Abar
Sejarah

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.
Berikut ini adalah hasil percobaan tersebut:
| Sistem abar | Kelajuan KA> mil per jam | Kelajuan KA> km per jam | Jarak> yar | Jarak> m | Waktu penghentian (detik) |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 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:
Sistem pegas: James Newall, produsen sarana untuk Lancashire and Yorkshire Railway, pada 1853 telah mematenkan sistem batang berputar mengikuti panjang kereta api yang digunakan untuk memutar tuas abar pada tiap kereta terhadap gaya pegas kerucut yang dipasang pada silinder abar. Batang ini, yang dipasang pada atap kereta menggunakan bearing karet, dihubungkan dengan sambungan universal dan penggeser pendek untuk menekan boper. Abarnya dikontrol dari kereta/gerbong paling belakang. Petugas rem akan memutar batang tersebut sehingga menekan pegas untuk melepas abar; batang itu ditahan menggunakan roda gigi searah (meski dalam keadaan darurat masinis dapat menarik tali untuk melepas roda gigi searah itu). Saat roda gigi searahnya dilepas, pegas itu akan mengikat abar. Saat rangkaian KA dilepas, abar tidak dilepas menggunakan roda gigi searah dalam kompartemen petugas abar dan pegas di tiap kereta memaksa agar abar tetap pada roda. Celah antaralat perangkai yang terlalu besar dapat menurunkan keefektifan peralatan ini hingga sekitar lima kereta/gerbong; petugas dan kompartemen abar tambahan dibutuhkan jika jumlah ini terlampaui. Peralatan ini telah dijual ke banyak perusahaan kereta dan telah direkomendasikan oleh Board of Trade. L&Y telah menyelenggarakan percobaan menggunakan sistem yang mirip dengan ini, dilakukan oleh pegawai lainnya, Charles Fay, tetapi ada perbedaan kecil di samping keefektifannya. Dalam versi Fay yang dipatenkan tahun 1856, batang tersebut dipasang di bawah sarana dan pegasnya digantikan dengan paku ulir.
Abar rantai, yang disambungkan secara kontinu di sepanjang rangkaian kereta. Saat ditarik keras, abar ini akan mengaktifkan kopling gesek yang memanfaatkan perputaran roda untuk mengikat rem; sistem ini memiliki batasan terkait panjang kereta api yang mampu dihentikan (karena kekuatan abarnya menjadi lemah setelah kereta ketiga), untuk mendapatkan pengaturan yang lebih baik (bergantung pada kendurnya perangkai tipe penambat, yang tidak dapat ditentukan hanya menggunakan rantai tetap). Di Amerika Serikat, abar rantai dikembangkan dan dipatenkan independen oleh Lucious Stebbins dari Hartford, Connecticut tahun 1848 dan oleh William Loughridge dari Weverton, Maryland tahun 1855. Versi Britania Rayanya dikenal sebagai abar Clark dan Webb, dinamai dari John Clark, yang mengembangkannya sejak 1840-an, dan Francis William Webb, yang menyempurnakannya pada 1875. Abar rantai terus digunakan hingga dekade 1870-an di Amerika dan 1890-an di Britania Raya.
Abar hidraulik. Seperti halnya rem mobil; memberikan tekanan untuk mengikat rem menggunakan transmisi hidraulik. Hal ini cukup disukai dalam sistem perkeretaapian Britania Raya (misalnya di Midland dan Great Eastern Railways), tetapi air digunakan sebagai fluida hidraulik dan bahkan di Britania Raya "pembekuan air mungkin menjadi kelemahan sistem ini, meski Great Eastern Railway, yang juga mempergunakan abar hidraulik, menyiasati masalah ini dengan menggunakan air garam." Tuas[pranala nonaktif permanen] abar udara tekan buatan Westinghouse Air Brake Company
Abar vakum sederhana. Alat ejektor dalam lokomotif akan menghasilkan vakum dalam pipa kontinu di sepanjang rangkaian kereta, memungkinkan tekanan udara luar untuk mengoperasikan silinder abar di tiap sarana. Meski sistem ini cukup murah dan efektif, kelemahan besarnnya adalah abar ini tidak dapat beroperasi jika rangkaian dilepas atau pipa keretanya bocor.
Abar vakum otomatis. Mirip dengan abar vakum sederhana, kecuali bahwa menghasilkan vakum dalam pipa kereta akan mengeluarkan tekanan tangki vakum di tiap sarana dan akan melepas abar. Saat masinis mengerem, katup abarnya memasukkan udara atmosfer ke dalam pipa kereta, dan tekanan atmosferisnya mengisi tangki vakum sehingga abar pun terikat. Sebagai abar otomatis, sistem ini akan mengerem bila rangkaian dipecah atau bila pipanya bocor. Kelemahannya, tangki vakum yang besar sangat dibutuhkan di tiap sarana, dan mekanisme kerjanya yang rumit justru dianggap tidak menyenangkan.
Sistem abar udara tekan Westinghouse. Pada sistem ini, tangki udara ada pada setiap sarana dan lokomotif akan mengisi pipa abar menggunakan tekanan udara, yang melepas abar dan mengisi tangki abar utama. Jika masinis mengerem, katup abarnya melepaskan udara dari pipa abar, dan tiga katup di tiap sarana mendeteksi kehilangan tekanan udara dan mengalirkan udara dari tangki udara ke silinder abar sehingga mengikat abar. Sistem Westinghouse menggunakan tangki udara dan silinder abar yang lebih kecil daripada sistem vakum, karena tekanan udara dapat digunakan baik menengah maupun tinggi. Akan tetapi, kompresor udara harus digunakan untuk menghasilkan udara tekan dan pada saat-saat awal penggunaannya di perkeretaapian, sistem ini memerlukan kompresor uap bolak-balik yang sangat besar, dan ini dianggap oleh banyak masinis sebagai sesuatu yang tidak disukai. Kelemahan sistem ini adalah perlunya melepas ikatan rem dengan sempurna agar abarnya juga terikat dengan baik—banyak sekali kecelakaan terjadi ketika daya abar tidak cukup untuk mengerem dengan sempurna.
Catatan: sistem ini juga memiliki banyak variasi dan pengembangan.
Percobaan Newark ini menunjukkan bahwa kinerja pengereman sistem abar Westinghouse adalah yang paling baik: tetapi untuk alasan lain sistem vakum lebih disukai dalam perkeretaapian Inggris.
| Sistem abar | Berat kereta dengan lokomotif> ton panjang | Berat kereta dengan lokomotif> tonne | Kelajuan> mil/jam | Kelajuan> km/jam | Jarak penghentian> yd | Jarak penghentian> m | Waktu penghentian (s) | Perlambatan> g | Perlambatan> m/s2 | Jenis rel |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 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 | kering |
| Vakum Smith | 262 ton 7 cwt | 266,6 | 495 | 797 | 483 | 442 | 29 | 0.057 | 560 | kering |
| Rantai Clark dan Webb | 241 ton 10 cwt | 245,4 | 475 | 764 | 479 | 438 | 29 | 0.056 | 550 | kering |
| Hidarulik Barker | 210 ton 2 cwt | 213,5 | 5.075 | 8.167 | 516 | 472 | 32 | 0.056 | 550 | kering |
| 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 | basah |
| Udara Steel dan McInnes | 197 ton 7 cwt | 200,5 | 495 | 797 | 534 | 488 | 34,5 | 0.051 | 500 | basah |