Rem udara (kendaraan darat)

Sebuah rem udara, atau lebih tepatnya sistem rem udara bertekanan, adalah sebuah tipe rem yang dipasang pada kendaraan, di mana udara bertekanan dipakai untuk menekan piston yang digunakan untuk menekan sepatu rem yang diperlukan untuk menghentikan kendaraan. Rem udara umum digunakan pada kendaraan berat, seperti truk, bus, kereta gandeng, semi-trailer, dan kereta api. George Westinghouse pertama kali mengembangkan rem udara untuk digunakan pada kereta api. Ia kemudian mematenkan rem udara yang lebih aman pada tanggal 5 Maret 1872. Westinghouse pun terus menyempurnakan rem udara ciptaannya, sehingga menghasilkan berbagai macam rem otomatis. Pada awal abad ke-20, setelah penemuannya terbukti efektif di kereta api, rem angin pun mulai dipakai di truk dan kendaraan berat lainnya.

Cakram rem yang digerakkan dengan udara, pada sebuah truk

Rancangan dan fungsi

Rem udara biasanya digunakan di truk dan bus. Sistem rem udara terdiri dari rem reguler, rem parkir, pedal rem, dan tangki penyimpanan udara. Untuk rem parkir, terdapat sebuah susunan cakram atau drum yang dirancang dapat ditahan pada posisi 'mengikat' dengan tekanan pegas. Udara bertekanan pun harus disalurkan guna mengendorkan pegas pada rem parkir ini. Agar rem reguler (yang digunakan pada saat mengemudi di jalanan) aktif, pedal rem harus diinjak, sehingga udara bertekanan (sekitar 100–120 psi or 690–830 kPa atau 6,89–8,27 bar) dapat menuju ke kamar rem, dan menyebabkan rem terikat. Sebagian besar tipe rem udara pada truk adalah rem drum, walaupun kini makin banyak yang menggunakan rem cakram. Kompresor udara mendapatkan udara dari lingkungan sekitar dan menekannya ke penampungan bertekanan tinggi, sekitar 120 psi (830 kPa; 8,3 bar). Sebagian besar kendaraan berat pun memiliki indikator tekanan udara di dasbor pengemudi, dan kerap dipasangi lampu peringatan, sehingga pengemudi dapat menyadari jika tekanan udaranya tidak normal. Selain itu, juga kerap dijumpai sebuah "wig wag" mekanis yang secara otomatis muncul di jangkauan pandang pengemudi saat tekanan udara menurun hingga titik tertentu. Rem parkir / rem darurat akan melepas udara bertekanan yang ada di antara tangki penyimpanan udara bertekanan dan rem itu sendiri, sehingga memungkinkan rem mengikat. Jika saluran udara bertekanan bocor, rem pun akan mengikat.

Sebuah sistem rem udara bertekanan dibagi menjadi sistem pasokan dan sistem kendali. Sistem pasokan berfungsi menekan, menyimpan, dan memasok udara bertekanan ke sistem kendali serta ke sistem truk lain yang dioperasikan dengan udara (kendali pergantian gigi, servo bantuan udara pedal kopling, dsb.).

Sistem pasokan

Diagram sederhana mengenai rem udara pada kendaraan niaga (tidak menunjukkan semua penampung udara dan semua katup udara yang tersedia).

Kompresor udara dikendalikan oleh mesin, melalui katrol poros engkol via sabuk atau langsung dari gigi pewaktu mesin. Kompresor ini dilumasi dan didinginkan oleh sistem pelumasan dan pendinginan mesin. Udara bertekanan pertama-tama melalui sebuah koil pendingin, dan kemudian menuju pengering udara untuk mengurangi kelembaban dan ketidakmurnian minyak, dan juga dapat melewati regulator tekanan, katup pengaman dan penampung pembersih kecil. Sebagai pengganti pengering udara, sistem pasokan dapat dilengkapi dengan perangkat anti-beku dan pemisah minyak. Udara bertekanan kemudian disimpan dalam sebuah penampung pasokan (juga disebut tangki basah), dan kemudian didistribusikan melalui katup perlindungan empat arah ke penampung utama (penampung rem belakang) dan penampung cadangan (penampung rem depan), penampung rem parkir, dan titik distribusi pasokan udara tambahan. Sistem ini juga meliputi berbagai macam katup pemeriksa, pembatas tekanan, penguras, dan katup pengaman.

Sistem rem udara juga dapat dilengkapi sebuah perangkat wig wag yang digunakan untuk memperingatkan pengemudi jika tekanan udara menurun hingga terlalu rendah.

Sistem kendali

Sistem kendali dibagi menjadi sirkuit rem reguler ganda, sirkuit rem parkir, dan sirkuit rem kereta gandeng. Sirkuit rem reguler ganda dibagi menjadi sirkuit roda depan dan roda belakang, yang menerima pasokan udara bertekanan dari penampungnya masing-masing, sebagai redundansi jika salah satu penampung tiba-tiba bocor. Rem reguler diaplikasikan dengan cara menginjak pedal rem, yang mengatur kedua sirkuit secara bersamaan. Sementara rem parkir berupa rem pegas, yang diaplikasikan dengan gaya pegas pada silinder rem pegas, dan dilepas dengan udara bertekanan melalui katup kendali tangan. Lalu rem kereta gandeng terdiri dari sistem dua jalur langsung, yakni jalur pasokan (berwarna merah) dan jalur kendali (berwarna biru). Jalur pasokan menerima udara dari tangki udara rem parkir unit traktor melalui sebuah katup relai rem parkir, sementara jalur kendali diatur melalui katup relai rem kereta gandeng. Sinyal untuk relai ini diberikan oleh katup udara pedal rem dan kendali tangan rem parkir.

• 
  Katup kendali kereta gandeng
• 
  Silinder rem pegas
• 
  Katup kaki rem udara
• 
  Katup relai rem kereta gandeng
• 
  Kompresor udara truk
• 
  Pengering udara
• 
  Katup relai rem udara
• 
  Katup perlindungan empat arah

Keunggulan

Rem udara merupakan alternatif dari rem hidrolik yang biasanya digunakan pada kendaraan ringan, seperti mobil. Rem hidraulis menggunakan sebuah cairan (cairan hidrolik) untuk memindahkan tekanan dari pedal rem ke sepatu rem, guna menghentikan kendaraan. Sementara rem udara biasanya digunakan pada kendaraan niaga besar, karena lebih handal daripada rem hidraulis. Keunggulan rem udara antara lain:

• Pasokan udara tidak terbatas, sehingga sistem rem tidak akan pernah kehabisan cairan, sebagaimana pada rem hidraulis. Kebocoran udara juga tidak akan menyebabkan kegagalan pengereman.
• Kabel sambungan udara lebih mudah dipasang dan dilepas daripada kabel sambungan hidraulis.
• Udara tidak hanya berfungsi sebagai pemindah tenaga, namun juga menyimpan energi potensial karena bertekanan, sehingga tenaganya dapat diatur, tidak seperti cairan hidraulis. Sistem rem udara juga dilengkapi dengan tangki udara yang menyimpan cukup energi untuk menghentikan kendaraan jika kompresor gagal.
• Rem udara tetap dapat berfungsi walaupun mengalami kebocoran kecil, dan semakin udara habis, maka rem juga akan semakin mengikat, sehingga risiko rem blong dapat diminimalisir.
• Udara bertekanan yang dipakai oleh sistem rem ini juga dapat digunakan oleh sistem lain, seperti klakson dan pengatur tinggi kursi pengemudi.

Kelemahan

Walaupun rem udara telah dianggap sebagai sistem pengereman yang paling baik untuk kendaraan berat, rem ini juga memiliki sejumlah kelemahan jika dibandingkan dengan sistem rem hidraulis, antara lain:

• Lebih mahal.
• Biaya perawatan dan perbaikan lebih besar, terutama untuk lima tahun pertama.
• Di Amerika Serikat, pengemudi kendaraan niaga perlu mengikuti pelatihan dan sertifikasi tambahan jika ingin mengemudikan semua kendaraan yang menggunakan sistem rem udara secara legal. Federal Motor Carrier Safety Administration (FMCSA) pun mewajibkan semua pengemudi kendaraan yang dilengkapi rem udara untuk mengikuti uji praktek mengemudi sekaligus.
• Perlu waktu lebih lama untuk belajar mengoperasikan rem udara.
• Pengemudi harus rutin mengecek sistem penekanan udara sebelum mengemudi, dan memastikan semua tangki berfungsi sebagaimana mestinya.
• Sebagaimana dinyatakan oleh Insurance Corporation of British Columbia (ICBC), “Mengoperasikan kendaraan yang dilengkapi rem udara memerlukan keterampilan dan pengetahuan khusus, dan apabila terjadi kesalahan, dampaknya bisa sangat fatal, baik bagi kendaraan, muatan, maupun bagi orang-orang yang terlibat.”

Lihat juga

• Knorr-Bremse

Pranala luar

• Film pendek Air Brakes – Principles of Operation (1994) tersedia untuk diunduh secara gratis di the Internet Archive [selebihnya]
• Tractor Protection Systems. North American Standard Inspection Program, Commercial Vehicle Safety Alliance (May 19, 2010).