Abstract—Saat ini banyak kalangan yang memiliki  kendaraan impian yang harganya terjangkau dengan kemampuan keuangan mereka. Namun banyak masyarakat yang tidak mengetahui cara mengantisipasi  dan  mencegah  secara  dini  kerusakan  dari  mobil yang  diakibatkan  tidak  berfungsinya  system  radiator  pendingin mesin.  Dibuat  sistem  yang  memantau  suhu  air  radiator  normal yang  sesuai  dengan  suhu  kerja  yang  disyaratkan  pabrikan  dan mengatasi  suhu  air  overtemp  yang  mendadak  yang  tidak  dapat diatasi  sistem  pendingin  mobil.  Sistem  ini  akan  mengaktifkan control supaya mesin mati otomatis. Untuk mengindari kerusakan yang  fatal  sehingga  usia  dari  komponen  mesin  mobil  dapat bertahan  lebih  lama. Input  system  yaitu  sensor  Negative Thermal  Coeficient  bersentuhan  langsung  dengan  air radiator.  Metode  yang  digunakan  yaitu  fuzzy  untuk monitoring,  menggunakan  device  microcontroller  arduino untuk  komputasi.  Output  melalui  modul  relay  elektro mekanik menonaktifkan fuel injection dari mobil, sehingga mesin mobil mati otomatis. Saat suhu cut-off mencapai 100 ⁰C, mesin mobil mati secara otomatis.
Kata Kunci: Suhu air radiator, Mesin mati otomatis, Fuzzy

## I. P ENDAHULUAN
SAAT  ini  dari  beberapa  tipe  mobil  membutuhkan  alat  yang dapat mendeteksi suhu air radiator mendadak secara otomatis. Untuk itu kami membuat perangkat pencegahan dini kerusakan mesin  dengan  sistem  deteksi  suhu  radiator  mobil.  Kepada pengguna mobil mencegah secara dini kerusakan mesin mobil khususnya  yang  mempengaruhi  komponen  yang  tidak  tahan suhu  diatas  100°C.  Dapat  menghindari  pengguna  mobil mengeluarkan biaya tinggi akibat penggantian komponen rusak dari  tidak  tahan  terhadap  kelebihan  panas  yang  disyaratkan untuk komponen tersebut.
Sensor NTC yang bisa kontak dengan air sangat efektif untuk mengukur suhu air radiator secara cepat dan tepat [1] [2] [3]. Logika fuzzy yang diaplikasikan pada mikrokontroller berhasil memilah  suhu  yang  diinginkan  [4]  [5]  [6].  Komputasi mikrokontroller  juga  mengatasi  nilai  tidak linear dengan rangkaian pembagi tegangan tertentu, formula dan persamaan tertentu menghasilkan ketelitian (precise) mencapai 0.1 C [7]. Input  Modul  Relay [8] dengan  arus input 2  mA  sangat  sesuai dengan  spesifikasi  I/O  dari  mikrokontroller  [9]. Modul  relay
efektif  sebagai  jembatan  penghubung  antara  mikrokontroller dengan system fuel injection mobil. System fuel injection [10] yang dinonaktifkan efektif untuk mematikan mesin mobil.

## II. M ETODE
Gambar  1  merupakan  blok  diagram  sistem  ini  mulai  dari metode fuzzy [4] [5] [6], device controller arduino [9], modul relay arduino kit 2 relay 5v DC – 250 Vac [8] dan Fuel injection mobil [10].
Perancangan fuzzy dari  alat  ini  menggunakan  dua  masukan yaitu  suhu  dan  perubahan  suhu,  seperti  yang  terlihat  pada gambar 2. Keluarannya untuk trigger modul relay.
Gambar  3  adalah membership  input suhu,  dengan  bahasa linguistik rendah, sedang dan tinggi. Nilai numerik nya 25⁰C, 64⁰C dan 100⁰C.

## Pencegahan Dini Kerusakan Mesin dengan Sistem Deteksi Suhu Radiator Mobil
Mahdinsyah 1 , Prasaja Wikanta 1*
1 Politeknik Negeri Batam, Batam, Indonesia
* Email: antok@polibatam.ac.id Gambar. 1.  Blok diagram sistem
Fuzzy Arduino Modul Relay Fuel Injection
Gambar. 2. Dua input fuzzy dan satu output [3]
Tabel I adalah penjelasan nilai dan fungsi dari gambar 3.
Gambar  4  adalah membership  input d_suhu  (perubahan suhu), dengan bahasa linguistik rendah, sedang dan tinggi. Nilai numerik nya −1 ⁰C, 0 ⁰C dan 1 ⁰C.
Tabel II adalah penjelasan nilai dan fungsi dari gambar 4.
Dari Tabel III Rules , terdapat hal yang perlu diperhatikan yaitu :
Pada saat suhu rendah dan perbedaan suhu rendah, sedang, dan tinggi, tetap membuat relay ON , sehingga output relay ada trigger LOW dan tetap contact .
Pada saat suhu sedang dan perbedaan suhu rendah, sedang, dan  tinggi,  hal  ini  tetap  membuat relay  ON ,  sehingga output relay ada trigger LOW dan tetap contact .
Pada  saat  suhu  tinggi  dan  perbedaan  suhu  rendah,  sedang, dan tinggi, hal ini membuat relay OFF , sehingga output relay
Gambar. 3. Membership input 1 : suhu T (⁰C) [3]
Gambar. 4. Membership input 2 : d_suhu T ⁰C [3]
TA BEL I M EMBERSHIP INPUT 1 . [3] Keanggotaan suhu µ[a] Area Rendah 1 Suhu ≤ 25 Rendah Rendah Sedang Sedang Sedang
Sedang Tinggi Tinggi Tinggi 64 − suhu 64 − 25 0 0 suhu − 25 64 − 25
100 − suhu 100 − 64
0 0
suhu − 64 100 − 64 1 25 < suhu ≤ 64
suhu > 64

## Suhu ≤ 25
25 < suhu ≤ 64
64 < suhu ≤ 100
suhu  > 100
suhu  ≤ 64
64 < suhu ≤ 100
suhu > 100
Membership input 1 : suhu = a
TA BEL II M EMBERSHIP INPUT 2 . [3] Keanggotaan d_suhu µ[b] Area Rendah 1 d_suhu ≤ − 1 Rendah Rendah == Sedang Sedang Sedang
Sedang
Tinggi
Tinggi Tinggi 0 − d_suhu 0 − (−1)
0 == 0 d_suhu − (−1) 0 − (−1)
1 − d_suhu
1 − 0 0 0 d_suhu − 0
1 − 0 1 −1 < d_suhu ≤ 0
d_suhu > 0 == d_suhu ≤ − 1
−1 < d_suhu ≤ 0
0 < d_suhu ≤ −1
d_suhu > 1 d_suhu  ≤ 0
0 < d_suhu ≤ 1
d_suhu > 1
Membership input 2 : d_suhu = b
ada trigger HIGH menghasilkan contact open .
Dari  Tabel  IV  Penerapan Rule ,  metode MIN digunakan dalam merancang aturan fuzzy kali ini. Sedangkan defuzifikasi dibuat  cog  (center of  gravity ).  Pada  proses  defuzifikasi  untuk metode  mamdani  digunakan  metode  cog  ( center  of  gravity ), atau  yang  biasa  disebut  metode centroid .  Metode  ini menghitung nilai crisp menggunakan fungsi sum , rumus berikut :
𝒛 = ∑ 𝒛 𝒋 𝝁(𝒛 𝒋 ) 𝒏 𝒋=𝟏 ∑ 𝝁(𝒛 𝒋 ) 𝒏 𝒋=𝟏 (1)
∑  ∝ = rul00 + rul01 + rul02 + rul10 + rul11 + rul12 + rul20
+ rul21 + rul22                                                                      (2)
∑ 𝛽 =  rule[0][0]  +  rule[0][1]  +  rule[0][2]  +  rule[1][0]  + rule[1][1] + rule[1][2] + rule[2][0] + rule[2][1] + rule[2][2] (3)
𝑐𝑜𝑔 = ∑  ∝ ∑ 𝛽 (4)
Keterangan  : rule [0][0]= rule [kolom][baris]  = rule [suhu][d_suhu]. Nilai min diambil di antara kolom dan baris. Pada Rules terdapat hal yang perlu diperhatikan, untuk T >
100 ⁰C, maka Relay keadaan OFF , ( nilai OFF = 2, nilai ON = 0 ).
Pada Gambar  5, Fuzzy Output irancang  kondisi  demikian sesuai intuisi dan dicari yang paling mudah dan nyaman dalam perancangan system ini.
Relay mati = OFF = Nilai Output 2 ( trigger HIGH ). Relay hidup = ON = Nilai Output 0 ( trigger LOW ).
Gambar 6 adalah rangkaian paralel, sensor NTC10K dengan nilai berubah dan R 10K dengan nilai tetap.
𝑉𝑜 𝑉𝑠 = 𝑅 𝑅+𝑅𝑡 ==> 𝑅𝑡 = 𝑅 ( 𝑉𝑠 𝑉𝑜 − 1) (5)
Dengan nilai Vs sesuai maksimum integer 10 bit, Biner 11 1111 1111 didapat desimal 1023, didapat persamaan.
𝑅𝑡 = 𝑅 ∗ ( 1023.0 𝑓𝑙𝑜𝑎𝑡(𝑉𝑜) − 1.0) (6)
Dalam menghitung nilai T dari Rt kita gunakan persamaan Steinhart-Hart, [5]
𝑇 = 1 𝑐1+𝑐2 ln(𝑅)+𝑐3(ln(𝑅)) 3 (7)
Hasilnya dengan persamaan Steinhart-Hart [5]
Gambar. 5. Fuzzy Output TA BEL III R ULE S
Rule Linguistik 0 Suhu rendah 1 Suhu sedang 2 Suhu tinggi 0 1 2 d_suhu rendah d_suhu sedang d_suhu tinggi ON ON ON
ON
ON
ON OFF OFF OFF
Gambar. 6.  Rangkaian sensor NTC10K dan R 10K [5] Arduino Uno TABEL IV P ENERAPAN R ULE
Rul kolombaris Rule [kolom][baris] x nilai table III Rul00 Rule [0][0] * ON Rul01 Rule [0][1] * ON Rul02 Rule [0][2] * ON Rul10 Rule [1][0] * ON Rul11 Rule [1][1] * ON Rul12 Rule [1][2] * ON Rul20 Rule [2][0] * ON Rul21 Rule [2][1] * ON Rul22 Rule [2][2] * ON
Rul kolombaris = Rule [kolom][baris] x nilai table III
log 𝑅𝑡 = log(𝑅𝑡) (8)
𝑇 = ( 1.0 𝑐1+𝑐2∗log 𝑅𝑡+𝑐3∗log 𝑅𝑡∗log 𝑅𝑡∗log 𝑅𝑡 ) − 273.15 (9)
Kostanta c1, c2, c3 menggunakan formula Steinhart-Hart [5].

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Gambar  7,  8.  9,  10,  menunjukkan  periode  kurva  normal antara 28:21 s hingga 28:22 s, periode kurva tinggi antara 30:29 s hingga 30:31 s, periode relay off antara 42:25 s hingga 42:27 s.  Semua  kurva  ini  memudahkan  teknisi  memeriksa  system ataupun melakukan perbaikan. Apabila fluktuasi kemungkinan ada  masalah  misal  sensor,  alat  ataupun  mesin.  Kurva  tidak linear memudahkan  info  penggantian  komponen,  masalah system radiator misal karet seal bocor.
Data  suhu  terhadap  waktu  yang  terlihat  pada  gambar  7, memudahkan  teknisi  memeriksa system ataupun  melakukan perbaikan. Apabila kurva fluktuasi kemungkinan ada masalah misal sensor, alat ataupun mesin.
Kurva data suhu_2 pada gambar 8 akan memudahkan teknisi memeriksa system ataupun melakukan perbaikan. Apabila naik turun tajam kemungkinan ada masalah.
Kurva data d_suhu pada gambar 9 juga memudahkan teknisi memeriksa system ataupun  melakukan  perbaikan.  Apabila kurva  tidak linear menunjukkan  ada  masalah  yang  mesti dipecahkan.
Kurva  cog  dapat  dilihat  pada  gambar  10.  Kurva  ini memudahkan  teknisi  memeriksa system ataupun  melakukan perbaikan.  Apabila fluktuasi kemungkinan  ada  masalah misal sensor, alat ataupun mesin. Kurva tidak linier memudahkan info tindakan  yang  diambil  oleh  teknisi,  masalah system  radiator misal karet seal bocor.
Gambar 7, 8, 9 dan 10, menunjukkan bahwa alat ini memiliki parameter yang paling sesuai untuk hasil lebih teliti, karena data suhu diambil langsung dari sensor yang bersentuhan dengan air radiator yang bersirkulasi langsung dengan suhu dalam mesin, menangkap  data  dengan fuzzy ,  dan  komputasi  arduino,  saat percobaan  kami  juga  melihat  dengan  seksama analog  meter original dari mesin, dan saat mesin dalam suhu kerja, analog meter menunjukkan posisi normal suhu kerja mesin mobil lihat. Periode suhu overtemp saat relay off antara 42:25 s hingga 42:27 s. Untuk mencapai suhu overtemp tidak dapat dilakukan
Gambar. 7.  Data suhu terhadap waktu 0 20 40 60 80 100 120 2 8 :2 1 2 8 :2 1 2 8 :2 1 2 8 :2 2
2 8 :2 2
2 8 :2 2
3 0 :2 9
3 0 :2 9
3 0 :3 0
3 0 :3 0
3 0 :3 0 3 0 :3 0 4 2 :2 5 4 2 :2 5 4 2 :2 6 4 2 :2 6 4 2 :2 6 4 2 :2 7 su h u (C) Waktu (s) suhu terhadap waktu Gambar. 8.  Data suhu_2 terhadap waktu 0 20 40 60 80 100 120 2 8 :2 1
2 8 :2 1 2 8 :2 1 2 8 :2 2 2 8 :2 2 2 8 :2 2 3 0 :2 9 3 0 :2 9 3 0 :3 0 3 0 :3 0 3 0 :3 0 3 0 :3 0 4 2 :2 5 4 2 :2 5 4 2 :2 6 4 2 :2 6 4 2 :2 6 4 2 :2 7 su h u _ 2 (C) Waktu (s) suhu_2 terhadap waktu
Gambar. 9.  Data d_suhu terhadap waktu -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 2 8 :2 1 2 8 :2 1 2 8 :2 1 2 8 :2 2 2 8 :2 2 2 8 :2 2 3 0 :2 9 3 0 :2 9 3 0 :3 0 3 0 :3 0 3 0 :3 0 3 0 :3 0 4 2 :2 5 4 2 :2 5 4 2 :2 6 4 2 :2 6 4 2 :2 6 4 2 :2 7 d _ su h u (C) Waktu (s) d_suhu terhadap waktu Gambar. 10.  Data cog terhadap waktu 0 0.5 1 1.5 2 2.5 2 8 :2 1 2 8 :2 1 2 8 :2 1 2 8 :2 2 2 8 :2 2 2 8 :2 2 3 0 :2 9 3 0 :2 9 3 0 :3 0 3 0 :3 0 3 0 :3 0 3 0 :3 0 4 2 :2 5 4 2 :2 5 4 2 :2 6 4 2 :2 6 4 2 :2 6 4 2 :2 7 co g waktu (s) cog terhadap waktu
saat kondisi normal, sehingga dibuat langkah luar biasa untuk mencapainya  yaitu bypassed kipas  pendingin radiator . Percobaan overtemp untuk mencapai relay OFF sehingga mesin mobil mati dilakukan bypassed kipas dengan panduan praktisi berpengalaman. Saat suhu mencapai 100 ⁰C dan cog bernilai 2, mesin mobil harus mati, semua tim dalam kondisi siaga dalam monitor  pembacaan  suhu analog dashboard ; fitting dan hose antara inlet  radiator dan  mesin.  Tim  juga  siaga  saat  suhu mencapai  100  ⁰C  segera  setelah  dokumentasi  data, mengaktifkan  kembali  kipas  dan  memastikan  mesin  mati hingga  mencapai  suhu  kerja  atau  dibawah  suhu  100  ⁰C. Petunjuk  (Indicator)  bahwa  mesin  mati  : RPM  meter di dashboard bernilai nol rpm, semua tali kipas ( belt ) mesin tidak bergerak,  kipas radiator tidak  berputar,  Pak  Angga  pimpinan bengkel  sebagai  pendamping  penelitian  ini  juga  menyatakan mesin  mati.    Saran  pendamping  yaitu  mesin  dibiarkan  mati sehingga system mesin  berhenti  sampai  suhu  mesin  yang ditunjukkan analog  temperature  meter mendekati  nol. Pendamping  juga  menyarankan  mengaktifkan  kipas radiator secara manual untuk mempercepat pendinginan, saat itu beliau juga menunjukkan caranya kepada penulis. Karena suhu diatas overtemp sangat rentan merusakkan komponen karet o-ring dan seal .  Pendamping  memberi  saran  untuk  pengujian  berikutnya menunggu  suhu  mencapai  suhu  kerja.  Dan  memang  untuk menghidupkan  mesin  beliau  menunggu  suhu  mendekati  nol, seperti yang terlihat di analog temperature meter .
Dengan  parameter  sensor  bersentuhan  dengan  air  radiator yang  bersirkulasi  langsung  dengan  suhu  dalam  mesin, menangkap  data  dengan fuzzy ,  dan  komputasi  arduino,  kami yakin  hasil  pengukuran  sesuai  dengan  yang  direncanakan Dilihat dari pengujian pada alat kami, kombinasi antara fuzzy , sensor  yang  kontak  langsung  dengan  air radiator dan komputasi arduino yang dapat mendeteksi perubahan suhu 0.1 ᵒC.

## IV. K ESIMPULAN DAN S ARAN
Dari  hasil  pengujian,  alat  yang  kami  rancang  berhasil mematikan  mesin  mobil  ketika  suhu  melewati  ambang  batas overtemp . Suhu tinggi diperoleh dari pengolahan fuzzy dari data sensor.  Alat  ini  menggunakan  sensor  suhu  NTC  anti  air ( waterproof )  yang  langsung  kontak  dengan  air radiator sehingga  pembacaan  lebih  cepat  dan  tepat.  Perpaduan  antara sensor  yang  kontak  dengan  air, fuzzy untuk  monitor  suhu, arduino  , fuel  injector yang  terhubung  modul  relay,  berjalan sesuai yang direncanakan. Suhu cut-off untuk mematikan mesin sistem ini dibatasi sebesar 100 ᵒC.
Untuk  diaplikasikan  pada  merek  kendaraan  yang  berbeda, bisa  didiskusikan  dengan  pabrikan  mobil  untuk  permohonan permintaan schematic  fuel  injection system kelistrikan kendaraan  tersebut  kemudian  diubahsuai  sambung  dengan penelitian  ini.  Hal  ini  disarankan  untuk  penelitian  baru berikutnya.
Jika ada mitra yang berminat mengembangkan alat ini, fuzzy yang  ada  di  dalam device  controller  unit .  Bila  ada  masalah dengan fuzzy , disarankan siapkan satu unit baru sebagai spare part yang plug  and  play , unit baru  ini  akan  langsung  diganti dengan unit yang  mengalami  masalah  sehingga system bisa langsung  digunakan.  Untuk  penelitian  selanjutnya  disarankan membuat metode perbaikan terhadap fuzzy yang digunakan.
R EFERENSI
[1]   M. D. Ananda and H. H. Rachmat, "Evaluasi Karakteristik Resistansi Sensor NTC W1209 10K," 2021: Prosiding Diseminasi FTI Genap, pp. 1-10, 2021.
[2]   F.  Lumbanbatu,  "Analisis  Pipa-Pipa  Radiator  Yang  Memakai Pendingin  Air  Beralih  Ke  Coolant  Pada  Mobil  Toyota  Avanza," Jurnal Teknik Mesin UPMI, vol. 1, no. 1, pp. 12-20, 2020.
[3]   S.  Harahap,  "Analisis  Variasi  Jumlah  Sudu  Dan  Cairan  Pendingin (Coolant) Pada Kinerja Mesin Terhadap Efisiensi Bahan Bakar Dan Pencegahan Terjadinya Overheating," Jurnal Ilmiah Program Studi Magister Teknik Mesin, vol. 8, no. 1, pp. 1-9, 2018.
[4]   S.  F.  R.  Rullah  and  N.  F.  Prebianto,  "Lampu  Cerdas  Multimode Menggunakan  Arduino  dengan  Kontrol  Fuzzy  Berbasis  Android," Journal of Applied Electrical Engineering, vol. 4, no. 1, pp. 10-15, 2020.
[5]   F.  Atabiq,  M.  A.  Wildan  and  M.  R.  Alfianto,  "Rancang  Bangun Sistem Pemantauan Luaran Pico Generator pada Pembangkit Listrik Tenaga Bayu Sumbu Vertikal menggunakan Arduino UNO," Journal of Applied Electrical Engineering, vol. 5, no. 2, pp. 43-49, 2021.
[6]   A.  M.  Harahap,  "Analisa  Teknik  Fuzzy  Logic  Mamdani  Untuk Menentukan  Perkiraan  Cuaca," Tesis  Prodi  S2  Teknik  Informatika Univ Sumatera Utara, pp. 1-68, 2020.
[7]   G. Recktenwald, "Temperature Measurement with a Thermistor and an Arduino," Class EAS 199B Thermistor Measurement Pdx Edu, pp. 1-17, 2013.
[8]   Handson Technology, "Handson Technology User Guide 2 Channel 5V Optical Isolated Relay Module," Datasheet User Guide, pp. 1-7, 2022.
[9]   Atmel  Mega,  "ATmega328P  Datasheet  7810D  AVR  01/15 Automotive Microcontrollers; 8-bit AVR Microcomtroller with 32K Bytes In-System Programmable Flash DataSheet," pp. 1-294, 2015.
[10]  Daihatsu, "Daihatsu Terios 2021 sparepart catalog," Catalog, pp. 1- 401, 2021.