoperasiannya menggunakan push rod power piston.
Training Support Development 38

39. BRAKE SYSTEM
- Hydraulic piston•The piston terpasang pada ujung power piston push rod dimana didalamnya
terpasang check valve dan yoke. Check valve membuka ketika power piston tidak bekerja sehingga
minyak rem dari master cylinder mengalir ke wheel cylinder. Disaat power piston bekerja untuk
menggerakan hydraulic piston, check valve menutup juga yoke menurunkan stop washer. Hydraulic
piston mengirimkan minyak rem ke wheel cylinder.
Hydraulic piston
Check ball return spring
Power piston Hydraulic piston
push rod
Piston stop washer Yoke Check ball
[Gambar 6-4 Brake operation] [Gambar 6-4(2) Brake
release]
3HQJRSHUDVLDQ
| Saat brake pedal ditekan
a
Minyak rem dari Master cylinder mengalir ke wheel cylinder melalui piston check valve saat
pedal ditekan. Pada saat yang bersamaan, tekanan hydraulic mengaktifkan relay valve
piston, juga. Jika terdapat tekanan hydraulic pada relay valve piston, piston bergerak untuk
menutup vacuum valve dengan menempatkan diaphragm diantaranya sehingga suplai
vacuum ke power cylinder A and B tertutup. Kemudian, air valve membuka sehingga
tekanan atmospheric mengalir ke power cylinder A. Sehingga, posisi piston bergerak dari A
ke B untuk menggerakan hydraulic piston melalui push rod. Disaat hydraulic piston bergerak,
yoke menempel untuk mencegah stop washer turun. Kemudian, check valve menutup aliran
minyak rem antara master cylinder dan wheel cylinder dan brake dihasilkan saat minyak
rem dikirim ke wheel cylinder dari hydraulic cylinder.
| When brake pedal is released
b
Saat pedal dilepaskan, tekanan hydraulic dari master cylinder pada relay valve piston
berkurang sehingga diaphragm spring mengembalikan piston dan air valve menutup untuk
mencegah aliran udara. Dan kemudian, vacuum valve membuka juga menurunkan
diaphragm. Sekarang perbedaan tekanan pada masing masing power cylinders menghilang
sehingga power piston dan hydraulic piston kembali pada posisi aslinya dengan tegangan
dari return spring. Tekanan Oil pada wheel cylinder kembali ke master cylinder demikian
juga check valve dari hydraulic piston membuka.
Training Support Development 39

40. BRAKE SYSTEM
Brake pedal
Intake Piston relay
Check manifold valve
valve
Master cylinder
Vacuum Air
valve filter
Hydraulic
cylinder
Wheel cylinder
Check
ball
Vacuum
valve Power piston Return spring Hydraulic
Vacuum valve Hydraulic piston
Power piston piston Check ball
Push road
Air Piston Yoke Air valve
valve stop washer
(a) When brake is not applied (b) When brake is applied
[Gambar 6-5. Operation]
Mudah menempatkannya karena servo brake terhubung ke master cylinder dan wheel
cylinder menggunakan pipa.
- Vacuum valve dan air valve hanya dioperasikan dengan tekanan hydraulic dari master
cylinder dan strukturnya komplek.
- Harus sering diperhatikan keseimbangan tekanan karena jika tekanan dalam sirkuit terlalu
besar maka servo brake akan terus menerus bekerja.
6.3 Hydro air vac
Hydro air vac memperbesar gaya pengereman menggunakan perbedaan antara compressed
air dan tekanan atmospher dan biasanya dipakai untuk kendaraan besar seperti bus dan truk.
Karena penggunaannya membutuhkan air compressor, air tank, pressure regulator, sehingga
biayanya lebih mahal dibandingkan dengan hydro vac.
(1) Struktur hydro air vac
Struktur hydro air vac hampir sama dengan remote controlling type hydro air vac.
Training Support Development 40

41. BRAKE SYSTEM
Brake valve
Air tank
Exhaust Oil
reservoir
tank
Air compressor
Air vac Oil reservoir tank
Wheel Wheel cylinder
cylinder Brake drum
Brake drum
Air vac
Air line
Brake shoe Oil line Brake shoe
Front wheel Rear wheel
[Gambar 6-6 Servo brake of compressed air type]
(2) Operation of hydro air vac
1) Disaat brake pedal dioperasikan.
Disaat brake pedal ditekan, minyak rem master cylinder bereaksi didalam hydraulic cylinder
dan relay valve piston untuk menutup atmospheric valve dan membuka air valve. Kemudian,
udara mengalir ke sisi belakang power piston dan udara pada sisi yang berlawanan keluar
melalui atmospheric hole. Power piston bergerak dan mensuplai tekanan minyak
secukupnya ke wheel cylinder dengan menekan hydraulic piston sehingga brake shoe
menekan drum untuk menghasilkan pengereman.
Atmospheric hole
Atmospheric valve
Air valve
Relay valve piston
Return spring
Air tank
Push rod
Air compressor
Power To wheel cylinder
cylinder
Hydraulic cylinder
Hydraulic piston
Power piston From master cylinder
[Gambar 6-7 Servo brake of compressed air type]
Training Support Development 41

42. BRAKE SYSTEM
2) When brake pedal is released
Saat pedal brake dilepaskan, power piston kembali pada posisi aslinya karena adanya
tegangan dari return spring karena tekanan master cylinder berkurang. Kemudian, spring
mengembalikan relay valve untuk menutup air valve dan membuka atmospheric valve
sehingga tekanan pada setiap sisi pada power piston menjadi stabil dengan tekanan
atmospher dan statusnya kembali pada keadan sebelum pengoperasian ketika udara keluar
dari belakang power piston. Sehingga, returns spring melepas brake shoe bersinggungan
dengan drum.
(3) Keunggulan dan kekurangan hydro air vac
1) Keunggulan
- Gaya pengereman yang kuat dapat dicapai hanya dengan menggunakan power piston
yang berdiameter kecil
- Membutuhkan udara yang relative sedikit.
- Menghasilkan pengereman yang besar karena tekanan maksimum udaranya adalah
5~7kgf/cm².
2) Kekurangan
6WUXNWXUQDNRPSOHNGDQELDDSHPEXDWDQQDPDKDO
Pengoperasian air compressornya menggunakan tenaga engine output.
7. Disc brake
Objective
Lebih memahami disc yang dipakai secara luas pada passenger cars terutama pada
pengetahuan dasar mengenai disc brake, keunggulan dan kekurangannya, tipe disc brakes
dan automatically adjusting brake.
Main contents
1. Pengetahuan dasar disc brake
2. Keunggulan dan kekurangan disc brake
3. Tipe – tipe disc brake
4. Keunggulan dan kekurangan tipe floating caliper
5. Ventilated disc
6. Automatic gap adjuster
7. Pengoperasian disaat pad is rusak.
8. Tanda – tanda pada saat pad aus
7.1 Pengetahuan dasar disc brake
Rem hidraulik dengan tipe disc menghasilkan gaya pengereman dengan menekan pad kuat
kuat ke setiap sisi disc yang berbentik lingkaran yang mana ikut berputar dengan roda
sebagaimana terlihat pada gambar berikut. Ketika hidraulik brake dengn tipe disc mempunyai
radiasi terhadap panas baik karena berputar dan bergesekan dengan udara, hal ini akan
Training Support Development 42

43. BRAKE SYSTEM
menghasilkan pengereman yang stabil karena adanya performa pengereman yang tetap baik
walaupun dipakai secara berulang ulang pada kecepatan tinggi.
Brake oil
Disc
Pad
[Gambar 7-1. Principle of disc brake]
7.2 Keunggulan dan kekurangan disc brake
(1) Keunggulan
S Menghasilkan radiasi panas yang baik karena disc panas yang ditimbulkan diserap oleh
udara
S Menghasilkan performa pengereman yang stabil karena terhindar dari efek fading.
S Penggantian parts secara sebagian akan terhindar karena tidak adanya reaksi dan aksi
yang menghasilkan performa pengereman stabil antara roda kanan dan kiri.
S Menghasilkan performa pengereman yang stabil karena memburuknya performa
pengereman dengan pemakaian berulang ulang kecil.
S Air dan Lumpur dapat dengan mudah dihilangkan dari disc.
S Langkah Brake pedal jarang sekali berubah karena disc tidak mudah mengalami deformasi
karena panas.
S Mudah dalam pemeriksaan dan perawatan.
(2) Kekurangan
S Membutuhkan tenaga yang kuat untuk menekan pad karena gesekannya kecil
S Dibutuhkan material yang kuat untuk membuat Pad.
S Membutuhkan usaha yang kuat untuk menekan brake pedal.
S Mahal.
7.3 Tipe disc brake
Disc brake dapat diklasifikasikan kedalam tipe fixed caliper (opposite piston disc brake) dan
tipe floating caliper. Yang satu menghasilkan gaya pengereman ketika cylinder pada tiap sisi
caliper menekan brake pads ke discs. Yang lainnya menghasilkan gaya pengereman ketika
seluruh bagian caliper bergerak karena cylinder terpasang hanya pada satu sisi saja.
Training Support Development 43

44. BRAKE SYSTEM
Tipe Floating caliper ada dua jenis yaitu tipe dengan memakai satu piston and dua piston.
Seperti terlihat pada gambar tengah dibawah ini, pada tipe satu piston gaya pengereman akan
dehasilkan ketika caliper bergerak ke arah kanan dan kiri yang mana terpasang satu cylinder
pada sisi caliper dan satu piston terpasang didalamnya. Jika piston menekan pad ke disc saat
tekanan hydraulic disuplai dari master cylinder, mengakibatkan pergerakan caliper menekan
pad yang lain ke disc sehingga dihasilkan pengereman.
Pada tipe 2-piston seperti gambar sebelah kanan, dalam satu cylinder terpasang 2 pistons.
Ketika diberikan tekanan hydraulic, piston sebelah kiri menekan pad langsung ke disc dan
piston sebelah kanan menekan pad pada sisi lainnya ke disc melalui caliper sehingga
dihasilkan pengereman. Tipe ini digunakan pada sitem rem kendaraan besar ( truk ) buatan
luar negeri dan dipasarkan di dalam negeri.
Caliper Piston Piston Piston
Disc
(a) Fixed caliper type (b) Floating caliper type
[Gambar 7-2, Types of disc brake]
(1) Fixed caliper type
Fixed caliper terdiri dari disc yang berputar bersama roda, dan caliper yang terpasang tetap
pada transaxle atau strut. Cylinders terpasang pada tiap sisi caliper. Piston dan automatic
adjuster terpasang sebagai satu kesatuan didalam cylinder. Saat When master cylinder
mensuplai tekanan hydraulic ke caliper cylinder, piston menekan pads ke tiap sisi disc untuk
menghasilkan pengereman. Tipe ini sudah digunakan pada saat pertama munculnya disc
brake pada pasar dalam negeri tetapi sudah tidak digunakan lagi. Tipe ini mempunyai radiasi
terhadap panas yang jelek sejak cylinder luar caliper terpasang pada bagian dalam roda. Hal
ini menyebabkan sering terjadi vapor lock. Terdapat tipe split dan integral dengan pemisah
pada tengah caliper.
Training Support Development 44

45. BRAKE SYSTEM
Disc Caliper
Brake cylinder
Pad
[Gambar 7-3. Caliper integral type] [Gambar 7-4. Ventilated disc]
S Disc : Plat bulat terbuat dari cast iron, terpasng pada hub dari roda, berputar bersama
dengan roda. Disc berventilasi mempunyai lubang ventilasi udara dimana proses
pendinginan terjadi di dalam disc terhadap radiasi panas selama terjadi proses
pengereman seperti terlihat pada gambar.
S Caliper : terbuat dari cast iron, terpasang pada transaxle atau strut yang akan tetap diam
ketika terjadi reaksi gaya saat menekan pad ke disc dan menerima reaksi gaya
pengereman bersamaan.
S Cylinder piston : cylinder dan piston terpasang pada caliper yang dimasukan kedalam
disc, strukturnya seperti terlihat pada gambar. Pada ujung cylinder dipasang Flexible
rubber boot untuk mencegah masuknya uap air atau kotoran (benda asing). Rubber piston
seal dipasang di bagian dalam dinding cylinder untuk mempertahankan tekanan hydraulic
didalam cylinder dan secara otomatis menyetel gap antara disc dan pad pad saat yang
bersamaan.
Piston seal
Boot
Cylinder
Pad Piston
Brake oil
[Gambar 7-5. Assembly of cylinder and piston]
S Pad : Pad, dibuat dengan ketebalan 10 mm dari material setegah baja, terpasang pada
ujung piston. Pada sisi pad terpasang Groove untuk mengetahui keausan pada pad.
Keausan pada pad dapat diketahui dalam keadaan terpasang dengan cara mengecek
groove yang terpasang pada caliper.
Training Support Development 45

46. BRAKE SYSTEM
(2) Tipe Floating caliper
Gaya pengereman pada tipe ini dihasilkan dengan menggerakan caliper ke arah kanan dan
kiri pada sisi kalper dimana cylinder dipasang dan satu piston dipasang didalamnya. Jika
piston menekan pad ke disc saat tekanan hydraulic disuplai dari master cylinder, reaction
force menggeser caliper dan menekan pad yang lain ke disc sehingga terjadilah pengereman.
Tipe ini termasuk tipe disc brake yang sampai saat ini dipakai pada kebanyakan compact
passenger cars.
From master cylinder
Piston seal
Piston
Cylinder
Cylinder mounting
Pad
[Gambar 7-6. Structure of floating caliper type]
Tipe Floating caliper terdiri dari disc yang berputar bersama dengan roda, caliper dengan tipe
floating, piston dan boot yang terpasang pada caliper, fungsi dari semua itu adalah sebagai
berikut. Saat tekanan hydraulic aktif pada cylinder, piston bergerak ke arah seperti pada
gambar untuk menekan pad yang terpasang disebelah kanan caliper ke disc.
Bush
Cylinder
Piston seal
Piston
Disc Pad
[Gambar 7-7. Operation of floating caliper type]
Training Support Development 46

47. BRAKE SYSTEM
Ketika terjasi tekanan hidraulik serupa, secara bersamaan diteruskan ke sisi sebelah kanan
cylinder, menarik caliper ke arah B sehingga pad yang terpasang pada sisi kiri caliper
menekan ke disc. Sebagai tambahan, pada tipe fixed caliper, piston seal berfungsi untuk
menyetel gap antara disc dan pad ketika selesai.
7.4 keunggulan dan kekurangan tipe floating caliper
(1) Keunggulan
S Simpel dan ringan.
S Bebas dari vapor lock sejak dipasang cylinder dengan ventilasi yang baik.
S Hanya terjasi sedikit kebocoran minyak karena komponennya sedikit.
(2) Kekurangan
S Langkah piston harus panjang.
S Benda asing seperti debu dapat menghambat langkah piston yang lembut.
S Kerusakan pada pad tidak merata.
7.5 Disc dengan ventilasi
Disc, terpasang pada hub roda dan berputar bersama dengan roda, terbuat dari cast iron
berbentuk bulat. Pada disc ini terdapat lubang ventilasi dimana terjadi proses pendinginan
yang terletak di dalam disc sehingga penyebaran panas selama pengereman terhindar seperti
terlihat pada gambar berikut ini.
[Gambar 7-8. Ventilated disc]
7.6 Sistim peringatan jika terjadi keausan pada pad.
Saat ketebalan pad berkurang hingga 2 mm, akan terdengar bunyi peringatan yang
menandakan keausan sehingga menginformasikan kepada pengendara bahwa sudah saatnya
mengganti brake pad.
Training Support Development 47

48. BRAKE SYSTEM
Pad
Wear indicator Brake disc
Sound generates
[Gambar 7-9. Disc wear indicator]
7.7 Automatic gap adjuster
Penyetel gap otomatis menggerakan piston kedepan secara otomatis untuk menjaga agar gap
dengan disc konstan ketika pad aus dan karet seal piston merubah gap dengan disc secara
otomatis. Seperti terlihat pada gambar sebelah kanan, tekanan diberikan pada pad untuk
melakukan pengereman saat piston mendesak seal saat tekanan hydraulic disuplay dari
master cylinder. Ketika tekanan hydraulic tidak disuplai lagi, seal piston menarik piston dengan
ke-elastisitasannya dan kembali untuk mempertahankan gap antara disc dan pad konstan
selamanya.
Boot Piston seal
Retainer Cylinder
Piston
Brake
oil
When brake pedal is released When brake pedal is pressed
[Gambar 7-10. Operation of piston seal]
Training Support Development 48

49. BRAKE SYSTEM
7.8 Operation when pad is worn out
Ketika langkah kerja piston bertambah karena pad aus, hal ini akan merubah seal saat pad
bergeser diantara seal dan cylinder ketika perubahan seal ini sudah begitu besar maka baru
akan terjadi pengereman saat tekanan terjadi di pad. Saat tekanan hydraulic hilang, piston
kembali seperti posisi sebelum piston berubah karena elastisitas seal sehingga terjadi gap
yang baru dan menjaga jarak antara disc dan pad.
8. Sistim dan teori rem lainnya
Tujuan
Memahami tentang limiting valve, proportioning valve, load sensing proportioning valve dan
teori rem, yang mana mulai digunakan tepat sebelum sistim ABS dirancang.
Main contents
1. Load sensing proportioning valve
2. Proses menghentikan kendaraan.
3. Fade
4. Vapor lock
8.1. Load Sensing Proportioning Valve
(1) Sekilas tentang Load Sensing Proportioning Valve
Pada sistim ini, titik awal hydraulic control adalah terletak pada roda belakang, yaitu
berdasarkan berat. Terpasang antara master cylinder dan cylinder roda belakang. Tekanan
rem hydraulic pada cylinder roda belakang dikontrol setelah adanya sensor berat kendaraan
saat dilakukan pengereman. Kemudian, pendistribusian gaya pengereman antara roda depan
dan belakang dapat dicapai.
(2) Pengoperasian
To wheel cylinder
Valve piston mengangkat piston dengan
tekanan hydraulic yang terjadi pada master
cylinder A plus tegangan spring. Kemudian From master
cylinder
reaksi gaya tekanan hydraulic dihasilkan
pada cylinder roda B. disaat brake pedal
ditekan, tegangan spring mengangkat ball Spring
untuk membuka celah sehingga tekanan
hidraulik ditransfer ke cylinder roda.
Kemudian, tekanan hydraulic pada master
cylinder membesar sampai tekanan tertentu
dan gaya pada B lebih besar dari A. Rod
Sekarang, piston bergerak ke bawah dan
menutup celah tersebut untuk mengurang
[Figure 8-9. Brake operation]
tekanan.
Training Support Development 49

50. BRAKE SYSTEM
Jika tekanan master cylinder naik kembali saat celah tertutup, kenaikan tekanan hydraulic
terjadi di bagian A. Kemudian, piston bergerak keatas dan ball membuka celah sehingga
tekanan hydraulic beralih ke cylinder roda.
Sejak tekanan pada master cylinder diaplikasikan pada cylinder roda dan B secara bersamaan
dengan membukanya celah, piston bergerak turun dan menutup celah untuk mengulangi
pengurangan tekanan.
To wheel cylinder
From
master cylinder
[Gambar 8-10. Operation of load sensing proportioning valve]
8.2 Proses menghentikan kendaraan
(1) Reaction time
Mengacu pada saat kritis bagi pengendara untuk melakukan pengereman yang berasal dari
situasi yang berbahaya berdasarkan perasaan atau penglihatan atau juga pendengaran
sampai mengambil tindakan melawan bahaya tersebut. Pada umumnya menurut mereka
waktu reaksinya antara 0.4~0.5 detik.
(2) Perpindahan kaki
Mengacu pada waktu bagi pengendara untuk memindahkan kaki dari pedal gas ke pedal rem.
Pada umumnya berpindahnya sekitar 0.2~0.3 detik tergantung juga pada posisi pedal
(3) Penekanan pedal
Berdasarkan waktu yang dilakukan oleh pengendara menggerakan brake pedal dengan kaki
hingga tekanan hydraulic dalam jalur rem mulai naik. Pada umumnya, waktu penekanan pedal
ini antara 0.1~0.2 detik tergantung clearance pedal dan jarak antara brake shoe dan drum.
Training Support Development 50

51. BRAKE SYSTEM
(4) Perpindahan brake dan main brake
Ketika tekanan hydraulic pada sirkuit rem bertambah dan gaya pengereman dihasilkan,
disertai berkurangnya laju kendaraan. Hal ini pasti akan membutuhkan waktu hingga tekanan
hydraulic mencapai tekanan maksimum dan waktu yang dibutuhkan ini disebut perpindahan
rem. Main brake adalah interval dari gaya pengereman maksimum hingga berhenti dengan
sempurna. Lihatlah gambar berikut ini.
Driving direction Danger
A1 A2
Start
A moving Placing B A
Finding the the Braking Finding
the right right starts the
danger foot foot danger
(release on the
the brake
accel pedal
pedal)
t1 : Reaction time
Deceleration time t2 : Foot changing time
TIME t3 : Pedal pressing time
Actual Preparation
braking time time
Actual Preparation
braking distance distance
TIME
Stopping distance
Male
Female
Relative Foot
frequency Hand operation
operation
Reaction time
[Gambar 8-11, 8-12. Driver’s operation, relationship between time and deceleration]
8.3 Fade
Seperti pada phenomena hilangnya cahaya, suara atau kekuatan secara berangsur angsur
yang berarti sama dengan istilah yang digunakan pada cinema atau TV untuk merubah
tampilan. Jika rem sudah dilakukan secara berulang ulang pada jalan yang panjang dan
Training Support Development 51

52. BRAKE SYSTEM
menurun, temperatur pada plat brake shoe yang bergesekan akan naik dan gaya pengereman
akan berkurang karena gesekannya juga berkurang.
8.4 Vapor lock
Adalah suatu peristiwa dimana fungsi beberapa bagian cair dalam system terkunci karena
adanya penguapan cairan karena panas. Pada sistim bahan bakar, suplay bahan bakar akan
gagal karena terjadinya penguapan pada pipa bahan bakar dan akhirnya mesin berhenti.
Ketika minyak rem menguap dalam wheel cylinder atau pipa rem pada sistim rem hydraulic,
maka rem tidak akan bekerja dengan baik saat menekan pedal rem sama seperti menekan
spon.
Training Support Development 52

53. BRAKE SYSTEM
9. ABS system
Objective
Untuk memahami keunggulan system rem ABS, konstruksi dan pengoperasiannya.
Pokok utama
9.1 Keunggulan ABS
9.2 Tipe ABS
9.3 Bentuk dasar
9.4 Susunan ABS
9.1 Keunggulan ABS
Anti-lock Brake Systems didisain untuk mencegah terjadinya penguncian roda pada saat
pengereman kuat dalam kondisi jalan yang berbeda beda.
Hasil pengereman yang dilakukan pengendara saat pengereman dilakukan :
S Mobil tetap stabil (Vehicle Stability)
S Proses penghentiannya lebih cepat (jarak lebih dekat, kecuali jalan tanah, bersalju)
S Penguasaan control kendaraaan menjadi maksimal (Steerability)
S Jika roda depan terkunci mobil tidak mungkin bisa dikendalikan
S Jika yang terkunci roda belakang mobil akan tidak stabil dan dapat tergelincir se satu sisi
J
ika permukaan jalan tidak rata saat dilakukan pengereman, roda yang mengalami selip
cenderung akan terkunci dan kendaraan akan berputar putar. Tetapi dengan menggunakan
sistim ABS hal ini akan terhindar hingga kendaraan berhenti.
Training Support Development 53

54. BRAKE SYSTEM
Braking without ABS Braking with ABS
Low • road High • road Low • road High • road
9.2 Tipe ABS
1) Tipe 4-Sensor 4-Channel ( Independent control type )
Tipe ini mempunyai empat sensor roda dan 4 hydraulic control channels dan masing masing
mengontrol tersendiri. Keamanan mengendalikan kendaraan dan jarak pemberhentian lebih
pendek dalam kondisi jalan dan permukaan yang berbeda.
Akan tetapi, apabila permukaan jalannyha licin, besar gaya pengereman antara roda kanan
dan kiri akan tidak sama sehingga akan menimbulkan gerakan yawing pada kendaraan
sehinnga menimbulkan ketidak stabilan. Maka dari itu, kebanyakan mobil yang dilengkapi
dengan 4 channel ABS memasukan pilihan low logic pada roda belakang untuk menjaga
kestabilan dalam berbagai kondisi jalan.
FF car, X-line brake system
Training Support Development 54

55. BRAKE SYSTEM
2) 4-Sensor 3-Channel type (Front wheels: independent control, Rear wheels: Select
low control )
Pada kendaraan FF(Front engine Front driving), rata rata berat kendaraan terpusat pada
poda depan dan titik berat kendaraan saat direm juga akan bergerak kedepan hampir
70 % , gaya pengereman ini dikontrol oleh roda depan.
Ini berarti kebanyakan tenaga pengereman dihasilkan oleh roda depan dan untuk
mendapatkan efisiensi pengereman saat menggunakan ABS secara maksimum maka
diperlukan pengaturan tersendiri pada roda depan.
Namun, roda belakang yang gaya pengeremannya lebih sedikit, juga merupakan hal yang
tidak kalah pentingnya untuk mendapatkan keamanan dalam pengereman. Karena itulah
disaat ABS bejerja pada roda belakang dengan kondisi jalan yang licin maka independent
control pada roda belakang mengatur agar pengereman roda roda belakang yang tidak rata
yang dapat menyebabkan kendaraan yawing
Untuk mencegahnya dan juga untuk menjaga agar mobil tetap aman dalam penggunaan
ABS diberbagai kondisi jalan, maka tekanan rem roda belakang diatur berdasarkan
kecenderungan roda mana yang mengalami lock up. Konsep pengaturan ini disebut ‘Select-
low control’.
3) Tipe 4-Sensor 3-Channel type (Roda depan;indendent control, Roda belakang;Select
control )
Keendaraan yang dilengkapi dengan sistim H-bake line mempunyai jenis pengontrol ABS
dengan tipe ini. 2 channels dipakai untuk roda depan dan yang lainnya untuk mengontrol
roda belakang. Roda belakang dikontrol secara bersamaan dengan menggunakan a select
low control logic.
Untuk system X-brake line, 2 channels (2 brake ports didalam unit ABS) diperlukan untuk
mengontrol tekanan pada roda belakang karena masing masing roda belakang mempunyai
jalur rem sendiri sendiri.
FF car, H-line brake system
4) 1-Sensor 1-Channel type ( Rear wheels: Select low control )
Kendaraan yang menggunakan sistim H-bake line. Hanya mengontrol tekanan roda belakang
saja.
Pada defferential belakang dipasang satu wheel speed sensor yang berfungsi untuk
mendeteksi kecepatan roda belakang. Ketika dilakukan pengereman roda depanakan terkunci,
Training Support Development 55

56. BRAKE SYSTEM
kendaraan akan kehilangan kendali dan jarak pemberhentiannya pada jalan yang berdaya
gesek rendah akan bertambah jauh. Sistim ini membantu untuk penghentian lurus.
FR car, H-line brake system
9.3 Prinsip dasar
1) Gaya ban
Gaya dapat menyebabkan kendaraan bergerak , gaya ini disebut dengan gaya grafitasi, gaya
angin(tahanan udara ) dan gaya ban (rolling resistance).
pergerakan atau perpindahan gerak sesuai dengan yang
diinginkan dapat diperoleh dengan melalui gaya ban. Gaya
ban terdiri dari komponen berikut : FN
- driving force FD karena pengendalian
- lateral force FS karena steering dan
- normal force FN karena berat kendaran FD
Lateral force FS mentransfer gerakan pengemudian terhadap
FS
jalan dan membuat kendaraan belok. Normal force FN
ditentukan oleh berak kendaraan dan muatannya, karena itu berat komponen bertindak
sebagai garis tegak lurus diatas ban. Besarnya suatu gaya dapat dipengaruhi oleh kondisi
jalan. Ban dan cuaca, yaitu gaya gesekan antara roda dan permukaan jalan
2) Hubunhan antar gaya
hubungan antara gaya gesek, gaya menyamping, gaya pengereman, dan gaya pengemudian
dapat dijelaskan dengan siklus gesek (“friction circle”). Friction circle diasumsikan sebagai
gaya gesek antara roda dan permukaan jalan pada semua arah. Juga dapat digunakan untuk
menjelaskan hubungan antara gaya menyamping, gaya pengereman, dan gaya penggerak.
Saat berbelok pada kecepatan tetap, semua gaya gesek pada roda tertumpu pada sisi dimana
roda berbelok. Saat berbelok dilakukan pengereman, sebagian dari gaya gesek ban dipakai
sebagai gaya pengereman, sehingga mengurangi gaya buang kesamping. Akibatnya, dengan
memutar kemudi saat melakukan pengereman maka gaya pengeremannya akan berkurang,
karena bagian ban yang bergesekan menjadi menyudut.
Training Support Development 56

57. BRAKE SYSTEM
Braking force
Portion of frictional force
Fractional force
acting as braking force
generated at tire patch
Side force Side force
Driving force
Friction circle
x
Vehicle
traveling x (a: Side slip angle)
direction Cornering force [kgf]
Side force
Self aligning torque Cornering force
y
Cornering force(Fy’)
Fx
Side force(Fy)
Cornering
resistance(Fx’) Friction force(F) 0 10 30 50 70 90
y
Side slip angle (°) - Bias tire
3) Gaya Gesek
gaya gesek FR adalah sebanding sama dengan gaya normal FN :
FR B x FN
B adalah koefisien gaya pengereman (atau koefisien esek). Factor koefisien dapat
dipengaruhi oleh karakteristik dari ban yang dipakai. Koefisien gaya pengereman adalah suatu
ukuran pengiriman gaya pengereman. Untuk roda kendaraan, koefisien gaya pengereman
mencapai nilai maksimalnya saat permukaan jalan dalam kondisi kering dan bersih dan hanya
sedikit terdapat salju.
Example
Training Support Development 57

58. BRAKE SYSTEM
Road condition Braking force coefficient(B)
Dry concrete 0.8 ~ 1
Wet asphalt 0.2 ~ 0.65
Ice 0.05 ~ 0.1
Koefisien gaya pengereman tergantung pada kecepatan kendaraan. Saat mengerem pada
kecepatan tinggi, roda roda bisa terkunci jika koefisien gaya pengeremannya kecil dimana
tidak ada lagi daya cengkram antara roda dan jalan.
4) Slip
Saat mobil melaju atau mengerem, terjadi gaya fisik yang rumit antara bagian ban dengan
jalan. Elemen – elemen pada karet ban mengalami distorsi mengakibatkan ban meluncur
sendiri, meskipun roda belum terkunci. Satuan ukuran komponen yang meluncur pada
gerakan memutDUDGDODKVHOLSµµ
(VV - VW)/ VV
:
Rasio Selip
Rasio selip = (VV - VW )/ VV × 100, VV : Kecepatan kendaraan, VW : Wheel Speed
:
Gaya pengereman maksimum .LUDNLUDa6OLS
Ini berarti bahwa untuk mendapatkan pengereman maksimum dibutuhkan beberapa putaran
roda. Nilai optimum selip akan berkurang jika gesekan antara ban dan jalan juga berkurang.
Dimana Vv adalah kecepatan kendaraan dan VW adalah kecepatan putaran roda. Pada rumus
terlihat bahwa rem selip terjadi segera setelah roda mulai berputar lebih lambat dari kecepatan
kendaraaan. Gaya pengereman dapat terjadi pada situasi seperti ini.
0% ::KHQDWLUHLVUROOLQJIUHHO
100% ::KHQDWLUHORFNVXSFRPSOHWHO
5) Lateral force (side force)
Gaya pengereman dan gaya penggerak bereaksi pada kontak area dimana roda berputar,
Tire shape when vehicle
is traveling straight
Tire shape when
vehicle is cornering
Tire overturning moment
Training Support Development 58

59. BRAKE SYSTEM
disitu juga terdapat gaya menyamping “Lateral force”. Gaya menyamping adalah dasar daya
yang terjadi saat mobil berbelok. Dasar gaya selama kendaran berbelok adalah gaya dari
bagian ban yang bergesekan dengan permukaan jalan untuk kembali pada bentuk semula.
Gaya ini mendorong ban kesamping menahan permukaan jalan, sehingga disebut dengan
gaya samping (Side force). Dan gerakan yang dibangkitkan oleh perubahan ban tersebut
disbut dengan “ Over turning moment ”
6) Understeering dan oversteering
Jika kita mempertahankan putaran kemudi pada sudut yang tetao dan berjalan dengan
kecepatan yang tetap akan mengakibatkan mobil berputar dengan radius tetap. Dengna
menambah kecepatan pada titik ini, dapat mengakibatkan mobil bergerak keluar dari
lingkaran dikarenakan adanya “Understeering”, atau bergerak kedalam lingkaran dikarenakan
“Oversteering”. Karakter dari actual steering (Understeering atau Oversteering) ini tergantung
dari kendaraan itu sendiri yang dihubungkan dengan distribusi berat antara roda depan dan
belakang, spesifikasi ban, karakteristik suspensi, dan cara pengendaraannya.
Point of acceleration
Normal force
Side force
Understeering
Oversteering
Center
9.4 Konstruksi ABS
Proportioning valve
(Without EBD)
HCU
ABSCM
G-Sensor (with 4WD)
Training Support Development 59

60. BRAKE SYSTEM
1) ABSCM
ABS terdiri dari wheel speed sensors yang berfungsi untuk mendeteksi kecenderungan
suatu roda mengalami penguncian, sebagai dasr dari wheel speed sensor signal ABSCM
(Control Module) mengontrol signal outputs dan HCU(Hydraulic Control Unit) sebagai
penyuplai tekanan rem ke setiap roda tergantung pada signal output yang dihasilkan oleh
ABSCM.
2) WHEEL SPEED SENSOR
1
2
I
3
4
5
6
1 Electronic Cable 5 Pole Pin
1 Electronic Cable 4 Winding
2 Permanent Magnet 6 Winding
2 Permanent Magnet 5 Pole Pin
3 Housing 7 Air gap
3 Housing 6 Tone Wheel
4 Housing Block 8 Tone wheel
[Bagian1] [Bagian2]
1 Magnet
2 Winding
3 Tone Wheel
4 Rotates
5 High Speed
6 Low Speed
7 Air Gap
Disaat Tone Wheel berputar, magnetic field merubah dan membiaskan tegangan didalam
winding.
- Permanent magnetic = penghasil tegangan
- Higher speeds = menghasilkan frequency yang tinggi
- Lower speeds = menghasilkan frequency yang rendah
Training Support Development 60

61. BRAKE SYSTEM
Waveform 1 (Minimum P-P voltage) Waveform 2 (At low speed)
150mV or more at 10km/h (MGH-10),
20km/h(Nisshinbo,TEVES)
120mV or more at 12km/h (Bosch 5.3)
Waveform 3 (At high speed)
3) G-sensor
ABS control yang dipakai pada 4WD manggunakan sensor signal G untuk mengatasi problem
penguncian dini pada semua roda L (dan keterlambatkan respon dikarenakan perubahan
permukaan jalan. Signal G-sensor diperoleh dan disaring setiap 7 milidetik, ABSCM mengeset
m-flags (High, Medium, Low) untuk menghitung secara detail turun naiknya dan mengontrol
ambang batas dibadningkan dengan 2WD.
Ketika mengendarai kendaraan 4WD, keempat rodanya mengunci scara mekanis, sehingga
semua roda berkurang kecepatannya dengan hampir sama, hal ini sangat tidak cocok saat
mobil melaju pada jalan yang licin, sehingga ABS control menjadi tidak stabil. Untuk
mencegah kejadian ini, maka dipasang G sensor. Dengan signal ini, ABSCM mengindikasikan
bahwa kendaraan berhenti pada jalan yang mempunyai koefisien gesek rendah atau tinggi,
karena itu maka siklus kerja ABS dirubah
Small(atau besar) G braking : :
* YDOXH UHQGDK DWDX WLQJJL