Abar pada gerbong barang gandar dua.
Abar pada gerbong barang gandar dua.

Abar atau rem kereta api adalah jenis rem yang dipasang pada bakal pelanting kereta api untuk melambatkan, menghentikan, mengontrol percepatan dan perlambatan (saat menyusuri gunung), atau menjaga agar sarana tidak jalan sendiri saat diparkir. Meski prinsipnya sama dengan rem pada kendaraan beroda karet, pengoperasiannya sangat kompleks karena memerlukan koordinasi antarsarana dan efektif pada sarana tanpa penggerak. Abar jepit banyak digunakan secara historis dalam kereta api.

Sejarah

[sunting | sunting sumber]

Pada awal operasi perkeretaapian, teknologi abar sangat primitif. Kereta-kereta api pertama memiliki abar pada tender lokomotif dan seluruh kereta/gerbong dalam satu rangkaian kereta apinya, dan juru abar terus berpindah-pindah tempat untuk mengoperasikan abar di tiap sarana. Sejumlah perusahaan kereta api juga melengkapi lokomotifnya dengan suling abar yang memberikan isyarat kepada juru abar untuk mengikat abarnya. Abar dalam perkembangan ini dioperasikan dengan keran abar yang dihubungkan langsung dengan blok rem pada tapak roda, dan biasanya dipakai bila kereta hendak parkir. Pada awalnya, juru abar berada tetap di bordes kereta, tetapi "asisten" yang berjalan di dalam kereta penumpang, serta memiliki akses menuju blok rem pada kereta itu, turut membantu. Abar kereta pada masa ini sangat terbatas kemampuannya dan sangat kurang diandalkan, karena pengikatan abar membutuhkan respon yang bagus antarawak sarana perkeretaapian.

Pengembangan lainnya adalah sistem abar uap pada lokomotif uap. Pada abar uap, tekanan uap dari ketel dapat digunakan untuk mengikat blok rem pada roda lokomotif. Saat kecepatan kereta api meningkat, kebutuhan untuk menyediakan sistem pengereman yang efektif sangat dibutuhkan oleh masinis, disebut juga abar kontinu karena pengereman dilakukan secara efektif menyesuaikan panjang KA,

Di Britania Raya, kecelakaan KA Abbots Ripton pada Januari 1876 diperparah oleh jarak penghentian kereta api ekspres yang kala itu tidak diperlengkapi abar kontinu, yang dalam keadaan yang kurang pakem dapat menyebabkan pelanggaran sinyal. Hal ini menjadi jelas saat dilakukan pengujian abar kereta api di Newark pada tahun sebelumnya, untuk membantu Royal Commission menyelidiki kecelakaan kereta api. Menurut seorang pegawai KA, terlihat bahwa dalam keadaan normal, perlu jarak 800 yar (731.52 meter) hingga 1200 yar (1097.28 meter) untuk menarik KA pada kecepatan 45½ (73.7 km/jam) hingga 48½ mil per jam (78.0 km/jam), dan ini berada di bawah puncak kecepatan dari kereta ekspres tercepat. Pegawai KA tersebut sama sekali kurang mempersiapkan pengereman sehingga agar dapat berhenti, KA memerlukan daya rem yang lebih besar.[1]

Berikut ini adalah hasil percobaan tersebut:[2]

Sistem abar Kelajuan KA Jarak Waktu penghentian (detik)
mil per jam km per jam yar m
Kontinu (vakum) 45 72 410 370 26
Kontinu (vakum) 45 72 451 412 30
3 kabus 409 658 800 730 59
2 kabus 409 658 631 577 44
2 kabus 45 72 795 727 55
1 kabus 45 72 1.125 1.029 70

Akan tetapi, tidak ada solusi teknis yang jelas terkait masalah ini, karena perlunya memperoleh pengereman yang seragam di setiap rangkaian kereta, dan perlunya menyambung-lepas sarana dari kereta pada titik-titik tertentu saat perjalanan.

Solusi yang umum antara lain:

Catatan: sistem ini juga memiliki banyak variasi dan pengembangan.

Percobaan Newark ini menunjukkan bahwa kinerja pengereman sistem abar Westinghouse adalah yang paling baik:[12] tetapi untuk alasan lain[13] sistem vakum lebih disukai dalam perkeretaapian Inggris.

Sistem abar Berat kereta dengan lokomotif Kelajuan Jarak penghentian Waktu penghentian (s) Perlambatan Jenis rel
ton panjang tonne mil/jam km/jam yd m g m/s2
Otomatis Westinghouse 203 ton 4 cwt 206,5 52 84 304 278 19 0.099 970 kering
Hidraulik Clark 198 ton 3 cwt 201,3 52 84 404 369 22,75 0.075 740
Vakum Smith[11] 262 ton 7 cwt 266,6 495 797 483 442 29 0.057 560
Rantai Clark dan Webb 241 ton 10 cwt 245,4 475 764 479 438 29 0.056 550
Hidarulik Barker 210 ton 2 cwt 213,5 5.075 8.167 516 472 32 0.056 550
Vakum Westinghouse 204 ton 3 cwt 207,4 52 84 576 527 34,5 0.052 510 basah
Mekanik Fay 186 ton 3 cwt 189,1 445 716 388 355 27,5 0.057 560
Udara Steel dan McInnes 197 ton 7 cwt 200,5 495 797 534 488 34,5 0.051 500

Praktik Britania selanjutnya

[sunting | sunting sumber]

Dalam perkeretaapian Britania, hanya KA penumpang yang diberikan abar kontinu hingga sekitar 1930; KA angkutan barang dan mineral berjalan dalam kecepatan rendah dan bergantung pada pengereman dari lokomotif, tender, dan kabus—gerbong yang cukup berat yang dipasang di rangkaian paling belakang dan dijaga oleh juru abar.

Sarana perkeretaapian barang memiliki abar tangan yang dioperasikan menggunakan keran abar oleh pegawai. Abar tangan ini digunakan jika sarana hendak diparkir tetapi juga dipakai apabila kereta menuruni bukit. KA akan berhenti di puncak kelandaian, dan pelayan remnya akan menutup sedikit keran abar tersebut sehingga saat KA menurun bukit, abar terikat sedikit. Sarana KA barang awal memiliki keran abar hanya pada salah satu sisinya tetapi, sejak sekitar 1930, keran ini wajib ada di kedua sisi kereta. KA dengan keran abar ini disebut unfitted (tanpa abar kontinu) digunakan di Britania Raya hingga 1985. Sejak sekitar 1930, kereta dengan abar setengah kontinu juga diperkenalkan, yakni KA tersebut sudah diperlengkapi abar kontinu, sehingga menghasilkan pengereman yang lebih efisien saat melaju kencang daripada tanpa abar kontinu. Percobaan Januari 1952 telah membuktikannya dengan 52 gerbong KA batu bara seberat 850 ton, melaju sejauh 127 mil (204 km) dengan kecepatan rata-rata 38 mil per jam (61 km/h), dibandingkan kecepatan maksimum jalur lintas utama Midland Railway 25 mil per jam (40 km/h) untuk KA barang yang tidak dipasangi abar kontinu.[14] Tahun 1952, 14% dari seluruh armada gerbong terbuka, 55% gerbong tertutup, dan 80% gerbong ternah sudah diperlengkapi abar vakum.[15]

Pada saat awal beroperasinya lokomotif diesel, tender abar juga dipasang pada lokomotif untuk meningkatkan daya abar saat menarik KA tanpa abar kontinu. Tender ini sangat rendah sehingga masinis dapat melihat jalur dan persinyalan yang diperagakan jika tendernya berada di depan lokomotif, kadang kala.

Hingga 1878 telah dipatenkan 105 sistem abar kereta api di banyak negara, meski kebanyakan tidak diadopsi oleh perusahaan KA.[16]

Abar kontinu

[sunting | sunting sumber]

Saat muat kereta, kelandaian, dan kelajuan bertambah, sistem abar menjadi masalah penting. Pada akhir abad ke-19, abar kontinu sudah mulai bermunculan, lebih efektif. Jenis awal dari abar kontinu adalah abar rantai[17] yang mempergunakan rantai yang dipasang mengikuti panjang rangkaian untuk mengoperasikan abar di seluruh sarana kereta secara simultan.

Abar ini kemudian digantikan dengan abar vakum dan udara. Abar ini menggunakan selang abar yang menghubungkan seluruh gerbong yang terangkai, sehingga masinis dapat menghentikan kereta api secara serentak.

Abar kontinu dapat sederhana maupun otomatis, perbedaan esensialnya adalah ketika rangkaian dibagi. Pada sistem yang sederhana, tekanan sangat dibutuhkan untuk mengerem, dan seluruh daya remnya bisa hilang jika selangnya bocor karena masalah apapun. Abar nonotomatis sederhana menjadi tidak berguna jika terjadi suatu masalah, misalnya pada kecelakaan kereta api Armagh.

Di sisi lain, abar otomatis dapat menggunakan tekanan udara atau vakum untuk melepas ikatan abar terhadap tangki yang dipasang di tiap sarana, yang akan mengikat abar jika tekanan/vakumnya hilang di pipa abar. Abar otomatis ini tergolong "failsafe", meski penutupan selang abar yang tidak sempurna dapat menyebabkan kecelakaan seperti kecelakaan Gare de Lyon.

Abar standar Westinghouse Air Brake juga memiliki tambahan tiga katup, dan tangki abar lokal di tiap sarana yang memungkinkan abar dapat terikat sepenuhnya dengan sedikit penurunan tekanan udara, sehingga mengurangi waktu yang diperlukan untuk melepaskan abar karena tidak semua tekanan udara dilepas ke atmosfer bebas.

Abar nonotomatis masih memegang peranan penting dalam sarana penggerak maupun tak berpenggerak, karena abar ini dapat digunakan untuk mengontrol seluruh rangkaian KA tanpa harus mengikat abar otomatis.

Jenis

[sunting | sunting sumber]

Udara dan vakum

[sunting | sunting sumber]
Manometer[pranala nonaktif permanen] tekanan angin abar udara tekan. Jarum sebelah kiri menunjukkan tangki utama sedangkan yang kanan menunjukkan silinder abar. Tekanan diukur menggunakan satuan bar.

Pada awal-awal abad ke-20, banyak perusahaan KA Britania Raya mempergunakan abar vakum daripada abar udara tekan yang telah banyak digunakan di belahan dunia. Keuntungannya, vakum dapat dibuat dari ejektor uap tanpa memerlukan bagian yang bergerak (dan dapat diberdayakan menggunakan uap lokomotif), sedangkan abar udara tekan memerlukan kompresor.

Akan tetapi, abar udara dapat lebih efektif daripada abar vakum bergantung pada ukuran silinder abarnya. Kompresor angin untuk abar udara tekan biasanya mampu menghasilkan tekanan udara sebesar 90 psi (620 kPa; 6,2 bar), daripada 15 psi (100 kPa; 1,0 bar)pada abar vakum. Dengan sistem vakum ini, tekanan maksimum pembandingnya adalah tekanan atmosfer (147 psi or 1.010 kPa or 10,1 bar di permukaan laut, akan berkurang seiring bertambahnya ketinggian). Sehingga, sistem abar udara tekan dapat menggunakan silinder abar berukuran kecil daripada sistem vakum untuk menghasilkan gaya pengereman yang sama. Keuntungan abar udara tekan adalah keandalannya pada altitudo yang tinggi seperti di Peru dan Swiss meski saat ini abar vakum banyak digunakan pada jalur cabang. Keefektifan abar udara tekan dan afkirnya digunakan lokomotif uap telah membuktikan bahwa abar udara tekan lebih disukai; meski, abar vakum masih digunakan di India, Argentina, dan Afrika Selatan, tetapi mulai ditinggalkan.[butuh rujukan]

Pengembangan abar udara tekan

[sunting | sunting sumber]

Salah satu pengembangan dari abar udara tekan adalah adanya selang angin sekunder (tangki utama) di sepanjang kereta untuk mengisi ulang tangki udara di tiap sarana. Tekanan udara ini juga digunakan untuk mengoperasikan alat bongkar muat curah pada gerbong kricak atau gerbong batu bara. Pada kereta penumpang, pipa tangki utama juga digunakan untuk memasok udara untuk mengoperasikan pintu dan suspensi angin.

Abar elektropneumatik

[sunting | sunting sumber]
British[pranala nonaktif permanen] electric train driver's brake
Tuas abar

Abar yang memiliki performa tinggi ini memiliki "pipa tangki utama" yang digunakan untuk memasok udara pada seluruh tangki abar pada kereta api, dengan katup rem dikendalikan secara elektrik dengan rangkaian kontrol tiga kabel. Hal ini menyediakan tingkat pengereman dari empat hingga tujuh, bergantung kelas keretanya. Hal ini juga memungkinkan pengikatan rem secara cepat, karena sinyal-sinyal listrik ini dapat dialirkan secara cepat ke seluruh sarana kereta api, dan perubahan tekanan anginnya mampu mengaktifkan abar sementara pada sistem konvensional dapat memerlukan waktu beberapa detik atau puluhan detik agar dapat mengikat sempurna sampai kereta paling belakang. Sistem ini tidak digunakan dalam KA barang karena biayanya yang mahal. [butuh rujukan]

Abar pneumatik terkontrol elektronik

[sunting | sunting sumber]

Abar ECP (electronically controlled pneumatic) dikembangkan pada akhir abad ke-20 untuk menjawab tantangan kebutuhan KA barang yang sangat panjang dan berat, dan merupakan pengembangan dari abar elektropneiumatik dengan tambahan kontrol. Tambahannya, informasi terkait operasi abar di tiap kereta/gerbong akan ditampilkan di meja layan masinis.

Dengan abar ECP, rangkaian daya dan kontrolnya dipasang di seluruh rangkaian kereta mulai depan hingga belakang. Sinyal kontrol elektrik akan dibangkitkan secara cepat dan efektif, tidak seperti abar udara tekan yang memerlukan waktu karena adanya resistensi aliran udara pada pipa, sehingga abar di seluruh rangkaian dapat diikat secara serentak, atau dari belakang ke depan daripada dari depan ke belakang. Hal ini mencegah agar gerbong yang di belakang tidak menyundul gerbong di depannya serta mampu mengurangi jarak penghentian dan keausan komponen.

Ada dua merek abar ECP di Amerika Utara, satunya produksi New York Air Brake dan lainnya Wabtec. Kedua-duanya dapat saling ditukar.

Reversibilitas

[sunting | sunting sumber]

Sambungan abar antarsarana dapat disederhanakan bila sarana tersebut selalu berjalan searah. Pengecualian dapat terjadi pada lokomotif yang diputar pada pemutar rel atau segitiga pembalik.

Pada jalur KA Fortescue yang dibuka pada 2008, sarana beroperasi dalam satu set, tetapi dapat dibalik menggunakan petak balon saat tiba di dermaga. Konektor ECP hanya berada di satu sisi dan tidak bisa dibalik.

Referensi

[sunting | sunting sumber]
  1. ^ T E Harrison (Chief Engineer of the North Eastern Railway at the time, document of December 1877 quoted (page 193) in F.A.S.Brown Great Northern Railway Engineers Volume One: 1846–1881, George Allen & Unwin, London, 1966: (for those who feel the Victorians should have metric conversions backfitted: at speeds of 455 mil per jam (732 km/h) - 485 mil per jam (781 km/h) stopping distances were 800 yard (730 m) - 1.200 yard (1.100 m))
  2. ^ Tyler, H W. "Report of the Court of Inquiry into the Circumstances Attending the Double Collision on the Great Northern Railway which occurred at Abbotts Ripton on 21 January 1876" (PDF). Railways Archive. HMSO. Diakses tanggal 27 May 2018. 
  3. ^ "Newall's Patent for Improvements in Railway Breaks, &c". The Repertory of Patent Inventions. London: Alexander Macintosh. XXIII (1): 4. January 1854. 
  4. ^ Winship, Ian R (1987). "The acceptance of continuous brakes on railways in Britain". Dalam Smith, Norman A F. History of Technology. 11. London: Mansell. ISBN 978-1-3500-1847-1. 
  5. ^ Bradshaw's General Railway Directory, Shareholders' Guide, Manual and Almanack (edisi ke-XVI). London. 1864. hlm. Front matter. 
  6. ^ "Continuous Brakes". The Times. London: 3. 24 November 1876. 
  7. ^ a b White, John H., Jr. (1985). The American Railroad Passenger Car. Part 2. Baltimore, Maryland: Johns Hopkins University Press. hlm. 545. ISBN 9780801827471. 
  8. ^ a b "Clark and Webb". Grace's Guide to British Industrial History. 2 March 2016. 
  9. ^ Ellis, Hamilton (1949). Nineteenth Century Railway Carriages. London: Modern Transport Publishing. hlm. 58. The Midland supplied both the hydraulic-braked trains trialed at Newark (see below)
  10. ^ "Welcome to Saskrailmuseum.org". Contact Us. September 11, 2008. Diarsipkan dari versi asli tanggal October 15, 2008. Diakses tanggal October 3, 2008. 
  11. ^ a b A "simple" vacuum brake, with no fail-safe capability, invented by James Young Smith, in the U.S. Simmons, Jack; Biddle, Gordon (1997). The Oxford Companion to British Railway History. Oxford, England: Oxford University Press. hlm. 42. ISBN 978-0-19-211697-0. 
  12. ^ data below from Ellis, Hamilton (1949). Nineteenth Century Railway Carriages. London: Modern Transport Publishing. hlm. 59.  - ranked in order of merit after allowing for weight of train - italicised systems were not truly continuous
  13. ^ simplicity of engineering as a technical reason; but there seem to have been strong non-technical reasons to do with Westinghouse's salesmanship
  14. ^ Railway Magazine March 1952 p. 210
  15. ^ Railway Magazine March 1952 p. 145
  16. ^ http://nla.gov.au/nla.news-article5947355#reloadOnBack
  17. ^ "(Cc) Glossary for the LNWR Society". lnwrs.org.uk. Diarsipkan dari versi asli tanggal 17 August 2016. Diakses tanggal 16 March 2018. 

Sumber

[sunting | sunting sumber]

Daftar pustaka

[sunting | sunting sumber]

Pranala luar

[sunting | sunting sumber]