Mengapa Rel dan Roda Kereta Api Tidak Selip?
Rel dan roda kereta tidak selip saat menanjak karena beberapa faktor teknis yang dirancang secara khusus untuk memastikan traksi (daya cengkeram) antara roda dan rel cukup kuat. Berikut penjelasannya:
1. Desain Roda dan Rel
- Roda kereta terbuat dari baja keras, begitu juga relnya. Permukaan keduanya halus, tetapi berat kereta yang sangat besar menyebabkan gaya normal (gaya tekan vertikal ke bawah) sangat besar.
- Gaya normal yang besar ini meningkatkan gaya gesek antara roda dan rel, cukup untuk mencegah selip pada kemiringan tertentu.
2. Adhesi (Traksi)
- Traksi adalah rasio antara gaya gesek maksimum yang bisa ditahan roda sebelum selip dan berat kereta.
- Pada kereta api biasa, traksi roda ke rel bisa mencapai sekitar 0,2 – 0,3 kali berat kereta. Itu sudah cukup untuk menaklukkan tanjakan kecil hingga sedang (sekitar 1 – 4%).
3. Tanjakan Kereta Dibuat Landai
- Tanjakan rel kereta dibatasi secara ketat, biasanya maksimal hanya sekitar 2 – 3% (2 – 3 meter naik per 100 meter jarak horizontal) agar kereta tidak kehilangan traksi.
4. Lokomotif Penggerak Khusus
- Kereta dilengkapi lokomotif dengan tenaga dan sistem penggerak kuat, terkadang menggunakan multiple traction (beberapa lokomotif sekaligus) saat menanjak.
- Lokomotif modern menggunakan kontrol traksi otomatis agar tenaga yang diberikan ke roda tetap optimal tanpa menyebabkan selip.
5. Penggunaan Sistem Tambahan pada Jalur Ekstrem
- Di jalur ekstrem (misalnya jalur pegunungan), digunakan roda gigi tambahan di antara rel (sistem rack and pinion) agar roda kereta bisa “menggigit” rel saat menanjak curam.
- Contohnya ada pada kereta pegunungan di Swiss dan Jepang.
Roda kereta tidak selip saat menanjak karena:
1. Berat kereta memberikan gaya tekan besar ke rel.
2. Tanjakan rel dibatasi agar tidak melebihi traksi maksimal.
3. Lokomotif memiliki sistem penggerak dan kontrol traksi yang canggih.
4. Di kondisi ekstrem, digunakan sistem roda gigi tambahan.
Pada saat tertentu penggunaan pasir untuk meningkatkan traksi memang umum dilakukan pada kereta api, terutama saat:
- Menanjak curam
- Saat cuaca basah atau bersalju
- Ketika rel licin karena daun, oli, atau es
🔧 Cara Kerjanya:
Lokomotif dilengkapi dengan alat penyebar pasir (sand dispenser) yang menyemprotkan pasir langsung ke rel di depan roda penggerak.
Tujuannya: menambah gesekan antara roda logam dan rel logam — seperti memberikan “cengkeraman” ekstra.
📌 Kapan Pasir Digunakan:
1. Saat start awal dari posisi diam, terutama di tanjakan.
2. Saat pengereman mendadak di rel licin.
3. Ketika rel tertutup es, salju, air, atau minyak.
🛠 Komponen Sistem Penyebar Pasir:
- Tangki pasir (biasanya di atas lokomotif)
- Pipa distribusi pasir ke roda penggerak
- Katup kontrol otomatis/manual yang mengatur kapan pasir keluar
💡 Fun Fact:
- Pasir yang digunakan bukan pasir biasa dari pantai, tapi pasir kering dengan butiran seragam agar tidak menyumbat sistem dan aman bagi rel.
- Di beberapa negara, sistem penyebaran pasir sudah terintegrasi dengan kontrol otomatis traksi, jadi kereta akan menyebar pasir sendiri saat mendeteksi selip.
Kesimpulan:
pasir digunakan untuk meningkatkan traksi roda kereta, terutama saat rel licin atau di tanjakan. Ini adalah teknik klasik namun masih sangat efektif hingga sekarang.
🔧 Cara Kerja Sederhana:
1. Tangki pasir diisi pasir kering (butiran halus, biasanya silika).
2. Sistem pneumatik (udara bertekanan) digunakan untuk mendorong pasir keluar.
3. Pasir dialirkan melalui pipa distribusi menuju nozel di dekat roda penggerak.
4. Saat roda mulai selip (terdeteksi oleh sensor traksi atau dikendalikan manual), pasir disemprotkan ke rel di depan roda.
5. Gesekan antara roda dan rel meningkat, membantu kereta tetap bergerak atau berhenti dengan aman.
