Bagaimana manusia mengerem seribu tahun yang lalu? Evolusi sistem rem
Dikatakan bahwa seribu tahun yang lalu, ketika orang-orang zaman dahulu mengemudikan kereta kuda, mereka pada dasarnya mengandalkan tenaga manual dalam segala hal: mereka memompa bahan bakar untuk mengisi bahan bakar, menarik untuk berbelok, membunyikan klakson dengan mulut, dan mengerem dengan kaki. kaki kuda. Akhirnya, setelah banyak pelajaran yang didapat melalui darah dan air mata, orang-orang menyadari bahwa ketika menuruni bukit, hanya mengandalkan kaki kuda tidak hanya membuat kudanya lelah tetapi juga membahayakan pengemudinya.
Maka lahirlah sistem rem paling awal. Orang menggunakan sepotong kayu sebagai bantalan rem untuk menimbulkan gesekan dengan roda, sehingga memberikan gaya pengereman. Meskipun kayunya terkadang berasap saat rem diinjak, namun hal tersebut cukup untuk menggerakkan gerbong yang bergerak lambat. Faktanya, sistem rem dengan struktur serupa masih dapat dilihat hingga saat ini. Rem pelek sepeda, misalnya, telah berevolusi dari menggerinda permukaan ban menjadi menggerinda pelek roda, namun prinsipnya tetap sama.
Sejak mesin uap muncul pada abad ke-18, tenaga kendaraan beralih dari manusia dan hewan ke mesin, dan kecepatan meningkat, namun sistem pengereman hanya mengalami sedikit perubahan. Pada awal abad ke-20, baik itu kereta kuda, kereta api, atau mobil awal, sistem rem beroperasi serupa dengan yang digunakan pada gerbong sebelumnya. Hasilnya? Meski di permukaan datar, kecelakaan masih saja terjadi. Untungnya, pada tahun 1900, seorang jenius bernama Wilhelm Maybach merancang rem tromol mobil pertama. Apakah itu terdengar familier? Bahkan saat ini, beberapa truk dan mobil penumpang kelas bawah masih menggunakan rem tromol.
Secara kebetulan, hanya dua tahun kemudian pada tahun 1902, seorang jenius lainnya, Frederick William Lanchester, merancang rem cakram pertama, yang merupakan sistem pengereman yang digunakan di lebih dari 80% mobil saat ini, termasuk Xiaomi SU7. Anda mungkin mengira rem cakram muncul lebih lambat dibandingkan rem tromol, namun kenyataannya tidak demikian. Rem cakram memiliki persyaratan yang lebih tinggi untuk bahan bantalan rem. Cakram awal terbuat dari besi dan bantalannya terbuat dari tembaga, yang cepat rusak. Bayangkan melakukan perjalanan keluarga dengan membawa makanan ringan, bir, kartu remi, dan tiga set bantalan rem-mengecewakan, bukan? Jadi, karena keterbatasan teknologi material, rem cakram tidak menjadi populer.
Namun, rem tromol juga memiliki masalah. Desainnya secara inheren membatasi pembuangan panas, sehingga rentan terhadap pembusukan termal. Hal ini tetap berlaku bahkan untuk rem tromol modern. Namun seiring dengan kemajuan teknologi material, rem cakram mulai mendapat perhatian lagi. Bantalan rem awal terbuat dari asbes, namun asbes memiliki kelemahan fatal: tidak ramah lingkungan. Serat asbes yang dipakai dapat terhirup dan menyebabkan kerusakan paru-paru yang tidak dapat diperbaiki, itulah sebabnya genteng asbes, yang dulu umum digunakan di masa kecil saya, tidak lagi digunakan. Selain itu, asbes merupakan penghantar panas yang buruk, sehingga sulit menjadi dingin setelah terjadi gesekan akibat pengereman.
Belakangan, bantalan rem semi-logam dikembangkan, menggantikan asbes dengan sabut baja untuk meningkatkan kekerasan. Tapi sekarang konduksi panasnya terlalu bagus. Temperatur meningkat dengan cepat, dan sistem rem tetap panas, menyebabkan komponen karet, seperti seal dan selang, lebih cepat menua. Temperatur yang tinggi juga menyebabkan air pada minyak rem menguap sehingga membuat rem terasa empuk. Selain itu, gesekan logam dengan logam menimbulkan kebisingan pada kecepatan rendah, dan rem mudah berkarat saat hujan.
Karena kekurangan ini, bantalan rem generasi baru dikembangkan: bahan rendah logam. Sesuai dengan namanya, bantalan ini memiliki kandungan logam yang lebih sedikit. Meskipun tidak tahan lama, performa pengeremannya lebih baik dibandingkan bantalan semi-logam, dan lebih senyap, sering digunakan pada mobil yang mengutamakan kenyamanan. Akhirnya muncullah bantalan rem berbahan keramik yang memanfaatkan serat keramik sebagai penguat. Bantalan kelas atas ini tahan panas, menawarkan gesekan yang stabil dan mengurangi kebisingan. Ditambah lagi, karena kekurangan logam, tidak meninggalkan debu rem yang sulit dibersihkan pada roda. Sisi negatifnya? Harganya mahal.
Tapi rem keramik bukanlah yang termahal. Ada opsi yang lebih canggih lagi: rem berbasis karbon. Ini tersedia dalam dua jenis: karbon-keramik dan karbon-karbon. Yang satu merupakan komposit serat karbon dan keramik, sedangkan yang lainnya seluruhnya terbuat dari karbon. Keduanya menawarkan konduktivitas termal yang sangat baik, ketahanan suhu tinggi, gaya pengereman yang kuat, dan bobot yang ringan, menjadikannya lebih tahan lama. Itu sebabnya rem berbasis karbon biasanya ditemukan pada mobil balap, mobil sport kelas atas, dan pesawat terbang. Namun, bagi pengemudi sehari-hari, hal ini tidak terlalu relevan karena biayanya.
Setelah semua diskusi tentang rem cakram, Anda mungkin bertanya-tanya apakah rem tromol masih memiliki peluang untuk kembali populer. Jawabannya adalah tidak—mereka hanya kalah kelas. Rem tromol berat, pembuangan panasnya buruk, dan kurang efektif dalam melakukan pengereman yang cepat dan terus menerus. Mereka juga tidak kompatibel dengan teknologi modern seperti ABS. Meski begitu, rem tromol memang punya kelebihan. Salah satu keunggulannya adalah kekuatan pengeremannya yang kuat. Dari kedua sepatu rem, yang satu mengikuti putaran tromol rem dan yang lainnya berlawanan. Saat melakukan pengereman, sepatu yang bergerak melawan putaran menciptakan efek pengereman sendiri, mengencangkan rem saat Anda menekan lebih keras. Ini adalah keuntungan struktural. Rem tromol juga hemat biaya, karena desainnya tidak memerlukan perubahan signifikan dalam beberapa tahun terakhir. Selain pembaruan pada bahan gesekan, produksinya relatif murah.
