Received 17 February 2023; Received in revised form 21 February 2023; Accepted 24 February 2023 Available online 1 March 2023
Contents list available at Sinta

## A R M A T U R
: Artikel Teknik Mesin & Manufaktur
Journal homepage: https://scholar.ummetro.ac.id/index.php/armatur
Pemodelan  variasi  weight  roller  CVT  terhadap  torsi  mesin  K20 menggunakan metode logika Fuzzy
Reinaldi Teguh Setyawan 1* , Gunawan 2
1 Politeknik Negeri Bengkalis, Jl. Bathin Alam, Sungai Alam Bengkalis Riau - 28711, Bengkalis, Riau
2 Politeknik Keselamatan Transportasi Jalan, Jl. Perintis Kemerdekaan No.17, Slerok, Kec. Tegal Tim., Kota Tegal 52125, Jawa Tengah.

## A R T I C L E
I N F O

## A B S T R A C T
Keywords: MATLAB Fuzzy logic Weight roller Torque This research was conducted to find the gray value of the Weight roller weight test against the engine RPM of a motorized vehicle, torque is the desired result. Large torque but still within reasonable limits of fuel use, namely 1:15. After testing using the Dyno test, the results are processed using fuzzy logic. The use of weight rollers is indeed proven to be able to increase  the  torque  value  of  a  machine,  but  the  results  can  change depending  on  the  processed  value,  therefore  it  is  assisted  by  a  fuzzy system to get maximum results. The use of a 13 gr weight roller produces a torque of 08.89 Nm at 5000 RPM which is smaller than the torque on a standard size Weight Roller which is 10 gr.

## Pendahuluan
Penggunaan  kendaraan  bermotor yang  semakin  banyak  digunakan  oleh masyarakat membuat penggunaannya menjadi  kebutuhan  utama  untuk  berpindah dari satu tempat ke tempat lainnya. Ada dua jenis  transmisi  dalam  sepeda  motor  yaitu transmisi  otomatis  dan  transmisi  manual. Secara  teoritis  dan  eksperimen  traksi  yang dikendalikan  oleh  sistem gear akan mengalami  sebuah loss karena gear akan mencari titik berat dari sebuah cengkramannya. Didasari hal tersebut maka penggerak roda belakang berubah menggunakan  sebuah  transnsmisi  otomatis yang  digerakan  sebuah  sabuk  baja  untuk memutar roda belakang [1].
Sistem  transmisi  manual  mulai bekerja  saat  mengoperasikan  transmisi
dengan  menekan  pedal  atau  tuas  untuk memutar  poros  pemindah  gigi.  Saat  mulai beroperasi,  sistem  pemutar  shift  drum silinder garpu akan mengait dan mendorong hingga  berputar.  Sedangkan  transmisi otomatis  atau  yang  sering  disebut  juga dengan CVT ( Continuously Variable Transmision )  bekerja  dengan  tenaga  yang dihasilkan  dari  proses  pembakaran  diruang bakar akan memutar crankshaft . Energi dari putaran crankshaft inilah yang disalurkan ke Primary  Sheeve.  Primary  Sheeve akan menyalurkan  tenaga  ke Secondary  Sheeve melalui V-belt [2].
Di  dalam  transmisi  CVT  ada komponen  komponen  yang  membuatnya bergerak  yaitu  Pulley  Primer  ( Fixed Primary  Sheeve) ,  Primary  Sheeve,  Pulley Sekunder ( Secondary Fixed Sheeve), Sliding
Primary  Sheeve ,  Spacer,  Poros  Primer ( Primary Shaft ), Slide Piece, Weight Roller dan  V-Belt  [3].  Semua  komponen  tersebut bekerja  dengan  gaya  sentrifugal  untuk menghasilkan  torsi  minimal  dan  maksimal ketika RPM naik dan turun. Berbeda dengan kendaraan bertransmisi manual, sistem CVT mengandalkan  berat  serta  perubahan  dari fleksibilitas Roller [4].
Dimana  Penelitian  ini  merupakan pengembangan penelitian terdahulu, dimana pergantian Weight  roller standar  milik sepeda  motor  jenis  K20  yang  memiliki bobot  15  gram  dan  dirubah  menggunakan bobot  berbeda  yakni  8  sampai  15  gram untuk  mengetahui  torsi  yang  didapatkan ketika  berakselerasi.  Ketika  torsi  yang  di dapat  semakin  besar  maka  diperlukan Weight roller yang berat agar handling dari sepeda  motor  tersebut  semakin  baik  ketika berakselerasi [5].
Untuk  mengetahui  berat  yang  ideal dan torsi yang bisa digunakan dalam sehari hari  diperlukan  sebuah  metode  suatu  cara yang  tepat  untuk  memetakan  suatu  ruang input  ke  dalam  suatu  ruang  output  dan mempunyai  nilai  kontiniu  [6].  Kompresi dalam  ruang  bakar  harus  ideal  untuk mendapatkan sebuah konsumsi bahan bakar yang  ideal  untuk  mesin  bensin.  Jika  torsi terlalu besar namun bahan bakar cenderung boros yaitu diatas 1:15 maka performa yang didaptkan tidak akan maksimal jika dipakai untuk perjalanan sehari-hari [7].
Metode  Fuzzy  yang  dipakai  dalam penelitian ini adalah tipe mamdani, metode ini  digunakan  untuk  mendapatkan  nilai output yang  memerlukan  beberapa  tahapan yaitu: Pembentukan himpunana Fuzzy input dan  output  terbagi  menjadi  2  atau  lebih himpunannya,  aplikasi  metode  fungsinya menggunakan minimal  dan metode lainnya sebagai maksimal dan komposisi aturannya melalui sebuah proses signifikan [8].
Proses  pembuatan  sistem  fuzzy adalah  fuzzyfikasi  hingga  defuzzyfikasi. Tahap  perancangan  sistem  kendali  ini  di bagi menjadi 3 bagian penting yaitu:
1. Fuzzyfikasi:  input crisp  akan  diubah menjadi variabel linguistik.
2. Infrensi (aturan)  :  untuk  mendapatkan sebuah  luaran  dari  batas  aturan  yang telah  di  buat,  tahap  ini  adalah  inti  dari logika fuzzy .
3. Defuzzifikasi :  proses  perubahan  data i nput yang  telah  dimasukan  dalam sebuah  himpunan  untuk  mendapatkan lagi crisp nya [9].
Dalam hal ini menggunakan metode
Fuzzy tipe Mamdani yang mencari keanggotaan  dan  derajat  kebenaran  ketika sepeda  motor  menggunakan Weight  Roller yang  berbeda  beda  untuk  diketahui  nilai sebenarnya.

## Metode Penelitian
Metode  yang  digunakan  dalam pemodelan  ini  adalah  dengan  bantuan aplikasi MATLAB. Objek penelitian adalah Variasi RPM, Berat Weight Roller dan torsi yang  dihasilkan  oleh  mesin  K20,  dengan membandingkan  hasil  eksperimen  yang diuji menunjukan nilai terhadap pemodelan menggunakan MATLAB.
Tabel  1.  Perolehan  data  pengujian  torsi  mesin  K20 dengan variasi weight roller
Daya Torsi Mesin (Nm) RPM Weight Roller ukuran 10 gr 11 gr 12 gr 13 gr 2000 10,32 09,02 07,67 05,08 3000 11,09 10,02 08,49 06,24 4000 12,52 11,41 09,72 07,98 5000 13,81 12,15 10,86 08,89 Pengujian dilakukan dengan menggunakan dynotest
dengan menggunakan  RPM  yang  biasa  digunakan dijalan  raya  yaitu  mulai  dari  1000  sampai 5000 RPM.

## Hasil dan Pembahasan
Weight  roller dengan  berat  standar 10 gram menghasilkan torsi sebesar 9,4 Nm pada  RPM  3000  dan  meningkat  ketika Weight Roller tersebut dirubah beratnya 13 gram menghasilkan torsi sebesar 12,11 Nm pada  RPM  3000  namun  konsumsi  bahan bakar yang diperoleh cenderung lebih boros diatas 1:15 [10]. Data diolah dari input RPM serta  berat Weight  Roller yang  akan
berdampak  terhadap  Torsi  yang  dihasilkan mesin  tipe  K20  menggunakan  program MATLAB  dengan  menerapkan  logika fuzzy.  Keanggotaan  fungsi  yang  akan  di pakai adalah RPM, berat weight roller dan torsi sehingga akan mendapatkan keanggotaan  dan  aturan  fuzzy.  Hubungan antara data ditunjukan pada tabel 2 berikut.
Tabel 2. Aturan Logika Fuzzy.
Weight Roller SR Re M T R P M SR Sk K K Sk Re Bs Bs K K M Sb Sb Bs K T Sb Sb Sb Bs Dimana SR=Sangat Rendah,
Re=Rendah, M=Menengah, T=Tinggi, ST=Sangat Tinggi, Sk=Sangat  Kecil,  K=Kecil,  B=Besar,  Sb=Sangat Besar.
Untuk  nilai  torsi  yang  didapatkan dalam  satuan  Nm  (Newton  Meter)  yaitu: Sk=02,08  sampai  05,55  Nm,  K=02,67 sampai  08,50  Nm,  Bs=08,00  sampai  11,09 Nm, Sb=11,15 sampai 11,86 Nm. Rpm yang terjadi dalam mesin adalah: SR= 2000Rpm, R= 3000Rpm, M= 4000Rpm, T= 5000 Rpm.
Dari  aturan  yang  ada  maka  dicari fungsi  keanggotaan  tiap  bagian  yang ditampilkan pada gambar di bawah ini:
Gambar 1. Keanggotaan fungsi hasil eksperimen RPM
Gambar 2. Keanggotaan fungsi hasil eksperimen
Weight roller CVT

## Gambar 3. Keanggotaan Fungsi hasil eksperimen
Torsi Mesin
Berikut rule dari fuzzy untuk mengambil hasil yang dipakai:
Rule 1  :  Jika  RPM  dalam  posisi  SR  dan Weight  roller ukuran  SR  maka Torsi yang terjadi adalah Sk.
Rule 2  :  Jika  RPM  dalam  posisi  SR  dan Weight  roller ukuran  RE  maka Torsi yang terjadi adalah K.
Rule 3  :  Jika  RPM  dalam  posisi  RE  dan Weight  roller ukuran  RE  maka Torsi yang terjadi adalah Bs.
Rule 4  :  Jika  RPM  dalam  posisi  M  dan Weight  roller ukuran  RE  maka Torsi yang terjadi adalah Sb.
Rule 5  :  Jika  RPM  dalam  posisi  T  dan Weight  roller ukuran  RE  maka Torsi yang terjadi adalah Sb.
Rule 6  :  Jika  RPM  dalam  posisi  SR  dan
Weight  roller ukuran  M  maka Torsi yang terjadi adalah K.
Rule 7  :  Jika  RPM  dalam  posisi  RE  dan
Weight  roller ukuran  M  maka Torsi yang terjadi adalah K.
Rule 8  :  Jika  RPM  dalam  posisi  M  dan
Weight  roller ukuran  M  maka Torsi yang terjadi adalah Bs.
Rule 9  :  Jika  RPM  dalam  posisi  T  dan Weight  roller ukuran  M  maka Torsi yang terjadi adalah Sb.
Rule 10  :  Jika  RPM  dalam  posisi  SR  dan
Weight  roller ukuran  SR  maka
Torsi yang terjadi adalah Sk. Selanjutnya bila menggunakan Weight  Roller ukuran  13gr  dan  putaran RPM sebesar 5000 maka:
Rule 1:  bila  Ө  adalah  SR  dan  N  adalah  T maka ∂ adalah Sk.
Rule 2: bila Ө adalah T dan N adalah T maka
∂ adalah Bs.
Terlihat  pada  gambar  diatas  bahwa gabungan  antara  perluasan  daerah  yang berwarna merah ada di Weight Roller ukuran 10gr.
Penggunaan  logika  fuzy  untuk memperoleh daerah abu-abu dalam mencari torsi  ini  akan  memberikan  sebuah  nilai berbeda pada sebuah torsi mesin. Torsi yang di  hasilkan  pada  mesin  menghasilkan  data sebagai berikut ini:
Gambar 4. Hasil torsi yang dihasilkan mesin yang menggunakan logika fuzzy.
Penggunaan weight  roller ukuran 13gr  atau  lebih  besar  dari  ukuran  standar pabrik yang dipadukan dengan logika fuzzy dapat  meningkatkan  sebuah  torsi  mesin, walaupun tidak semua berdampak namun ini menghasilkan  sesuatu  yang  berbeda  pada beberapa  titik  yaitu  pada  RPM  2000 menghasilkan  torsi  05,08Nm  ketika  RPM naik  sampai  5000  menjadi  08,89  Nm  yang menandakan  mengalami  kenaikan  yang besar,  mengingat  torsi  terlalu  besar  akan mengakibatkan konsumsi bahan bakar yang terlalu boros yaitu 1:15.
Kontrol  fuzy  pada  saat  torsi mengalami kenaikan terdapat sebuah kekurangan, yaitu bila RPM berubah secara cepat  karena  reflek  maupun  sebuah  gaya yang tidak bisa diperkirakan. Oleh sebab itu penggunaan kontrol fuzy masih belum dapat memecahkan seluruh permasalahan. Dengan  demikian  kontrol  ini  tidak  terlalu adaptif,  dapat  digunakan  namun  minim solusi  mengatasi  masalah  keseluruannya. Perlu  diperhatikan  juga  merk  dan  jenis Weight  roller yang  digunakan  dapat
merubah variabel yang terdapat pada logika fuzy.

## Kesimpulan
Hasil utama dari penelitian ini adalah dengan  penggunaan  logika  fuzzy  untuk mencari  torsi  yang  ideal  agar  bahan  bakar yang di dapat masih daam tahap tidak boros yaotu 1:15 berhasil didapatkan namun tidak semua.  Kontrol  fuzzy  perlu  ditingkatkan agar dapat data, ukuran serta masukan yang menambah  peningkatan  perubahan  Torsi mesin.  Pada  RPM  2000 Weight  roller ukuran  13  gr  menghasilkan  torsi  05,08Nm ketika  RPM  naik  sampai  5000  menjadi 08,89  Nm  merupakan  nilai  yang  dianggap mampu  mengurangi  masalah  konsumsi bahan bakar kendaraan tersebut.

## Ucapan Terimakasih
Ucapan  terimakasih  kami  ucapkan kepada  Pusat  Penelitian  dan  Pengabdian Masyarakat (P3M) Politeknik Negeri
Bengkalis yang telah mendukung penelitian ini.

## Referensi
[1]    Ari Subagia, 2009. Simulation Characteristics  CVT  of  Motorcycle using  Torque  Control  Based  Logic Control  Fuzzy. The  Journal  for Technology  and Science, Vol 20 No.
1.
[2]    Felix  Pasila,  2015.  Pengembangan Sistem  Transmisi  Otomatis  pada sepeda motor suzuki. JTM  Vol 5, No 1 25-34.
[3]    Terry  intan  nugroho,  2014.  Kontrol kecepatan  motor  DC  berbasis  logika fuzzy. JIMS  Vol 4, No 2 02-05.
[4]    Wahyudi  ,  2015.  Implementasi  fuzzy logic  pada  sistem  pengereman  kereta Api. Transmisi  Vol 10, No 2 9-13.
[5] Efendi  kim  Juantara,  2020.  Pengaruh Penggunaan Roller Sepeda  Motor Beat  Terhadap  Efektifitas  Daya  di Daerah Pegunungan. JOVEAT Vol.2. No.1 139-147.
[6]    Tri Wahyudi puthut, 2012. Desain dan implementasi Kontroler Prediktif Logika fuzzy untuk pengaturan injeksi bahan  bakar ignition  engine .  Jurnal Teknik ITS  Vol 1, No 1 25-34.
[7]    Wayan Reza Yuda, 2018. Implementasi  sistem  kontrol  fuzzy pada robot lengan exoskeleton. Jurnal METTEK   Vol 4, No 2 54-61.
[8] Santoso Ari,
2015. Pengaruh membership  function  untuk  Fuzzy Logic Control terhadap sudut pengapian  pada  sistem  pembakaran.
JTM Vol 2, No 1 28-32.
[9]    Made  Dwi  Budiana,  2008.  Variasi Berat Roller Sentrifugal  pada  CVT terhadap kinerja Traksi Sepeda Motor. Jurnal  CAKRAM  Vol.  2  No.  2,  97- 102.
[10]   Yus  Rosadi,  2015.  Pengaruh  Berat roller centrifugal pada sistem transmisis kontinyu . Jurnal IPTEKS , Vol 2 No 3 98-104.