BAB II

LANDASAN TEORI

A. Pengertian Sistem Pengereman

Sistem pengereman dari suatu kendaraan adalah salah satu elemen

terpenting dari suatu kendaraan, karena ia bagian terpenting untuk keamanan

kendaraan. Sistem rem harus mampu mengurangi kecepatan atau menghentikan

kandaraan secara aman baik pada kondisi jalan lurus maupun berbelok pada

segala kecepatan. Pada dasarnya besar ideal gaya rem yang dibutuhkan setiap

kendaraan adalah berbeda. Begitu juga distribusi ideal gaya rem pada setiap roda

untuk setiap kendaraan berbeda. Hal ini mengandung arti bahwa sistem rem dari

suatu kendaraan tidak langsung memenuhi kebutuhan pengereman untuk

kendaraan lain.1

Secara umum cara kerja rem adalah memanfaatkan gaya gesekan mekanik

untuk memperlambat laju kendaraan dan akhirnya berhenti. Bila seorang

pengemudi kendaraan roda empat menginjak pedal rem, pada saat yang

bersamaan ada komponen dalam sistem rem yang bergesekan. Gesekan ini akan

menahan dan selanjutnya menghentikan gerak rotasi atau putaran roda.

Sistem rem hidraulis adalah sistem rem yang mekanisme pemindahan

tenaga dari pengemudi menggunakan media fluida (cairan/minyak) untuk

melakukan pengereman pada roda. Komponen utama dari sistem rem hidraulis

terdiri dari Brake pedal, brake booster, master cylinder, brake pipe, proportioning

valve, caliper(tipe disk brake), dan wheel cylinder (tipe drum brake).

1

B. Jenis-jenis Rem Hidrolik

Berbagai teknologi canggih telah ditemukan untuk sistem pengereman

mobil. Tetapi pada dasarnya adalah tetap menggunakan sistem pompa hidrolik

untuk menjalankan sistem rem mobil. Secara umum ada dua tipe / jenis rem saat

ini yang masih dijadikan patokan standar pembuatan rem kendaraan yaitu rem

cakram dan rem tromol.

1. Rem Cakram (disc brake).

Rem cakram atau disc brake adalah suatu sistem untuk memperlambat

atau menghentikan putaran roda kendaraan ketika sedang bergerak. Rem

cakram biasanya terbuat dari besi cor, tetapi dalam beberapa kasus bisa saja

dibuat dari komposit karbon yang diperkuat keramik. Cakram biasanya

dipasang pada roda atau as. Untuk menghentikan roda, bantalan rem (dipasang

pada perangkat yang disebut caliper) harus mencengkeram cakram yang

dipicu oleh gaya mekanis, hidrolik, pneumatik atau elektromagnetik.

Gesekan antara cakram dengan bantalan rem akan memperlambat atau

menghentikan roda. Namun rem harus dijaga agar tidak terlalu panas, karena

panas berlebih akan mengurangi efektivitas rem. Rem cakram sudah mulai

dikembangkan pada tahun 1890-an di Inggris. Pada tahun 1902, Frederick

William Lanchester mematenkan rem cakram buatannya dan sukses digunakan

pada mobil Lanchester. Namun, pilihan logam yang terbatas dan kondisi jalan

yang umumnya masih buruk, rem cakram baru digunakan secara luas setengah

abad kemudian. Kini, rem cakram tidak hanya digunakan pada mobil,

melainkan juga diaplikasikan pada sepeda motor bahkan sepeda.

Gambar 2.1: Rem Cakram (Disc Brake)

Rem Cakram (disc brake) untuk memberi gaya pengereman kepada

roda – roda depan:

a. Rem piringan walaupun banyak jenis rem piringan prinsip kerjanya adalah

bahwa sepasang pad yang tidak berputar menjepit rotor piringan yang

berputar menggunakan tekanan hidrolis, menyebabkan terjadinya gesekan

yang dapat memperlambat atau menghentikan kendaraan.

b. Rem piringan efektif karena rotor piringannya terbuka terhadap aliran

udara yang dingin dan karena rotor piringan tersebut dapat membuang air

dengan segera. Karena itulah gaya pengereman yang baik dapat terjamin

walau pada kecepatan tinggi. Sebaliknya berhubung tidak adanya self

servo effect, maka dibutuhkan gaya pedal yang lebih besar dibandingkan

dengan rem tromol. Karena alasan inilah booster rem biasanya digunakan

untuk membantu gaya pedal.

c. Bagian – bagian rem cakram :

1) Pen Utama dipasang pada plat penahan memberi tempat bagi kaliper

dan memungkinkan silinder bergerak mundur maju di dalam bushing.

Pen diberi perapat untuk mencegah masuknya debu dan air;

2) Pad Rem Piringan menjepit rotor piringan dengan menggunakan piston

pada silinder guna menciptakan gesekan yang menyebabkan terjadinya

pengereman;

3) Rotor Piringan dipasang pada hub as, berputar bersama roda;

4) Lobang Pembuang untuk membuang udara yang masuk kedalam

kedalam saluran udara;

5) Kaliper Rem Piringan melindungi piston dalam silinder dan menekan

pad terhadap rotor piringan tatkala piston terdorong oleh tekanan

hidrolis;

6) Sub Pen yang terpasang pada plat torgue, bersama – sama denga pen

utama, memberi tempat kepada silinder dan memungkinkan silinder

bergerak mundur maju melalui bushing;

7) Plat Penahan terpasang pada bagian dari as, menunjang gerakan

silinder yang terjadi pada saat pad menjepit rotor piringan.

Gambar 2.2: Bagian-bagian Rem Cakram

2. Rem Tromol (drum brake)

Tipe drum, rem ini terdiri dari sepasang kampas rem yang terletak pada

piringan yang tetap (tidak ikut berputar bersama roda), dan drum yang

berputar bersama roda. Dalam operasinya setiap kampas rem akan bergerak

radial menekan drum sehingga terjadi gesekan antara drum dan kampas rem.

Gambar 2.3: Rem Tromol (Drum Brake)

Pada rem tromol, penghentian atau pengurangan putaran roda

dilakukan dengan adanya gesekan antara sepatu rem dengan tromolnya. Pada

saat tuas rem tidak ditekan sepatu rem dengan tromol tidak saling kontak.

Tromol rem berputar bebas mengikuti putaran roda, tetapi pada saat tuas rem

ditekan lengan rem memutar cam pada sepatu rem sehingga sepatu rem

menjadi mengembang dan bergesekan dengan tromolnya. Akibatnya putaran

tromol dapat ditahan atau dihentikan.

Rem Tromol memberikan tenaga pada roda – roda belakang baik

secara hidrolis maupun mekanis:

a. Fungsi Rem Tromol menggunakan sepasang sepatu yang menahan

bagian dalam dari tromol yang berputar bersama – sama dengan roda,

untuk menghentikan kendaraan. Walaupun terdapat berbagai cara

pengaturan sepatu rem, jenis leading dan trailing yang paling banyak

dipakai pada kendaraan penumpang dan kendaraan komersial.

b. Rem Tromol tahan lama karena adanya tempat gesekan yang lebar

diantara sepatu dan tromol, tetapi penyebaran panas agak lebih sulit

dibanding dengan rem piringan karena mekanismenya yang agak

tertutup. Karena itu rem tromol hanya dipakai pada roda – roda

belakang yang tidak begitu banyak memerlukan tenaga pengereman.

c. Bagian – bagian rem tromol :

1) Plat penahan dipasang pada rumah as belakang bertugas menahan

silinder roda dan sepatu rem bagian yang tidak berputar;

2) Silinder roda menekan sepatu rem pada tromol dengan tekanan

hidrolis master silinder;

3) Pegas pembalik sepatu menarik sepatu rem ke posisi semula untuk

membebaskannya dari tromol sesaat injakan pedal dilepaskan;

4) Sepatu rem ditekan terhadap bagian dalam tromol;

5) Pen pegas penahan sepatu;

6) Tromol rem yang dipasang pada poros as, berputar bersama –

sama roda;

7) Tuas sepatu rem tangan menekan sepatu pada tromol;

8) Tuas penyetel.

Gambar 2.4: Bagian-bagian Rem Tromol (Drum Brake)

C. Komponen Sistem Rem

Sistem pengereman melibatkan beberapa komponen dalam

pengoperasiannya. Agar sistem pengereman dapat berjalan dengan baik maka

kesemua komponen tersebut harus dalam kondisi yang baik. Komponen -

komponen rem tersebut adalah :

Gambar 2.5: Komponen sistem pengereman pada mobil

1. Pedal Rem

Pedal Rem adalah komponen pada sistem rem yang dimanfaatkan

oleh pengemudi untuk melakukan pengereman. Fungsi pedal rem

memegang peranan yang penting didalam sistem rem.

Tinggi pedal harus dalam tinggi yang ditentukan. Jika terlalu

tinggi, diperlukan waktu yang lebih banyak bagi pengemudi untuk

menggerakkan dari pedal gas ke pedal rem, yang mengakibatkan

pengereman akan terlambat. Sebaliknya jika tinggi pedal terlalu

rendah, akan membuat jarak cadangan yang kurang yang akan

mengakibatkan gaya pengereman yang tidak cukup.

Pedal Rem juga harus mempunyai gerak bebas yang cukup.

Tanpa gerak bebas ini, piston master silinder akan selalu terdorong

keluar dimana mengakibatkan rem akan bekerja terus dikarenakan

adanya tekanan hidrolis yang terjadi pada sistem rem.

Gambar 2.6: Pedal Rem

2. Booster rem

Booster rem termasuk alat tambahan pada sistem rem yang berfungsi

melipatgandakan tenaga penekanan pedal. Rem yang dilengkapi dengan

boster rem disebut rem servo (servo brake). Boster rem ada yang dipasang

menjadi satu dengan master silinder, tetapi ada juga yang dipasang terpisah.

Gambar 2.7 : Booster Rem

Bila pedal rem ditekan maka tekanan silinder hidrolik membuka

sebuah katup, sehingga bagian belakang piston mengarah ke luar Adanya

perbedaan tekan antara bagian depan dan belakang piston mengakibatkan

torak terdorong ke dapan.

Gambar 2.8 : Cara Kerja Booster Rem

Bagian depan piston yang menghasilkan tekanan yang tinggi ini

dihubungkan dengan torak pada master silinder. Bila pedal dibebaskan, katup

udara akan menutup dan berhubungan lagi dengan intake manifold. Dengan

terjadinya kevacum yang sama pada kedua sisi piston, tegangan pegas

pembalik mendesak piston ke posisi semula. 

3. Master Silinder

Master silinder berfungsi meneruskan tekanan dari pedal menjadi

tekanan hidrolik minyak rem untuk menggerakkan sepatu rem (pada model

rem tromol) atau menekan pada rem (pada model rem piringan).  Master

silinder ada 2 tipe yaitu :

Tipe Tunggal : Tipe plungger, Tipe konvensional dan tipe portles;

Tipe Ganda : Tipe ganda konvensional dan tipe double konvensional.

Gambar 2.9 : Tipe Master Silinder

Bila pedal rem ditekan, batang piston akan mengatasi tekanan pegas

pembalik (return piston) dan piston digerakkan ke depan. Pada waktu piston

cup berada di ujung torak, compresating port akan tertutup. Bila piston maju

lebih jauh lagi, tekanan minyak rem di dalam silinder akan bertambah dan

mengatasi tegangan pegas outlet untuk membuka katup.

Gambar 2.10 : Cara Kerja Master Silinder

Bila pedal rem dibebaskan, maka piston akan mundur ke belakang

pada posisinya semula (sedikit di dekat inlet port) karena adanya desakan

pegas pembalik. Dalam waktu yang bersamaan katup outlet tertutup. Ketika

piston kembali, piston cup mengerut dan mungkinkan minyak rem yang ada

"di sekeliling piston cup dapat mengalir dengan cepat di sekeliling bagian

luar cup masuk ke sillnder, hingga silinder selalu terisi penuh oleh minyak

rem. Sementara itu tegangan pegas-pegas sepatu rem atau pad rem pada roda

bekerja membalikan tekanan pada minyak rem yang berada pada pipa-pipa

untuk masuk kembali ke master silinder.

4. Katup P (Katup Pengimbang)

Bila mobil mendadak direm maka sebagian besar kendaraan bertumpu

pada roda depan. Oleh karena itu, pengereman roda depan harus Iebih besar

karena beban di depan lebih besar daripada di belakang. Dengan alasan

tersebut diperlukan alat pembagi tenaga pengereman yang disebut katup

pengimbang (katup proporsional). Alat ini bekerja secara otomatis

menurunkan tekanan hidrolik pada silinder roda belakang, dengan demikian

daya pengereman roda belakang lebih kecil daripada daya pengereman roda

depan.

Gambar 2.11 : Katup P (Katup Pengimbang)

5. Flexible hose/slang flesible 

Flexible hose/slang flesible menghubungkan pipa rem dan rem roda

untuk mengimbangi gerakan suspensi. Pipa – pipa rem berfungsi untuk

menyalurkan minyak rem dari master silinder ke rem.

Gambar 2.12 : Flexible hose

6. Silinder Roda (wheel silinder) dan Caliper Brake

Silinder roda berfungsi menyalurkan tekanan fluida dari master

silinder untuk menekan sepatu rem (brake shoe) sehingga bergesekan dengan

tromol. Ada dua tipe silinder roda (wheel silinder): double piston dan single

piston. Bila timbul tekanan hidraulis pada master silinder maka akan

menggerakkan piston cup, piston akan menekan ke arah sepatu rem,

kemudian menekan tromol rem.

Apabila rem tidak bekerja, piston akan kembali ke posisi semula

karena kekuatan pegas pembalik sepatu rem. Bleeder plug berfungsi sebagai

baut pembuangan udara yang terdapat pada sistem rem.

Gambar 2.13 : Jenis Silinder Roda

Bentuk caliper brake pada rem cakram memang sedikit berbeda tetapi

fungsinya sama dengan silinder roda pada rem tromol. Caliper brake

mempunyai 2 tipe : Fixed Caliper (Double Piston) dan Floating Caliper

(Single Piston). Pada tipe fixed caliper daya pengereman didapat bila pad

brake ditekan piston secara hidrolis pada kedua sisi disk.

Gambar 2.14 : Tipe Fixed Caliper

Floating caliper hanya memili 1 piston, Tekanan hidraulis dari master

silinder mendorong piston (A) dan selanjutnya menekan disc. Pada saat yang

sama tekanan hidraulis menekan sisi pad (B) menyebabkan caliper bergerak

ke kanan dan menjepit cakram dan terjadilah pengereman.

Gambar 2.15 : Tipe Floating Caliper

7. Sepatu Rem (brake shoe) dan Kanvas Rem (brake lining)

Sepatu rem adalah komponen pada system rem yang akan bergesekan

dengan tromol rem. Komponen ini dirancang sedemikian rupa agar dapat

menghasilkan gesekan yang maksimum terhadap tromol. Sepatu rem terbuat

dari plat baja. Kanvas rem dipasang dengan cara dikeling atau dilem. Kanvas

terbuat dari campuran fiber metalic, brass, lead, plastic dan sebagainya.

Kanvas harus mempunyai koefisien gesek yang tinggi dan harus dapat

menahan panas dan aus.

Gambar 2.16 : Sepatu rem dan kanvas rem

Brake shoe (sepatu rem) umumnya disebut dengan disk pad (brake

pad) pada rem tipe piringan (cakram). Pad (disc pad) terbuat dari campuran

metallic fiber dan serbuk besi, yang disebut semi-metallic disc pad. Pada pad

diberi celah untuk menunjukkan tebal batas pad yang diijinkan

(mempermudah pemeriksaan). Pada beberapa pad terdapat anti-squel shim

yang berfungsi untuk mencegah bunyi saat pengereman, dan pad wear

indicator untuk menginformasikan keausan pad yang sudah tipis.

Gambar 2.17 : Brake Pad

8. Tromol Rem

Tromol rem adalah komponen yang berfungsi sebagai media gesek

kanvas rem saat melakukan pengereman. Meskipun dirancang untuk

bergesekan, bahan tromol rem lebih tahan gesek dibandingkan dengan kanvas

rem, sehingga kanvas rem lebih jauh tergerus dibanding tromol rem. Hal

inilah yang menyebabkan adanya penggantian kanvas rem secara berkala.

Tromol rem (brake drum) terbuat dari besi tuang (gray cast iron). Ketika

kanvas menekan bagian dalam dari tromol akan terjadi gesekan yang

menimbulkan panas yang mencapai suhu 200 - 300°C

Gambar 2.18 : Tromol Rem

Piringan rem (disc rotor) berfungsi sebagai media gesek brake pad

untuk melakukan pengereman. Disc rotor terbuat dari besi tuang dalam

bentuk solid (tipe biasa) dan berlubang-lubang (tipe ventilasi). Tipe ventilasi

digunakan untuk membuang panas pada saat pengereman dan menjamin

pendinginan yang baik untuk mencegah fading (koefisien gesek berkurang).

Gambar 2.19 : Piringan Rem (disc rotor)