Kereta Api

Kereta api merupakan salah satu moda transportasi yang dianggap ekonomis. Kereta api merupakan alat transportasi yang digerakan menggunakan tenaga gerak. Tenaga gerak tersebut dapat berupa tenaga uap, diesel maupun listrik.
Sejarah kereta api sama seperti sejarah alat transportasi umumnya yang diawali dengan ditemukannya roda. Mulanya dikenal kereta kuda yang hanya terdiri dari satu kereta (rangkaian), kemudian dibuatlah kereta kuda yang menarik lebih dari satu rangkaian serta berjalan di jalur tertentu yang terbuat dari besi (rel) dan dinamakan sepur. Ini digunakan khususnya di daerah pertambangan tempat terdapat lori yang dirangkaikan dan ditarik dengan tenaga kuda.
Setelah James Watt menemukan mesin uap, Nicolas Cugnot membuat kendaraan beroda tiga berbahan bakar uap. Orang-orang menyebut kendaraan itu sebagai kuda besi. Kemudian Richard Trevithick membuat mesin lokomotif yang dirangkaikan dengan kereta dan memanfaatkannya pada pertunjukan di depan masyarakat umum. George Stephenson menyempurnakan lokomotif yang memenangi perlombaan balap lokomotif dan digunakan di jalur Liverpool-Manchester. Waktu itu lokomotif uap yang digunakan berkonstruksi belalang. Penyempurnaan demi penyempurnaan dilakukan untuk mendapatkan lokomotif uap yang lebih efektif, berdaya besar, dan mampu menarik kereta lebih banyak.
Penemuan listrik oleh Michael Faraday membuat beberapa penemuan peralatan listrik yang diikuti penemuan motor listrik. Motor listrik kemudian digunakan untuk membuat trem listrik yang merupakan cikal bakal kereta api listrik. Kemudian Rudolf Diesel memunculkan kereta api bermesin diesel yang lebih bertenaga dan lebih efisien dibandingkan dengan lokomotif uap. Seiring dengan berkembangnya teknologi kelistrikan dan magnet yang lebih maju, dibuatlah kereta api magnet yang memiliki kecepatan di atas kecepatan kereta api biasa. Jepang dalam waktu dekade 1960-an mengoperasikan KA Super Ekspress Shinkanzen dengan rute Tokyo-Osaka yang akhirnya dikembangkan lagi sehingga menjangkau hampir seluruh Jepang. Kemudian Perancis mengoperasikan kereta api serupa dengan nama TGV.
Berikut ini adalah jenis-jenis kereta berdasarkan tenaga penggerak :
Kereta uap
Kereta api yang digerakan menggunakan tenaga uap disebut dengan kereta uap, kereta ini digerakkan dengan uap air yang dihasilkan dari ketel uap yang dipanaskan dengan kayu, batu bara, maupun minyak bakar.
Kereta diesel
Kereta api yang digerakkan dengan tenaga diesel disebut kereta diesel. Kereta diesel terbagi menjadi dua yaitu kereta diesel hidrolik dan kereta diesel listrik. Kereta api disel hidrolik adalah kereta api yang digerakan oleh diesel hdrolik dengan memanfaatkan transmisi hidrolik sebagai penerus tenaga dari mesin diesel ke roda kereta. Sedangkan kereta diesel listrik adalah kereta api yang digerakkan dengan diesel elektrik, sistem transmisi diesel elektrik mempunyai sebuah mesin diesel yang dihubungkan dengan generator elektrik, sehingga menghasilkan listrik yang digunakan sebagai sumber tenaga.
Kereta rel listrik
Kereta rel listrik merupakan kereta api yang digerakan dengan sistem propulsi motor listrik. Kelebihan dari kereta ini memang tidak menimbulkan polusi, tetapi apa bila terjadi pemadaman listrik kera api tipe ini tidak dapat beroperasi.
Kereta api pada umumnya terdiri dari lokomitif (kendaraan dengan tenaga gerak yang dapat berjalan sendiri) dan gerbong yang bergerak di atas rel. Rel merupakan struktur balok menerus yang diletakkan di atas tumpuan bantalan yang berfungsi sebagai penuntun/mengarahkan pergerakan roda kereta api.
Berikut ini adalah komponen penyusun rel kereta api :

• Batang besi baja/ Rel

Batang rel terdiri dari 4 bagian :

1. Permukaan Rel untuk pergerakan kereta api atau disebut sebagai running surface (rail thread),
2. Kepala Rel (head),
3. Badan Rel (web),
4. Dasar Rel (base).
   

   Gambar bagiar rel kereta

Tipe rel yang sering digunakan di indonesia adalah R25, R33, R42 dan R54.
Maksud dari tipe- tipe tersebut adalah menjekaskan berat rata-rata rel dengan satuan kg/meter. Misalkan R25 artinya batang rel ini memiliki berat rata-rata 25 kg/meter. Makin besar “R”, makin tebal pula batang rel tersebut. Semakin besar “R”, maka makin besar axle load yang sanggup diterima oleh rel tersebut, dan KA yang melintas di atasnya dapat melaju pada kecepatan yang tinggi dengan stabil dan aman.

• Bantalan Rel

Bantalan rel ini di pasang sebagai landasan rel. Bantalan rel bisa terbuat dai kayu, plat besi, dan beton bertulang.
Bantalan rel ini berfungsi sebagai :

1. meletakkan batang rel,
2. menjaga kelebaran trek (track gauge, adalah ukuran lebar trek rel. Indonesia memiliki track gauge 1067 mm) agar selalu konstan, dengan kata lain agar batang rel tidak meregang atau menyempit,
3. menumpu batang rel agar tidak melengkung ke bawah saat dilewati rangkaian KA, sekaligus
4. mentransfer axle load yang diterima dari batang rel dan plat landas untuk disebarkan ke lapisan batu ballast di bawahnya.
   

   Gambar bantalan rel kereta

• Plat landas

Plat landas adalah plat tipis yang berbahan besi tempat diletakkannya batang rel sekaligus sebagai lubang tempat dipasangnya penambat. Fungsi plat landas adalah sebagai tempat perletakan batang rel,  lubang penambat, melindungi permukaan bantalan dari kerusakan karena tindihan batang rel, dan  mentransfer axle load yang diterima dari rel di atasnya ke bantalan yang ada tepat dibawahnya.

• Penambat rel

Penambat rel merupakan pengikat rel ke bantalan. Ada dua jenis penambat rel yaitu penambat kaku dan penambat elastis. Penambat kaku adalah paku rel, mur, baut, sekrup, atau menggunakan tarpon yang dipasang menggunakan pelat landas. Penambat elastis dibuat untuk menghasilkan jalan rel KA yang berkualitas tinggi, yang biasanya digunakan pada jalan rel KA yang memiliki frekuensi dan axle load yang tinggi. Fungsi penambat rel adalah mengaitkan batang rel dengan bantalan yang menjadi tumpuan batang rel tersebut.

Gambar plat landas rel dan penambat rel

• Plat besi penyambung

Merupakan plat besi dengan panjang sekitar 50-60 cm, yang berfungsi untuk menyambung dua segmen/potongan batang rel.