Dunia Kereta - Tilting Train (Kereta Miring)

Pada artikel kali ini mari kita berkenalan dengan tilting train. Apakah itu tilting train? Tilting train adalah kereta yang apabila melewati belokan dapat memiringkan badannya (body kereta) sehingga disebut juga kereta miring. Kenapa kereta ini harus miring yakni agar kecepatan kereta ditikungan dapat lebih tinggi. Agar lebih jelas, ilustrasi sederhanya adalah, ketika kalian naik mobil kemudian berbelok, maka badan kalian akan terlempar kea rah sebaliknya. Jika mobil berbelok ke kanan, pasti badan kalian akan terlempar ke kiri, begitupun sebaliknya. Kenapa hal ini terjadi? Hal ini terjadi karena adanya gaya sentrifugal yang arahnya keluar dari pusat lingkaran belokan kita. Jika pada mobil saja yang mungkin kecepatan ketika membeloknya maksimum 100 km/jam, bagaimana dengan kereta?

Bagi yang sudah membaca artikel sebelumnya tentang batas kecepatan maksimumkereta ditikungan, mungkin akan bertanya, bukankah sudah ada cant(superelevasi) yang akan meredam gaya sentrifugal tersebut? Jawabanya benar. Lantas kenapa perlu tilting train? Dengan adanya teknologi tilting train, maka kecepatan maksimum kereta di tikungan yang sudah terdapat cant dapat ditingkatkan.

Pada teknologi tilting train, ketika kereta berbelok, maka badan(body) kereta akan miring, misal ketika berbelok ke kanan, maka bagian kiri kereta akan terangkat naik, begitupula sebaliknya. Mekanisme ini dilakukan untuk menahan gaya sentrifugal. Hal ini terlihat jelas seperti yang dilakukan pembalap moto-gp ketika dibelokan.

Gambar. Tilting train dan pembalap moto-gp

Ada dua metode tilting, yaitu: pasivedan active. Pasive tilt atau disebut juga Natural tilt bekerja berdasarkan hukum fisika dimana pusat tilt (kemiringan) berada segaris dengan pusat massa dari kereta api. Pada lintasan menikung, karena adanya gaya sentrifugal maka bagian kereta yang berada disisi luar tikuangan akan mengayun keluar. Dengan mekanisme khusus yang ada di bogie, maka body kereta akan mengayun menyesuaikan. Mekanisme pasive tilt diilustrasikan pada Gambar.

Gambar. Gaya yang bekerja pada tilt train

Gambar. Mekanisme pasive tilt

Keunggulan dari pasive tilt adalah:

• Sistemnya simple
• Lebih murah
• Kontrol sistemnya lebih mudah

Kekurangan dari pasive tilting adalah:

• Gerakan tilt/miring dan kembali semula lambat kerena adanya inersia body kereta yang besar, gerakan yang lambat ini tidak nyaman bagi penumpang
• Pusat tilt terlalu tinggi yang menyebabkan pergeseran pusat massa kereta yang memungkinkan kereta bisa terguling
• Gerakan yang didesain alami ini sulit dilakukan jika body kereta lebar, padahal semakin lebar menambah daya tampung dan lebih menguntungkan

Sedangkan pada active tilt kemiringan sengaja dibuat dengan memanfaatkan sensor dan aktuatur (elektrik atau hidrolik) yang akan membuat body kereta miring ketika berada di tikungan.

Gambar. Mekanisme active tilt

Kelebihan dari active tilt pada dasarnya adalah kebalikan dari pasive tilt yaitu:

• Gerakan tilt bisa diatur sehingga lebih nyaman
• Lebih aman dari resiko kereta terguling
• Dan desain body dapat lebih lebar dibanding kereta pasive tilt

Sedangkan kekurangan active tilt adalah:

• Sistemnya rumit
• Biayanya mahal
• Dan kontrolnya lebih sulit dibanding pasive tilt

Pasive tilt banyak dikembangakan di Jepang dan tentunya pasive tilt yang modern juga disertai sensor dan kontrol yang canggih. Sedangkan active tilt banyak dikembangkan di Eropa. Berikut data perbedaan antara pasive tilt di jepang dan active tilt di eropa menurut Hitachi:

Gambar. Perbandingan teknologi tilt Jepang dan Eropa

Ref:

1. http://www.hitachi-rail.com/products/rolling_stock/tilting/feature05.html
2. https://kukuhthoriq.wordpress.com/2010/12/28/kereta-berteknologi-modern-untuk-indonesia/
3. Rickard Persson, Tilting trains: Enhanced benefits and strategies for less motion sickness, Doctoral thesis, Royal Institute of Technology (KTH), Aeronautical and Vehicle Engineering, Rail Vehicle, Stockhom
4. http://www.allposters.co.uk/-sp/Pendolino-Tilting-Train-Posters_i9990238_.htm