ANALISIS PERFORMANCE CONTINUOSLY VARIABLE TRANSMISSION (CVT) PADA MOTOR BEBEK MATIC HONDA BEAT MENGGUNAKAN DYNO ABD Gatot Budy Prasetiyo*) ABSTRAK Perkembangan teknologi otomotif khususnya sepeda motor terus dikembangkan untuk mendapatkan kestabilan dan kenyamanan dalam berkendara. Saat ini produsen sepeda motor telah memproduksi kendaraan yang memakai sistem transmisi otomatis. Dari konsep tersebut telah dikembangkan sistem transmisi otomatis secara variabel yang disebut dengan Continously Variable Transmission (CVT) Sistem. Continously Variable Transmission (CVT) yaitu sistem otomatik yang dipasang pada beberapa tipe sepeda motor saat ini. Sistem ini menghasilkan perbandingan reduksi secara otomatis sesuai dengan putaran mesin, sehingga pengendara terbebas dari keharusan memindah gigi sehingga lebih nyaman dan santai. Performa mesin merupakan tenaga yang dihasilkan oleh engine bekerja secara maksimal dengan perbandingan campuran yang yang tepat. Performa Continously Variable Transmission (CVT) yaitu kondisi perubahan driven pulley dan drive pulley yang menghasilkan perpindahan secara halus tanpa adanya selip yang terjadi pada v-belt. Kata kunci : Performa Mesin, Performa Continously Variable Transmission (CVT), Continously Variable Transmission (CVT). PENDAHULUAN Inovasi teknologi otomotif khususnya sepeda motor terus dikembangkan untuk mendapatkan kestabilan dan kenyamanan dalam berkendara. Saat ini produsen sepeda motor telah memproduksi kendaraan yang memakai sistem transmisi otomatis. Transmisi otomatis merupakan sistem transmisi yang hanya membutuhkan pengendalian kecepatan dan pengendalian pengereman. Dari konsep tersebut telah dikembangkan sistem transmisi otomatis secara variabel yang disebut dengan continously variable transmission (cvt). Sistem CVT pada sepeda motor menggunakan speed governor yang mengatur kedudukan atau diameter puli primer untuk merubah ratio transmisi sesuai dengan putaran mesin yang dihubungkan oleh (v-belt) / sabuk penghubung putaran mesin yang diteruskan ke putaran roda belakang. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh sabuk penghubung yang biasa disebut v-belt yang terdapat dalam drive pulley dan driven pulley terhadap kinerja motor. Kinerja motor dianalisa dengan melakukan pengambilan data analisa percobaan beberapa penggantian v-belt dengan kendaraan model sepeda motor honda beat 110 cc, 4 tak. Sebagai parameter input pada perhitungan meliputi : 1. V-Belt orisinil honda beat baru ukuran 18.5 mm. 2. V-Belt orisinil honda beat baru ukuran 18.5 mm belt dalam keadaan kotor. 3. V-Belt orisinil honda beat ukuran sudah berubah menjadi 17.5 mm belt dalam keadaan kering. 4. V-Belt orisinil honda beat ukuran sudah berubah menjadi 17.5 mm belt dalam keadaan kotor.
Untuk dapat menjawab permasalahan yang timbul dilakukan penelitian dengan mempergunakan metode eksperimen yang dibandingkan dengan pengujian pada Dyno ABD dari hasil percobaan di bengkel. 2. Pengertian CVT (Continously Variable Transmission). CVT (Continously Variable Transmission) adalah sistem perpindahan kecepatan secara full otomatis sesuai dengan putaran mesin. sistem ini tidak memakai gigi transmisi, tetapi sebagai gantinya menggunakan dua (2) buah pulley (depan dan belakang) yang dihubungkan oleh sabuk (v-belt) dengan sistem ini nantinya pengendara tidak perlu mengoperasikan perpindahan gigi sehingga lebih mudah. Hanya dengan memutar handle gas untuk menambah kecepatan dan mengendurkan gas untuk mengurangi kecepatan. Pulley depan berhubungan langsung dengan crank shaft (poros engkol) sedangkan pulley belakang berhubungan dengan final gear (gardan) langsung ke roda belakang. Kedua pulley ini dapat melebar dan mengecil sehingga akan mendesak sabuk kearah luar. lebar kecilnya pulley depan tergantung dari putaran mesin berdasarkan gaya, sentrifugal, pulley belakang lebih kecilnya tergantung dari tarikan pulley depan. Pada saat stationer (langsam) posisi sabuk pulley depan kecil sedangkan pulley belakang besar, sehingga jika diibaratkan gigi maka perbandingannya ringan. Saat putaran menengah posisi sabuk pulley depan dan belakang sama besar, dan saat putaran tinggi sabuk pulley depan besar sedangkan sabuk pulley belakang kecil sehingga perbansingannya berat. Keunggulan CVT (Continously Variable Transmission) ini selain pengoperasiannya mudah. perawatannya juga relatif murah. Yang perlu diperhatikan kondisi sabuk (v-belt) harus selalu diperiksa setiap 20.000 km. Tergantung cara pemakaian dan kondisi medan jalan. Jika v-belt sudah retak-retak atau memanjang maka sebaiknya diganti baru. Gambar. 1. Sistem Transmisi CVT. (Sumber gambar diambil dari cara http://www.arsakursusmekanikmotor.com/tipsartikel/cara-kerja-sistem-transmisi-otomatis-cvt-mio-spin-variodll) 1
Gambar. 2. Sistem Transmisi Manual (Sumber gambar diambil dari http://www.arsakursusmekanikmotor.com/tips-artikel/cara-kerja-sistem-transmisiotomatis-cvt-mio-spin-variodll) 2.1. Kelebihan utama dari Sistem CVT Sistem CVT dapat memberikan perubahan kecepatan dan perubahan torsi dari mesin ke roda belakang secara otomatis. Dengan perbandingan ratio yang sangat tepat tanpa harus memindah gigi, seperti pada motor transmisi manual. Dengan sendirinya tidak terjadi hentakan yang biasa timbul pada pemindahan gigi pada mesin-mesin manual. Perubahan kecepatan sangat lembut dengan kemampuan mendaki yang baik. Sistem CVT terdiri pulley primary dan pulley secondary yang dihubungkan dengan v- belt. 2.1.1. Rangkaian rute tenaga a. Poros engkol langsung mengkopel pulley primary dan dengan V-belt memutar pulley secondary. b. Untuk menggerakan roda belakang menggunakan kopling centrifugal yang akan memutar rumah kopling c. Gaya centrifugal dari putaran rumah kopling ke putaran roda, direduksi melalui roda gigi perantara (gearbox) sehingga menghasilkan dua tahap reduksi. 2.2. Konstruksi dan Fungsi Sistem CVT (Continously Variable Transmission) terdiri dari 2 bagian penting, yaitu : 2.2.1. Bagian pulley primary ( pulley pertama ) Pada bagian poros engkol terdapat collar yang dikopel menyatu dengan fixed sheave (kita sebut F sheave), yaitu bagian pulley yang diam dan cam. Adapun sliding sheave (kita sebut S sheave) piringan pulley yang dapat bergeser terdapat pada bagian collar. Untuk menarik dan menjepit V-belt terdapat rangkaian slider section. Piringan pulley yang dapat bergeser ( S sheave ) akan menekan V-belt keluar melalui pemberat (roller weight) karena gaya centrifugal dan menekan S sheave sehingga bentuk pulley akan menyempit mengakibatkan diameter dalam pulley akan membesar. 2
Gambar. 3. Komponen-komponen Pulley Primer (Sumber gambar diambil dari http://www.arsakursusmekanikmotor.com/tips-artikel/carakerja-sistem-transmisi-otomatis-cvt-mio-spin-variodll) 2.2.2. Bagian pulley secondary ( pulley kedua ) Terdiri dari piringan yang diam ( fixed sheave ) berlokasi pada as primary drive gear melalui bearing dan kopling centrifugal (clutch carrier) terkopel pada bos di bagian fixed sheave. Piringan pulley yang dapat bergeser / sliding sheave menekan V-belt ke piringan yang diam (F sheave ) melalui tekanan per. Rumah kopling terkopel menjadi satu dengan as drive gear. Pada saat putaran langsam kopling centrifugal terlepas dari rumah kopling sehingga putaran mesin tidak diteruskan ke roda belakang. Gambar. 4. Komponen-komponen Pulley Secondary (Sumber gambar diambil dari http://www.arsakursusmekanikmotor.com/tips-artikel/carakerja-sistem-transmisi-otomatis-cvt-mio-spin-variodll) 2.3. Cara kerja sistem penggerak CVT 2.3.1. Putaran langsam Jika mesin berputar pada putaran rendah, daya putar dari poros engkol diteruskan ke Pulley Primary V-belt Pulley secondary dan Kopling Centrifugal. Dikarenakan tenaga putar belum mencukupi, maka kopling centrifugal belum mengembang. Disebabkan gaya tarik per pada kopling masih lebih kuat dari gaya centrifugal, sehingga kopling centrifugal tidak menyentuh rumah kopling dan roda belakang tidak berputar. 3
2.3.2. Saat mulai berjalan Pada saat putaran mesin bertambah kurang lebih 3.000 rpm, maka gaya centrifugal bertambah kuat dibandingkan dengan tarikan per sehingga mengakibatkan sepatu kopling mulai menyetuh rumah kopling dan mulai terjadi tenaga gesek. Gambar. 5. Kecepatan Rendah (Sumber gambar diambil dari http://www.arsakursusmekanikmotor.com/tips-artikel/carakerja-sistem-transmisi-otomatis-cvt-mio-spin-variodll) Dalam kondisi ini V-belt di bagian pulley primary pada posisi diameter dalam (kecil) dan di bagian pulley secondary pada posisi luar (besar) sehingga menghasilkan perbandingan putaran / torsi yang besar nenyebabkan roda belakang mudah berputar. Kopling centrifugal menyentuh rumah kopling. Kopling centrifugal mulai mengembang dari putaran 2.550 ke 2.950 rpm. Kopling terkopel penuh pada putaran 4.700 ke 5.300 rpm. 2.3.3. Putaran menengah Pada saat putaran bertambah, pemberat pada pulley primary mulai bergerak keluar karena gaya centrifugal dan menekan primary sliding sheave ( piringan pulley yang dapat bergeser ) system fixed sheave (piringan pulley yang diam) dan menekan V-belt kelingkaran luar dari pulley primary sehingga menjadikan diameter pulley primary membesar dan menarik pulley secondary ke diameter yang lebih kecil. Ini dimungkinkan karena panjang V-beltnya tetap. Akhirnya diameter pulley primary membesar dan diameter pulley secondary mengecil sehinggga diameter pulley menjadi sama besar dan pada akhirnya putaran dan kecepatan juga berubah dan bertambah cepat. 2.3.4. Putaran tinggi Putaran mesin lebih tinggi lagi dibandingkan putaran menengah maka gaya keluar pusat dari pemberat semakin bertambah. Sehingga semakin menekan V-belt ke bagian sisi luar dari pulley primary (diameter membesar) dan diameter pulley secondary semakin mengecil. 4
Gambar. 6. Kecepatan Tinggi (Sumber gambar diambil dari http://www.arsakursusmekanikmotor.com/tips-artikel/carakerja-sistem-transmisi-otomatis-cvt-mio-spin-variodll) Selanjutnya akan menghasilkan perbandingan putaran yang semakin tinggi. Jika pulley secondary semakin melebar, maka diameter V-Belt pada pulley semakin kecil, sehingga menghasilkan perbandingan putaran yang semakin meningkat. KERANGKA PEMIKIRAN Kerangka pemikiran adalah penjelasan antara hubungan variable satu dengan yang lain. Konsep adalah sejumlah pengertian atau karakteristik yang dikaitkan dengan peristiwa, obyek, kondisi, situasi dan perilaku tertentu. Torque dan Power merupakan dua variable yang tidak mungkin dipisahkan karena torque dan power adalah perbandingan yang diihasilkan oleh kendaraan bermotor untuk menjaga kestabilan dan performanya. Torque adalah kemampuan untuk memutar poros dari kondisi diam (merupakan pengaruh dari akselerasi), sedangkan power adalah kemampuan untuk menghasilakn torque pada putaran tertentu (pengaruh terhadap kecepatan). Dalam penelitian ini variable independen dibatasi oleh kondisi berat pengendara yang sama, perhitungan mengenai pembuatan simulasi dyno yang tidak diuraikan karena penelitian berupa eksperimen (analisa), perencanaan dan pembutan software analisis data masuk, kondisi roller yang standar, kondisi minyak pelumas kendaraan beserta filter udara dalam keadaan baru. Sebagai variable dependen penelitian ini adalah v-belt orisinil honda beat baru ukuran 18.5 mm dan belt dalam keadaan kotor, v-belt orisinil honda beat ukuran sudah berubah menjadi 17.5 mm belt dalam keadaan kering dan ukuran sudah berubah menjadi 17.5 mm belt dalam keadaan kotor METODE PENELITIAN Analisis performance continuously variable transmission (CVT) pada motor bebek matic honda beat menggunakan dyno ABD. Metode penelitian yang dilakukan berkaitan dengan performa cvt ini meliputi: 5
HASIL DAN PEMBAHASAN PENELITIAN Hasil penelitian adalah menunjukkan bahwa performa yang terbaik yaitu pada v-belt orisinil dengan ukuran 18.5 mm mencapai daya 10. 35 HP, untuk v-belt ukuran 18.5 dalam keadaan kotor memperoleh daya 9.77 HP. Sedangkan untuk v-belt ukuran 17.5 mm dalam keadaan kering daya yang diperoleh 9.76 HP dan 17.5 dalam keadaan kotor memperoleh daya 9.27 HP. Sehingga data yang diperoleh untuk performa contonously variable transmission (cvt) motor bebek honda beat dalam penelitian menunjukkan bahwa kinerja atau performa dari v-belt ukuran 18.5 mm orisinil menunjukkan performa yang paling baik dari indikator yang lain. DISKRIPSI OBYEK PENELITIAN Gambaran umum continously variable transmission (cvt). Sistem transmisi tipe ini memberikan perubahan kecepatan dan perubahan torsi dari mesin keroda belakang secara otomatis. Dengan perbandingan rasio yang sangat tepat, tanpa harus memindahkan gigi perseneling, seperti pada motor-motor manual.. Sehingga dengan sendirinya tidak akan terjadi hentakan yang biasa timbul saat perpindahan gigi pada mesin-mesin manual. Perubahan kecepatan sangat lembut dengan kemampuan mendaki yang baik. Sistem CVT ini terdiri dari pulley primary dan pulley secondary yang dihubungkan dengan sabuk-v ( V-Belt ). Pada sistem CVT juga terdapat kopling otomatis yang tidak terendam oli. Gambaran umum Dyno ABD Dyno ABD Motor Cycle atau Dyno Test Sepeda Motor (power check sepeda motor) merupakan alat yang berfungsi untuk mengetahui serta mengukur power, torsi dan mendeteksi keausan kopling serta keausan v-belt (matic) sepeda motor. Dari kegunaan dan fungsi tersebut maka Dyno ABD sangat berperan untuk menentukan gejala awal permasalahan yang dialami oleh sepeda motor konsumen. 6
Dyno ABD adalah seperangkat unit gabungan dari berbagai komponen-komponen penunjang yang saling berfungsi satu dengan yang lain seperti smart box, front wheel stopper, roll road assembly dll. Gambaran umum pengujian analisa performance continously variable transmission (cvt) bebek matic honda beat. Secara garis besar pelaksanaan pengujian serta pengambilan data yang dilakukan dalam penelitian yang berjudul analisis performance continuously variable transmission (CVT) motor bebek matic honda beat ini dilakukan dengan menyajikan data yang diperoleh dari beberapa variable penggantian v-belt dengan menggunakan 10x pengujian pada setiap indikator v-belt. Setiap pelaksanaan pengujian atau pengambilan data analisis peneliti menggunakan seperangkat unit komponen-komponen dyno ABD sebagai hasil pengambilan datanya. Grafik daya vs putaran mesin pada semua v-belt. Dari data grafik daya terhadap putaran mesin pada semua indikator penelitian hasil optimal adalah v-belt orisinil dengan ukuran 18.5 mm peningkatan daya (tenaga) mulai terbaca pada 3388 rpm sebesar 0.423 HP hingga performa optimal pada 8980 rpm mencapai 10.35 HP, sedangkan pada v-belt dengan ukuran 18.5 mm dalam keadaan kotor, 17.5 kondisi kering dan 17.5 mm dalam kondisi kotor performa cvt mulai bekerja pada 4352 rpm terjadi selip pada putaran mesin 7342 rpm. 7
Grafik speed vs putaran mesin pada semua v-belt. Dari data grafik kecepatan terhadap putaran mesin pada semua indikator penelitian hasil yang optimal adalah v-belt orisinil dengan ukuran 18.5 mm peningkatan kecepatan (speed) mulai terbaca pada 3388 rpm hingga performa optimal pada 8980 rpm mencapai 119.8 km/h, sedangkan pada v-belt dengan ukuran 18.5 mm dalam keadaan kotor dan 17.5 kondisi kering performa cvt mulai bekerja pada 4352 rpm dengan kecepatan 9.72-9.74 km/h dan terjadi penurunan kecepatan pada 7342 rpm (kecepatan 82.22-88.04 km/h) hingga performa tertinggi pada 8980 rpm mencapai kecepatan 112.9-113.3 km/h. Sedangkan pada v-belt ukuran 17.5 mm dalam keadaan kotor performa cvt mulai bekerja pada putaran mesin 4040 rpm (kecepatan 0.2.54 km/h) dan terjadi penurunan kecepatan (selip) pada putaran mesin 7342 rpm dengan kecepatan 7.83.88 km/h, pada performa optimal 8980 rpm dengan kecepatan 113.3 km/h. Grafik ratio vs putaran mesin pada semua v-belt. Dari data grafik ratio putaran roda terhadap putaran mesin pada semua indikator penelitian hasil v-belt orisinil dengan ukuran 18.5 mm hubungan antara drive pulley dengan driven pulley yang di hubungkan oleh v-belt tidak mengalami selip karena belt menghubungkan dengan baik pada 4352-8980 rpm, sedangkan pada v-belt dengan ukuran 8
18.5 mm dalam keadaan kotor, 17.5 kondisii kering dan 17.5 dalam keadaan kotor performa cvt mulai bekerja pada 4352-8980 rpm, terdapat selip pada 7342 rpm. KESIMPULAN Pada hasil penelitian di lapangan v-belt yang bekerja secara optimal pada putaran mesin 8980 rpm yaitu ukuran 18.5 mm orisinil dengan daya yang diperoleh 10.35 HP. Sedangkan untuk v-belt 17,5 kotor, 17.5 kering dan 18.5 kotor kinerja secara optimal pada putaran mesin 8989 rpm diperoleh daya 9.27-9.77 HP terjadi selip pada putaran mesin 7342 rpm. *) Staff Pengajar Universitas Yudharta Pasuruan DAFTAR PUSTAKA Adi Atmika, 2004, Simulasi Pengendalian Stabilitas Arah Kendaraan Melalui Pengontrolan Torsi dengan Continous Variable Transmission (CVT), Tesis Pasca sarjana ITS Surabaya. Ary Subagia, Adi Atmika, Komala Dewi, 2005, Analisa Karateristik Traksi Pada Sepeda Motor (110 cc, 4 strokes) with Continous Variabel Transmission (CVT) System. Prosiding SNTTM IV, Denpasar-Bali. IN. Sutantra, 2002, Teknologi Otomotif Teori dan Aplikasinya, Guna Widya, Surabaya. Joni Dewanto, 2004, Pemodelan Sistem Gaya dan Traksi Roda, Jurnal Teknik Mesin, Univ. Kristen Petra. Surabaya., Vol. 5, No.2,64-69. M.M. Rahman, M.M. Noor and K. Kadirgama, 2010, Jurnal National Conference in Mechanical Engineering Research and Postgraduate Students (1st NCMER 2010), A Review On Continuously Variable Transmissions Control, 26-27 MAY, FKM Conference Hall, UMP, Kuantan, Pahang, Malaysia; pp. 543-554, ISBN: 978-967- 5080-9501. Made Dwi Budiana P, 2008, Variasi berat roller sentrifugal Pada continuosly variable transmission (CTV) terhadap kinerja traksi sepeda motor, Jurnal Ilmiah Teknik Mesin CAKRAM, Vol. 2 No. 2, (97 102), Schuring H, Wasito Kusmoyudo, 1987, Teknik Kendaraan Bermotor (chasis), Bina Cipta, Bandung. Sheu, Kuen-Bao, Shen Tarng Chiou, Wen-Ming Hwang, Ting-Shan Wang dan Hong-Seng Yan, 1999, New Automatic Hybrid Transmission for Motorcycles, Proceeding National Science Council Republik of China, Taiwan. Sugiyono. 2004, Metode Penelitian Bisnis, Alfabenta, Bandung. Tjiptono. 2001, Strategi Pemasaran, Andi, Yogyakarta 9