BAB III DASAR TEORI 3.1 Sejarah Kereta Api Manfaat rel sudah diketahui sejak 2000 tahun sebelum Masehi. Sifat yang menguntungkan diduga didapat dari pengalaman pada waktu menarik atau mendorong gerobak tidak beroda secara "sledge" dan juga gerobak beroda pada sebuah jalan tanah. Pada waktu musim hujan atau pada waktu kondisi tanah basah, roda akan menekan tanah sehingga meninggalkan tapak berupa cekungan ke dalam tanah. Setelah beberapa roda melewati jalur tersebut, tanah yang sering dilalui roda akan mengeras. Mendorong gerobak melalui bagian tanah yang sudah mengeras ternyata lebih mudah didorong. Jalur tapak roda yang mengeras dan membentuk cekungan ke dalam tanah juga memberi arah bagi gerak roda. Karena gerak roda sudah ditentukan oleh arah yang ada maka perhatian si pendorong diarahkan pada upaya agar gerobak dapat maju. Kemudahan ini memunculkan pengetahuan tentang prinsip rel. Mendorong gerobak pada lorong yang sempit di pertambangan memperkuat pengetahuan manusia tentang sifat istimewa dari rel. Agar gerak gerobak tidak membentur dinding lorong, dipasang alat di bagian depan gerobak untuk menjaga agar gerak gerobak mengikuti arah lorong. Kereta api ditemukan oleh seorang ilmuwan Inggris yang bernama Murdocks. Pada mulanya kereta api dikenal sebagai kereta kuda yang hanya terdiri dari satu rangkaian kereta.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB III
DASAR TEORI
3.1 Sejarah Kereta Api
Manfaat rel sudah diketahui sejak 2000 tahun sebelum Masehi. Sifat yang
menguntungkan diduga didapat dari pengalaman pada waktu menarik atau mendorong
gerobak tidak beroda secara "sledge" dan juga gerobak beroda pada sebuah jalan tanah.
Pada waktu musim hujan atau pada waktu kondisi tanah basah, roda akan menekan
tanah sehingga meninggalkan tapak berupa cekungan ke dalam tanah. Setelah beberapa
roda melewati jalur tersebut, tanah yang sering dilalui roda akan mengeras. Mendorong
gerobak melalui bagian tanah yang sudah mengeras ternyata lebih mudah didorong.
Jalur tapak roda yang mengeras dan membentuk cekungan ke dalam tanah juga
memberi arah bagi gerak roda. Karena gerak roda sudah ditentukan oleh arah yang ada
maka perhatian si pendorong diarahkan pada upaya agar gerobak dapat maju.
Kemudahan ini memunculkan pengetahuan tentang prinsip rel. Mendorong gerobak
pada lorong yang sempit di pertambangan memperkuat pengetahuan manusia tentang
sifat istimewa dari rel. Agar gerak gerobak tidak membentur dinding lorong, dipasang
alat di bagian depan gerobak untuk menjaga agar gerak gerobak mengikuti arah lorong.
Kereta api ditemukan oleh seorang ilmuwan Inggris yang bernama Murdocks.
Pada mulanya kereta api dikenal sebagai kereta kuda yang hanya terdiri dari satu
rangkaian kereta. Kemudian dibuatlah kereta kuda yang menarik lebih dari satu
rangkaian serta berjalan di jalur tertentu yang terbuat dari besi dan dinamakan dengan
trem. Kereta ini digunakan khususnya di daerah-daerah pertambangan. Awal mula
terciptanya jalan rel bisa dikatakan bermula di Inggris pada tahun 1630, yaitu dengan
adanya pengangkutan batu bara. Hasil penambangan batu bara semula diangkut dengan
kereta yang ditarik kuda. Abad ke-18 untuk angkutan batu bara menggunakan jalan
menggunakan papan kayu yang dikenal sebagai "Wagonway". Gerobak ditarik kuda
pada tahun 1763, pada roda sudah dibuat flens yang berfungsi sebagai pengarah
perjalanan gerobak. Penggunaan kayu sebagai jalan menunjukkan kelebihannya
terutama pada saat tanah menjadi basah karena hujan bahwa berjalan di atas papan kayu
bisa berlangsung dan tidak tergantung pada cuaca.
3.2 Perkembangan Perkeretapian di Dunia
3.2.1 Platway
Setelah besi digunakan untuk berbagai kebutuhan, kemudian para ahli teknik
membuat roda yang lebih tahan lama dan pemecahannya adalah melapisi permukaan
roda dengan lapisan besi tipis. Besi juga digunakan untuk melapisi permukaan jalan
kayu. Pada tahun 1767 von Reynolds melapisi jalan kayu dengan besi cor diatasnya dan
peninggian pada kedua sisinya. Setelah ditemukannya proses pembuatan besi yang lebih
efektif maka dibuatlah rel sebagai pengganti jalan kayu. Rel dibuat dari besi tuang
dengan lekukan yang diharapkan dapat memberi arah yang tepat bagi pergerakan roda
disebut "Plateway".
Tahun 1782 von Jessops menggunakan rel dari besi cor berbentuk jamur.
Perubahan bentuk rel dari bentuk kanal menjadi bentuk jamur sejalan dengan bisa
dibuatnya roda yang dilengkapi dengan flens. Rel yang terbuat dari besi cor sering patah
terutama pada bagian tengah diantara dua tumpuan. Pengalaman ini mendorong solusi
untuk membuat rel yang diperkuat pada bagian tengah antara dua tumpuan dan bentuk
rel menjadi seperti perut ikan. Tahun 1820 mulai digunakan rel baja yang ditempa
dengan kekuatan tarik yang lebih baik. Rel dapat dibuat menjadi lebih panjang dan
bentuk perut ikan tidak digunakan lagi. Sambungan antar rel menjadi berkurang dan
kualitas perjalanan menjadi lebih baik.
Kemampuan membuat roda dengan flens terjadi dua kemungkinan meletakkan
flens roda, yaitu pada sisi luar atau pada sisi dalam roda. Jika flens ditempatkan pada
sisi luar ada kesulitan pada saat berbelok. Akhimya cara yang paling baik adalah
menempatkan flens pada sisi sebelah dalam roda. Jika roda dibuat silindris dan diberi
flens kemungkinan besar pada saat kendaraan bergerak, roda akan selalu menyentuh rel
pada salah satu sisi dan terjadi gesekan yang terus menerus antara sisi dalam rel dan
flens roda. Untuk mengatasi masalah ini roda dibuat kerucut. Rel berkaki lebar mulai
digunakan pada tahun 1839. Yang pertama mengembangkan rel berkaki lebar adalah
orang Amerika yang bernama Steven yang memulai usahanya memperbaiki rel sejak
tahun 1830.
3.2.2 Lokomotif Uap
Keinginan untuk membuat mesin penggerak yang dapat digunakan pada
kendaraan yang bergerak di atas rel muncul dengan diketemukannya mesin uap oleh
James Watt yang mencatatkan paten untuk mesin uap hasil rancangannya pada tahun
1769. Mesin uap yang dibuat oleh James Watt digunakan untuk menggerakan pompa
pada tambang batu bara dan sifatnya stasioner. Pada saat itu masih menjadi pertanyaan
para ahli teknik apakah mesin uap dapat dibawa sebagai mesin penggerak kendaran.
Usaha pembuatan lokomotif ditunjang dengan kemajuan teknik pembuatan besi
dan baja serta pengerjaan komponen metal pada akhir tahun 1700-an. Transportasi yang
menonjol saat itu adalah "tramway' dengan kendaraan yang ditarik kuda. Mesin yang
dipikirkan yang dapat digunakan untuk memajukan transportasi adalah menggantikan
posisi kuda yang menarik kendaraan di atas jalan rel. Akhir tahun 1801 Richard
Trevitick berhasil mendemontrasikan lokomotif uap pertama di dunia yang dibuatnya
dan dapat mengangkut tujuh sampai delapan orang yang bergelantungan di sekitar
lokomotif. Lokomotif uap tersebut menggunakan satu silinder vertikal, 8 kaki roda gila
dan piston yang panjang. Upaya perbaikan konstruksi lokomotif terus dilakukan dan
pada tahun 1808 Richard Trevitick membuat arena untuk mendemonstrasikan lokomotif
uap yang bisa menarik gerbong. Arena jalan rel dibuat membentuk satu lingkaran dan
ditempatkan pada sebuah lapangan di London. Pertunjukan ini diberi nama "Catch me
who can" yang berhasil mencatatkan prestasi kecepatan 15 mil per jam. Setelah
demonstrasi tersebut terjadi kecelakaan yang disebabkan rel patah dan sejak saat itu
Richard Trevitich tidak lagi berminat membuat lokomotif.
Masih ada beberapa orang yang mencoba membuat lokomotif uap dan bukan
hanya di Inggris. Namun yang dicatat sejarah sebagai orang berikut yang memajukan
perkeretaapian dan berjasa besar bagi kemajuannya adalah George Stephenson. George
Stephenson berusia lebih dari 30 tahun ketika pertama kali membuat lokomotif uap.
Keterampilannya pada permulaannya dilakukan dengan belajar sendiri, terlibat dalam
pembuatan berbagai mesin untuk pertambangan, sampai akhirnya mendapat perintah
dari atasannya untuk membangun lokomotif uap yang akan dipergunakan pada
pertambangan Killingworth. Hingga tahun 1820 usaha membuat lokomotif sebagai
mesin penggerak kereta api belum terlalu diminati oleh Geroge Stephenson. Walaupun
dia dikenal sebagai orang yang sering membuat mesin uap untuk pertambangan tetapi
dia tidak mengarahkan minatnya pada lokomotif. Dia menyisihkan waktunya untuk
menemukan lampu aman ("safety lamp") dan mempelajari serta mempraktekan teknik
sipil dengan membangun "tramway" yang direkayasa dengan baik. Penggunaan mesin
uap untuk keperluan transportasi umum masih dikhawatirkan karena sering terjadi ketel
meledak. Disamping itu kemampuan kendaraan dengan roda baja bergerak di atas rel
baja untuk melewati jalan yang mendaki masih tetap dipertanyakan.
3.2.3 Stockton - Darlington
Awal tahun 1820 terjadi perubahan dalam sejarah jalan rel. Edward Pease,
seorang pengusaha di Inggris, membutuhkan transportasi untuk mengangkut batu bara
dari Darlington ke Stockton. Alternatif selain jalan rel adalah dengan membangun
kanal, namun menimbulkan keraguan akan keberhasilannya. Akhirnya Edward Pease
menunjuk George Stephenson utuk mempelajari kemungkinan pembangunan jalan rel.
George Stephenson disertai anak laki-lakinya Robert Stephenson melakukan survey
dengan menggunakan theodolite dan mempelajari rute yang paling tepat yang dapat
dilalui kereta api dari Stockton ke Darlington.
Tanggal 27 September 1825, pembangunan jalan rel menghubungkan Stockton
dan Darlington diresmikan yang akhirirya dikenal sebagai cikal bakal perkeretaapian
pertama di dunia. Walaupun mendapat ijin dari parlemen untuk mengangkut
penumpang di samping barang, pada kenyataannya jalur Stockton - Darlington
digunakan hanya untuk angkutan barang karena gerbong untuk penumpang masih
belum dikembangkan. Angkutan penumpang hanya terjadi pada saat pembukaan. Di
depan rangkaian kereta api ada seorang berkuda memegang bendera sebagai tanda
kereta api akan lewat dan pada rangkaian kereta api ada juga yang memegang bendera.
Bendera ini adalah awal dari sinyal yang kemudian berkembang hingga sekarang.
Pemikiran bahwa perkeretaapian dapat beroperasi seperti "tramway" mewarnai
awal beroperasinya jalur Stockton - Darlington. Pada tramway, kereta dan gerbong yang
ditarik kuda bisa dioperasikan oleh siapa saja dan prinsipnya terbuka untuk umum.
Pengelola Stockton - Darlington berfikir bahwa prinsip kerja "tramway" juga akan
berlaku pada perkeretaapian. Ternyata prinsip kerja tramway tidak lagi bisa diterapkan.
Kecepatan kereta api yang lebih tinggi dibanding tramway memerlukan pengaman
khusus. Pengamanan hanya bisa dilakukan dengan baik jika semua kendaraan yang
bergerak di atas rel berada dibawah satu kendali operasi dan satu manajemen.
3.2.4 Liverpool - Manchester
Perusahaan perkeretaapian yang secara penuh untuk angkutan barang dan
penumpang baru terjadi pada tanggal 15 September 1830 dengan diresmikannya jalan
rel Liverpool - Manchester sepanjang 30 km. Prinsip perkeretaapian diterapkan secara
baik pada pembuatan jalur Liverpool - Manchester. Jalur dibuat ganda dengan tanjakan
dibatasi sekitar 1 banding 1000 dan hanya pada daerah dekat Liverpool terpaksa dibuat
tanjakan dengan kelandaian 1 banding 100. Juga dibuat viaduk dan jembatan untuk
menghindari perlintasan dengan jalan raya. Tidak lama setelah peresmian dilakukan,
disadari bahwa pendapatan dari angkutan penumpang terus meningkat dan meiljadi
lebih besar dibanding pendapatan dari angkutan barang, "But it held a surprise for its
sponsors in that the receipts for passenger traffic were soon exceeding those from
freight". Kenyataan ini yang mendorong pelayanan angkutan penumpang terus
ditingkatkan. Konsep perkeretaapian yang mengangkut penumpang dan barang serta
menempatkan semua kegiatan operasi dalam satu manajemen diterapkan pada jalur
Liverpool – Manchester sebagai awal dari penerapan teknologi perkeretaapian adalah
pembukaan jalur Stockton - Darlington. Tetapi sebagai perusahaan jalan rel pertama di
dunia yang menerapkan tekonologi perkeretaapian dengan baik dan lengkap adalah jalur
Liverpool - Manchester.
Setelah itu, perkeretapian terus mengalami perkembangan untuk menciptakan
kereta api yang lebih baik. Diantaranya adalah sebagai berikut :
Tahun 1867 George Westinghouse menemukan sistem pengereman udara tekan.
Penemuan ini memperbaiki sistem pengereman yang dibuat oleh Hardy yang
disebut rem vakum. Sistem pengereman udara tekan lebih aman karena saat
rangkaian kereta api putus kedua bagian yang terputus akan berhenti disebabkan
udara dalam saluran utama mempunyai tekanan sama dengan udara luar. Pada saat
rangkaian kereta api berjalan, saluran utama bertekanan udara 3,5 sampai 5 atm.
Tahun 1887 Gottlieb Daimlers berhasil membuat kereta rel dengan motor bensin.
Namun pemanfaatan komersial motor bensin untuk perkeretaapian tidak
berkembang karena daya yang dihasilkan relatif kecil.
Tahun 1879 Werner von Siemens berhasil membuat lokomotif listrik pertama di
dunia. Dua tahun kemudian Werner von Siemens berhasil memanfaafkan motor
listrik untuk menggerakan kereta pada jalur trem Berlin - Lichterfelde. Sejak saat
itu penggunaan listrik sebagai penggerak kereta api mulai berkembang.
Tahun 1892 Rudolf Diesel melaporkan penemuannya tentang motor berbahan bakar
solar. Penggunaan motor diesel untuk jalan rel baru berhasil dilakukan pada tahun
1927. Permasalahan transmisi guna menyalurkan energi dari motor diesel ke roda
penggerak kereta api menjadi kendala yang memerlukan waktu cukup lama untuk
dipecahkan. Alternatif transmisi yang bisa dibuat adalah transmisi mekanik,
transmisi hidrolik dan transmisi elektrik.
3.3 Jenis Lokomotif Kereta Api di Indonesia
Di Indonesia terdapat beberapa jenis lokomotif kereta api yang sering digunakan.
Beberapa diantaranya adalah sebagai berikut :
1. BB 200
Lokomotif BB 200 buatan General Motors adalah lokomotif diesel elektrik
tipe pertama dengan transmisi daya DC - DC yang sudah digunakan di Jawa
sejak tahun 1957. Lokomotif ini berdaya mesin sebesar 950 HP dengan
susunan gandar lokomotif ini adalah (A1A).Hal ini dibuat agar tekanan
gandarnya rendah, karena berat lokomotif ini sebesar 75 ton. Kecepatan
maksimum 110km/jam.
Gambar 3.1 Lokomotif BB 200
2. BB 201
Lokomotif BB 201 buatan General Motors adalah lokomotif diesel elektrik
tipe kedua dengan transmisi daya DC – DC yang sudah dioperasikan sejak
tahun 1964. Lokomotif ini berdaya 1425 HP
Gambar 3.2 Lokomotif BB 201
3. BB 202
Lokomotif BB 202 buatan General Motors adalah lokomotif diesel elektrik
tipe ketiga dengan transmisi daya DC – DC yang mulai beroperasi sejak tahun
70-an. Lokomotif ini berebeda dengan lokomotif BB200 dan BB201 ataupun
lokomotif diesel elektrik lain, lokomotif yang mempunyai satu kabin masinis
ini tidak memiliki hidung. Lokomotif ini berdaya mesin sebesar 1100 HP.
Gambar 3.3 Lokomotif BB 202
4. BB 203
Lokomotif BB 203 buatan General Electric adalah lokomotif diesel elektrik
tipe keempat (U18B) dengan transmisi daya DC – DC yang mulai beroperasi
sejak tahun 1978. Bentuk, ukuran, dan komponen utama lokomotif ini sama
seperti lokomotif CC201, yang membedakan adalah susunan gandarnya. Jika
lokomotif CC201 bergandar Co’-Co’ dimana setiap bogienya memiliki tiga
gandar penggerak, lokomotif BB203 bergandar (A1A)(A1A), dimana setiap
bogienya juga memiliki tiga gandar, tetapi hanya dua gandar dalam setiap
bogienya yang digunakan sebagai gandar penggerak.
Gambar 3.4 Lokomotif BB 203
5. BB 204
Lokomotif ini berdaya mesin sebesar 1230HP,di Indonesia sejak 1981 dan
kecepatan maksimumnya 60km/jam. Lokomotif ini terdapat di Divisi
Regional II SumBar yang relnya bergigi.
Gambar 3.5 Lokomotif BB 204
6. BB 300
Lokomotif ini berdaya mesin sebesar 680 HP. Lokomotif ini biasa digunakan untuk
langsir kereta penumpang ataupun kereta barang. Lokomotif ini dapat berjalan
dengan kecepatan maksimum yaitu 75 km/jam, buatan pabrik Fried Krupp, Jerman.
Lokomotif ini mulai dinas sejak 1958.
Gambar 3.6 Lokomotif BB 300
7. BB 301
adalah lokomotif diesel hidrolik buatan pabrik Fried Krupp, Jerman.
Lokomotif ini mulai dinas sejak 1964 sebanyak 10 buah. Lokomotif ini
berdaya mesin sebesar 1350 HP dengan berat lokomotif sebesar 52 ton.
Lokomotif ini biasa digunakan untuk langsir kereta penumpang ataupun kereta
barang. Lokomotif ini dapat berjalan dengan kecepatan maksimum 120
km/jam.
Gambar 3.7 Lokomotif BB 301
8. BB 303
Lokomotif BB 303 adalah lokomotif diesel hidrolik buatan pabrik Henschell,
Jerman. Lokomotif ini mulai dinas sejak 1973. Lokomotif ini berdaya mesin
sebesar 1010 HP. Lokomotif ini biasa digunakan untuk dinasan kereta
penumpang ataupun kereta barang. Lokomotif ini dapat berjalan dengan
kecepatan maksimum yaitu 90 km/jam
Gambar 3.8 Lokomotif BB 303
9. BB 304
Lokomotif BB 304 adalah lokomotif diesel hidrolik buatan pabrik Fried
Krupp, Jerman. Lokomotif ini mulai dinas sejak 1976. Lokomotif ini berdaya
mesin sebesar 1550 HP. Lokomotif ini biasa digunakan untuk dinasan kereta
penumpang ataupun kereta barang. Lokomotif ini dapat berjalan dengan
kecepatan maksimum yaitu 120 km/jam
Gambar 3.9 Lokomotif BB 304
10. BB 305 ( Jenbach )
Lokomotif BB 305 adalah lokomotif diesel hidrolik buatan pabrik Jenbacher,
austria. Lokomotif ini mulai dinas sejak 1978. Lokomotif ini hanya memiliki
satu kabin masinis. Lokomotif ini berdaya mesin sebesar 1550 HP dan dapat
berjalan dengan kecepatan maksimum 120 km/jam.
Gambar 3.10 Lokomotif BB 305 ( Jenbach )
11. BB 305 ( CFD )
Lokomotif BB 305 adalah lokomotif diesel hidrolik generasi keenam yang
dimiliki oleh PT Kereta Api. Lokomotif ini diproduksi di pabriknya CFD,
Perancis. Lokomotif ini mulai dinas sejak 1978. Lokomotif ini berdaya mesin
sebesar 1550HP. Lokomotif ini biasa digunakan untuk dinasan kereta barang
Gambar 3.11 Lokomotif BB 305 ( CFD )
12. BB 306
Lokomotif BB 306 adalah lokomotif diesel hidrolik yang dipunyai oleh Dipo
Kereta-kereta Besar di Jakarta Kota. Loko ini kerap digunakan untuk
melangsir kereta penumpang yang akan diberangkatkan dari Stasiun Jakarta
Kota (JAKK). Lokomotif ini sering digunakan pada tahun 80-an hingga 90-an,
sejak datangnya era KRL, loko ini mulai terlupakan dan kebanyakan rusak
termakan usia dan kurang suku cadang.
Gambar 3.12 Lokomotif BB 306
13. D 300
Lokomotif D 300 adalah lokomotif diesel hidrolik buatan pabrik Fried Krupp,
Jerman. Lokomotif ini mulai dinas sejak 1968. Lokomotif ini berdaya mesin
sebesar 340HP. Lokomotif ini biasa digunakan untuk langsir kereta
penumpang ataupun kereta barang. Lokomotif ini dapat berjalan dengan
kecepatan maksimum 50 km/jam.
Gambar 3.13 lokomotif D 300
14. D 301
Lokomotif D 301 adalah lokomotif diesel hidrolik buatan pabrik Fried Krupp,
Jerman. Lokomotif ini mulai dinas sejak 1962. Lokomotif ini merupakan tipe
kedua setelah D300. Lokomotif ini berdaya mesin sebesar 340 HP.
Gambar 3.14 Lokomotif D 301
15. CC 200
Lokomotif CC 200 merupakan lokomotif diesel pertama yang dipesan pemerintah
Indonesia dari General Electric Amerika Serikat awal 1950-an,dan memiliki tenaga
1750Hp
Gambar 3.15 Lokomotif CC 200
16. CC 201
Lokomotif CC 201 adalah lokomotif buatan General Electric jenis U18C.
Dibanding lokomotif tipe sebelumnya yaitu CC200, maka tipe CC201
mempunyai konstruksi yang lebih ramping dengan berat 84 ton dan daya
mesin 1950 HP. Lokomotif ini bergandar Co’Co’. Artinya lokomotif memiliki
2 bogie masing-masing 3 gandar atau 6 gandar penggerak dengan 6 motor
traksi, sehingga lokomotif ini dapat dioperasikan pada lintas datar maupun