Cara Kerja ENGINE BRAKE dan EXHAUST BRAKE Pada Bus dan Truk

Aang
6 tahun ago
• Categories: Startup

Halo Sobat Otomotif! Pernahkah Anda sedang berkendara santai di jalan tol menurun, lalu tiba-tiba dari samping melintas sebuah truk kontainer raksasa? Saat ia melambat, Anda tidak mendengar decitan rem biasa, melainkan suara gelegar yang khas,  Atau mungkin saat berwisata ke daerah Puncak, bus yang Anda tumpangi melambat di turunan dengan desisan panjang yang halus, “Cssshhhhhhhhh…”.

Banyak orang mengira itu suara knalpot brong atau mungkin ada kerusakan mesin. Padahal, suara-suara itu justru memberi pertanda bahwa sebuah sistem keselamatan canggih sedang bekerja. Itulah simfoni dari Engine Brake dan Exhaust Brake, dua pahlawan tak terlihat yang aktif mengendalikan puluhan ton baja di jalanan menurun.

Nah, di artikel kali ini, kita tidak akan sekadar membahas “apa itu” keduanya. Kita akan melakukan “bongkar tuntas”. Kita akan membedah cara kerjanya sampai ke level mekanis, dan menjawab mengapa keduanya menjadi instrumen vital bagi seorang pengemudi profesional. Mari kita mulai!

 

Kenapa Rem Roda Saja Tidak Cukup? Misteri ‘Rem Blong’ yang Menghantui Jalanan Menurun

Sebelum melangkah lebih jauh, kita harus paham dulu masalah fundamentalnya. Mengapa kendaraan seberat bus atau truk tidak bisa hanya mengandalkan rem roda biasa (yang sering kita sebut service brake)? Jawabannya ada pada satu kata yang menakutkan: fisika.

Bayangkan sebuah truk seberat 40 ton melaju di kecepatan 60 km/jam. Truk ini menyimpan energi kinetik yang luar biasa besar. Tugas rem adalah mengubah semua energi gerak itu menjadi energi panas melalui gesekan antara kampas rem dan piringan (disc) atau tromol (drum).

Akan tetapi, kemampuan komponen rem untuk menyerap dan melepaskan panas ada batasnya. Jika Anda terus-menerus menginjak rem saat menuruni jalan yang panjang dan curam, misalnya di jalur Lembang atau Sarangan, temperatur rem akan meroket. Di sinilah mimpi buruk setiap pengemudi dimulai, sebuah fenomena yang kita kenal sebagai Brake Fade.

 

Dua Jenis ‘Brake Fade’ yang Wajib Anda Tahu

 

Fenomena brake fade ini tidak terjadi begitu saja. Ia memiliki dua penyebab utama yang bekerja secara terpisah atau bersamaan:

• Pad Fade (Fade Kampas Rem):
  • Pabrikan membuat kampas rem modern dari campuran material organik dan metalik yang mereka ikat dengan resin.
  • Ketika suhu kampas melewati batas toleransinya (bisa mencapai 500-600°C), resin pengikat ini akan menguap.
  • Uap gas yang muncul kemudian membentuk sebuah lapisan tipis di antara kampas dan piringan rem. Akibatnya, kampas rem seolah-olah “mengambang” di atas lapisan gas ini dan kehilangan daya cengkeramnya secara drastis. Anda akan merasakan pedal rem keras, tapi laju kendaraan tidak berkurang.
• Fluid Fade (Fade Minyak Rem):
  • Sistem rem hidrolik menggunakan minyak rem untuk mentransfer tekanan dari pedal ke kampas.
  • Panas ekstrem dari piringan rem dapat merambat ke kaliper dan akhirnya mendidihkan minyak rem (titik didih minyak rem DOT 3 sekitar 205°C).
  • Ketika mendidih, minyak rem menghasilkan gelembung-gelembung uap. Berbeda dengan cairan, uap ini sangat mudah termampatkan. Akibatnya, saat Anda menginjak pedal rem, Anda hanya membuang tenaga untuk memampatkan gelembung uap ini, bukan mendorong piston di kaliper. Pedal rem pun terasa “ambles” atau blong.

Oleh karena itu, para insinyur menciptakan solusi brilian: rem tambahan (auxiliary brake). Tugas utamanya bukan untuk menghentikan kendaraan dari kecepatan tinggi, melainkan untuk mengontrol dan menahan kecepatan di turunan, sehingga rem utama tetap dingin dan siap bekerja maksimal saat kita benar-benar membutuhkannya.

 

Membedah Exhaust Brake: Si Pahlawan Senyap Penjinak Kecepatan

 

Kita mulai dari sistem yang paling umum dan lebih sederhana, yaitu Exhaust Brake. Anda akan banyak menemukan sistem ini di berbagai jenis kendaraan, mulai dari truk ringan seperti Mitsubishi Canter hingga bus-bus pariwisata.

 

Analogi Sederhana: Tiupan Sedotan yang Tersumbat

 

Cara kerja exhaust brake sebenarnya sangat mudah kita bayangkan. Coba Anda ambil sedotan, lalu tiup sekuat tenaga. Udara akan keluar dengan lancar, bukan? Sekarang, coba sumbat sebagian ujung sedotan itu dengan jari Anda, lalu tiup lagi. Anda pasti merasakan ada perlawanan. Anda harus mengerahkan tenaga ekstra untuk mendorong udara keluar, dan aliran udaranya pun melambat.

Prinsip “penyumbatan” inilah yang menjadi jantung dari sistem exhaust brake.

 

Dapur Pacu Exhaust Brake: Bagaimana Sebenarnya Ia Bekerja?

 

Di dalam sistem pembuangan (knalpot), tepat setelah exhaust manifold, para insinyur memasang sebuah katup yang bentuknya seperti koin logam. Mereka menyebutnya butterfly valve. Saat tidak aktif, katup ini terbuka penuh dan membiarkan gas buang lewat tanpa hambatan.

Namun, ketika pengemudi mengaktifkan exhaust brake (biasanya melalui tuas di kolom setir), inilah yang terjadi:

1. Sebuah aktuator, yang biasanya bekerja menggunakan tekanan udara (pneumatik) dari sistem rem angin, akan memutar dan menutup katup kupu-kupu tersebut. Akibatnya, jalur knalpot pun menjadi sempit.
2. Sementara itu, mesin tetap menjalankan siklus 4-langkahnya. Pada langkah buang (exhaust stroke), piston bergerak dari bawah ke atas dengan tujuan mendorong sisa gas pembakaran keluar.
3. Karena katup kini menyumbat jalan keluarnya, gas buang ini menjadi terperangkap dan menumpuk. Hal ini menciptakan tekanan balik (back pressure) yang sangat tinggi di dalam ruang bakar dan pipa knalpot.
4. Tekanan balik inilah yang memberikan perlawanan kuat terhadap piston yang sedang berusaha naik. Dengan kata lain, mesin yang seharusnya “bernapas” lega kini kita buat “sesak napas” secara sengaja.
5. Perlawanan ini secara efektif “mencuri” energi kinetik dari putaran mesin dan roda, sehingga menghasilkan efek pengereman (perlambatan) yang halus.

 

Suara dan Sensasi: Pengalaman Menggunakan Exhaust Brake

 

Berbeda dengan “saudaranya” yang garang, exhaust brake ini jauh lebih sopan. Efek perlambatannya terasa progresif dan tidak menghentak. Suaranya pun sangat khas, bukan ledakan, melainkan desisan panjang udara yang terkompresi (“Cssshhhhhhhhh…”). Suara ini muncul karena tekanan tinggi memaksa gas buang keluar melalui celah sempit yang katup itu tinggalkan.

Baca Juga: Kampas Kopling Mobil: Fungsi, Ciri Rusak & Biaya Gantinya

Engine Brake (Compression Release Brake): Si Monster Keras Pengunci Kecepatan

 

Sekarang, kita beralih ke “artis utama” yang suaranya paling sering membuat orang menoleh. Inilah dia, sang Engine Brake.

 

Bukan Cuma “Jake Brake”: Meluruskan Salah Kaprah yang Umum

 

Pertama-tama, mari kita luruskan satu hal. Banyak sekali orang menyebut sistem ini dengan nama “Jake Brake”. Sebenarnya, ini tidak sepenuhnya salah, tapi juga tidak sepenuhnya benar.

“Jake Brake” adalah nama merek dagang dari Jacobs Vehicle Systems, perusahaan yang menjadi pionir dan produsen paling terkenal untuk teknologi compression release brake ini. Karena produk mereka sangat dominan dan andal, nama “Jake Brake” akhirnya menjadi sebutan umum (eponim), persis seperti kita menyebut semua air mineral sebagai “Aqua” atau mi instan sebagai “Indomie”. Jadi, jika kita ingin akurat secara teknis, kita menyebutnya Engine Brake atau Compression Release Brake.

 

Analogi Ayunan yang Lelah: Kerja Keras Tanpa Hasil

 

Jika exhaust brake kita ibaratkan seperti meniup sedotan tersumbat, maka engine brake punya analogi yang lebih dramatis. Bayangkan Anda sedang mendorong teman Anda di ayunan.

• Anda mengerahkan seluruh tenaga untuk mendorong ayunan itu ke titik tertingginya (ini adalah Langkah Kompresi).
• Seharusnya, setelah mencapai puncak, gaya gravitasi akan menarik ayunan itu kembali ke bawah dan memberikan dorongan balik yang menyenangkan (ini adalah Langkah Tenaga).
• Namun, bayangkan tepat saat ayunan mencapai puncak, teman Anda tiba-tiba melompat dari ayunan. Apa yang terjadi? Ayunan itu jatuh tanpa tenaga. Anda sudah capek-capek mendorong, tapi tidak mendapatkan “imbalan” dorongan baliknya. Anda hanya melakukan kerja sia-sia.

Prinsip kerja sia-sia inilah yang membuat engine brake begitu perkasa.

 

Jantung Mekanisme Engine Brake: Bongkar Rahasia di Kepala Silinder

 

Inilah bagian paling menarik yang jarang sekali orang bahas secara mendalam. Tidak seperti exhaust brake yang bekerja di luar mesin, engine brake beroperasi tepat di jantung mekanis mesin, yaitu di atas kepala silinder. Sistem ini mengubah mesin diesel yang gagah menjadi sebuah kompresor udara raksasa yang sangat boros energi.

Berikut adalah proses langkah demi langkahnya, saya sederhanakan agar Anda mudah memahaminya:

1. Aktivasi: Pengemudi menekan tombol atau menggeser tuas engine brake. Penting untuk Anda catat, sistem ini hanya akan aktif jika pengemudi tidak menginjak pedal gas. Saat pedal gas dilepas, ECU (Engine Control Unit) akan memutus suplai bahan bakar ke injektor (fuel cut-off).
2. Sirkuit Oli Bekerja: ECU kemudian mengirim sinyal listrik ke sebuah solenoid khusus. Solenoid ini membuka jalur bagi oli mesin bertekanan tinggi untuk masuk ke sirkuit internal engine brake.
3. Mekanisme Master-Slave: Oli bertekanan ini kemudian mendorong sebuah master piston kecil. Gerakan master piston ini mentransfer tekanan hidrolik (melalui oli) ke sebuah slave piston yang posisinya sangat dekat dengan poros katup buang (exhaust valve rocker arm).
4. Momen Krusial: Mesin terus berputar. Piston menyelesaikan langkah isap, lalu bergerak ke atas pada langkah kompresi, dan memampatkan udara di dalam silinder hingga tekanannya sangat ekstrem.
5. Pelepasan Kompresi: Tepat sepersekian detik sebelum piston mencapai puncak kompresi (Titik Mati Atas), di mana energi potensial berada di puncaknya dan siap mendorong piston ke bawah, slave piston tadi akan bergerak dan mendorong rocker arm untuk membuka katup buang sesaat.
6. “BRRAAAP!”: Mesin sudah bekerja keras memampatkan udara, dan kini udara bertekanan tinggi itu pun ‘bocor’ dan meledak keluar melalui knalpot.
7. Kerja Sia-sia: Akibatnya, pada saat langkah tenaga, tidak ada lagi tekanan yang bisa mendorong piston ke bawah. Mesin membuang begitu saja energi besar yang sebelumnya ia gunakan untuk memampatkan udara.

Siklus kerja sia-sia ini terjadi secara bergiliran di setiap silinder mesin, menghasilkan serangkaian ledakan udara bertekanan yang terdengar seperti “BRRAAAP-PAP-PAP-PAP” dan menciptakan efek pengereman yang berkali-kali lipat lebih kuat daripada exhaust brake.

 

Mitos dan Fakta Seputar Rem Tambahan yang Perlu Anda Tahu

 

Karena suara dan cara kerjanya yang unik, banyak mitos berkembang di masyarakat. Mari kita luruskan beberapa di antaranya.

• Mitos: Menggunakan engine brake bisa merusak mesin dalam jangka panjang.
  • Fakta: Salah besar. Pabrikan mesin merancang dan mengintegrasikan sistem ini ke dalam mesin itu sendiri. Menggunakannya sesuai prosedur justru membantu menjaga suhu kerja mesin tetap ideal di turunan (tidak terlalu dingin karena tidak ada pembakaran) dan mengurangi beban kejut pada komponen lain.
• Mitos: Suara keras engine brake sama dengan knalpot brong atau modifikasi ilegal.
  • Fakta: Sangat berbeda. Suara keras engine brake adalah hasil fungsional dari proses pelepasan kompresi. Ini adalah fitur keselamatan standar pabrikan. Sebaliknya, knalpot brong adalah modifikasi sistem pembuangan yang tujuannya hanya untuk suara, dan seringkali melanggar aturan serta mengganggu.
• Mitos: Menggunakan rem tambahan ini membuat konsumsi bahan bakar jadi boros.
  • Fakta: Justru 100% sebaliknya. Saat exhaust brake atau engine brake aktif, pedal gas pasti dalam posisi terlepas. Pada kondisi ini, ECU secara otomatis melakukan fuel cut-off atau memutus total pasokan bahan bakar ke mesin. Jadi, saat kendaraan melambat menggunakan sistem ini, ia sama sekali tidak mengonsumsi bahan bakar.

 

Perspektif Pengemudi Profesional: Seni Mengendalikan Puluhan Ton

 

Mengetahui cara kerja saja tidak cukup. Seni sesungguhnya terletak pada kapan dan bagaimana seorang pengemudi menggunakannya. Pengemudi profesional tidak melihatnya sebagai tombol on/off, melainkan sebagai sebuah instrumen.

• Pemilihan Gigi yang Tepat: Kunci utama efektivitas rem tambahan adalah putaran mesin (RPM). Sistem ini bekerja paling maksimal pada RPM tinggi (biasanya di zona hijau atau sedikit di atasnya pada takometer). Oleh karena itu, sebelum memasuki turunan, pengemudi akan menurunkan gigi (downshift) terlebih dahulu untuk menjaga RPM tetap tinggi.
• Penggunaan Bertahap: Banyak truk modern mengintegrasikan kedua sistem. Tuasnya memiliki beberapa tingkatan. Tingkat 1 mungkin hanya mengaktifkan exhaust brake. Tingkat 2 mengaktifkan exhaust brake ditambah setengah dari silinder engine brake. Tingkat 3 mengerahkan kekuatan penuh keduanya. Fitur ini memberikan pengemudi kontrol yang sangat presisi.
• Kondisi Jalan Licin: Ini adalah peringatan keras. Pengemudi harus sangat berhati-hati menggunakan engine brake di jalanan basah atau licin. Efek pengereman yang kuat dan mendadak pada roda penggerak (drive wheels) dapat dengan mudah memutus traksi dan menyebabkan truk tergelincir atau bahkan “melipat” (jackknife).

 

Kesimpulan: Bukan Sekadar Fitur, Tapi Pilar Keselamatan

 

Jadi, setelah kita bongkar tuntas, jelaslah bahwa Engine Brake dan Exhaust Brake bukanlah aksesori atau gimmick. Keduanya adalah pilar fundamental dalam keselamatan kendaraan berat.

• Exhaust Brake adalah pekerja keras yang senyap, ideal untuk mengontrol kecepatan di turunan ringan dan lalu lintas perkotaan, sambil menghemat kampas rem secara signifikan.
• Engine Brake adalah pasukan khusus berkekuatan monster, sebuah kartu truf yang pengemudi keluarkan untuk menaklukkan turunan paling curam dengan beban maksimal, demi memastikan rem utama tetap siaga.

Lain kali Anda mendengar suara desisan atau gelegar dari bus dan truk di jalan, jangan lagi menganggapnya sebagai polusi suara. Anggaplah itu sebagai musik dari sebuah mahakarya rekayasa mesin yang sedang bekerja keras untuk menjaga kita semua tetap aman di jalan raya.

 

FAQ – Pertanyaan yang Sering Muncul

 

• Apakah semua truk dan bus di Indonesia punya sistem ini?
  • Tidak semua. Pabrikan kini menjadikan Exhaust Brake sebagai fitur standar pada hampir semua truk dan bus kelas ringan hingga berat di Indonesia. Namun, Anda umumnya hanya akan menemukan Engine Brake (Compression Release) pada truk dan bus kelas berat (heavy-duty) yang pabrikan rancang untuk muatan atau rute yang ekstrem.
• Apakah mobil pribadi seperti SUV diesel (Pajero Sport/Fortuner) punya juga?
  • Tidak. Pabrikan tidak melengkapi mobil penumpang, baik bensin maupun diesel, dengan sistem Exhaust Brake atau Engine Brake khusus seperti ini. Namun, semua mobil memiliki efek pengereman mesin alami (disebut engine braking) saat kita melepas gas pada gigi rendah. Efek ini jauh lebih lemah dan terjadi karena hambatan internal mesin, bukan karena sistem aktif yang sengaja melepaskan kompresi atau menyumbat knalpot.
• Mengapa ada rambu lalu lintas “Dilarang Menggunakan Engine Brake” di beberapa area?
  • Alasan utamanya adalah polusi suara. Seperti yang sudah kita bahas, suara engine brake sangat keras. Di area pemukiman padat, dekat rumah sakit, atau area yang butuh ketenangan, peraturan seringkali melarang penggunaan engine brake untuk menjaga kenyamanan warga, terutama di malam hari.
• Apakah Engine Brake sama dengan Retarder?
  • Berbeda. Ini pertanyaan yang sangat bagus. Retarder adalah jenis rem tambahan ketiga. Jika engine brake menggunakan kompresi mesin dan exhaust brake menggunakan tekanan gas buang, retarder bekerja menggunakan hambatan fluida (Hidrolik) atau medan magnet (Elektromagnetik). Pabrikan biasanya memasang retarder di transmisi atau gardan. Sistem ini menawarkan pengereman yang sangat kuat dan senyap, namun juga paling kompleks dan mahal sehingga umumnya hanya ada pada bus dan truk premium Eropa.
• Seberapa mahal biaya perawatan sistem rem tambahan ini?
  • Untuk Exhaust Brake, perawatannya relatif murah karena komponennya sederhana. Mekanik biasanya hanya perlu memeriksa dan melumasi poros katupnya agar tidak macet. Untuk Engine Brake, karena terintegrasi dengan mesin, perawatannya menjadi satu paket dengan servis mesin rutin, seperti penyetelan celah katup (valve clearance) dan memastikan kualitas serta tekanan oli mesin selalu prima. Selama Anda merawat mesin dengan baik, sistem ini sangat andal dan jarang bermasalah.