MEREKAYASA BODY MOBIL YANG AERODINAMIS
Mobil adalah salah satu kendaraan yang perancangannya paling sering direkayasa sedemikian rupa sehingga menjadi lebih nyaman, indah, dan lebih cepat. Salah satu komponen yang direkayasa adalah body pada mobil.
Dalam perekayasaan body mobil, aspek aerodinamika adalah aspek yang penting. Aerodinamika adalah ilmu yang mempelajari udara mengalir di sekitar dan di dalam benda. Aliran udara di sekitar body dapat memengaruhi akselerasi, kecepatan tertinggi, efisiensi bahan bakar, dan handling mobil.
Gaya aerodinamika yang paling sering dibahas adalah gaya drag. Drag (hambatan) adalah gaya aerodinamis yang melawan gerakan mobil. Drag dinyatakan dengan koefisien drag (Cd). Semakin kecil nilai koefisien Drag maka semakin aerodinamis sebuah Bodi Kendaraan. Nilai Cd ditentukan sejumlah faktor, salah satunya adalah desain body kendaraan tersebut. Angka Cd inilah yang nantinya mempengaruhi luas bidang yang akan bersinggungan langsung dengan aliran udara. Selain hal tersebut Cd juga berpengaruh terhadap beberapa hal salah satunya terhadap kecepatan kendaraan. Meningkatkan aerodinamis dari bodi kendaraan dapat dilakukan dengan cara menurunkan nilai (Cd) dari kendaraan tersebut. Menurunkan nilai koefisien drag dapat dilakukan dengan berbagai cara seperti merubah atau memodifikasi geometri body atau menambah suku cadang lain disekitar body. Secara umum drag dirumuskan sebagai:
D=0.5 ρ (V^2) A Cd
- ρ = massa jenis fluida (kg/m^3)
- V = Kecepatan (m/s)
- A = Luas permukaan body depan (m^2)
- Cd = Koefisien drag
Tips Menunjang Keaerodinamisan Mobil
Luas permukaan body depan mobil. Meminimalkan luas permukaan body depan mobil dapat mengurangi gaya drag yang tertulis dalam rumus drag yang menyatakan bahwa luasan body depan mobil berbanding lurus dengan gaya drag. Contohnya pada mobil sport yang memiliki permukaan depan yang ramping sehingga lebih aerodinamis dan dapat menunjang performa mobil.
Pemasangan spoiler/wing. Spoiler/wing digunakan terutama pada mobil balap untuk memberikan gaya tekan ke bawah, tetapi juga untuk menangkal kecenderungan alami mobil-mobil ini menjadi “ringan” di bagian belakang karena gaya angkat yang dihasilkan oleh bentuk body belakang. Gaya angkat tersebut dapat menghambat laju mobil. Spoiler bertindak seperti penghalang aliran udara, untuk membangun tekanan udara yang lebih tinggi di depan spoiler. Tekanan yang lebih tinggi ini bekerja pada area bagasi / dek untuk memberikan gaya turun.
Pemasangan air dam. Digunakan untuk mencegah udara mengalir di bawah kendaraan. Hal ini dilakukan dengan membuat “bendungan” atau dinding di bagian depan kendaraan yang membentang hingga ke jalan dan biasanya di sepanjang sisi sampai batas tertentu. Air dam menciptakan area vakum atau tekanan rendah di bawah mobil. Area bertekanan rendah ini dikombinasikan dengan tekanan yang lebih tinggi di atas bagian depan dan atas kendaraan, menghasilkan gaya turun di bagian depan kendaraan.
Pengujian Aerodinamika Pada Mobil
Wind Tunnel Test. Wind tunnel adalah alat uji untuk visualisasi aliran udara dalam bentuk streamline pada mobil. Test tersebut kita dapat menentukan drag force dari sensor alat ukur yang sudah dikalibrasi.
Computational Fluid Dynamics (CFD). CFD adalah metode simulasi menggunakan komputer mengenai aliran fluida yang mengalir pada suatu objek. Metode CFD ini hampir mirip seperti pengujian wind tunnel hanya saja dikerjakan di software computer seperti OpenFOAM.
PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!
>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI
>> YOUTUBE PT TENSOR
>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !
Kontributor: Daris Arsyada
Sumber:
https://www.slideshare.net/friendsrtg/vehicle-body-engineering-aerodynamics (diakses pada tanggal 3 Mei 2021)
https://aviation.stackexchange.com/questions/80371/wind-tunnel-test-section-design-question (diakses pada tanggal 3 Mei 2021)
https://celicahobby.com/forums/ubbthreads.php/ubb/printthread/Board/8/main/5374/type/thread.html (diakses pada tanggal 3 Mei 2021)
https://www.autocar.co.uk/slideshow/wings-historys-greatest-car-spoilers (diakses pada tanggal 3 Mei 2021)
https://www.buildyourownracecar.com/race-car-aerodynamics-basics-and-design/ (diakses pada tanggal 3 Mei 2021)
Motor Diesel
Motor diesel atau dikenal dengan motor bakar solar adalah mesin pembakaran dalam yang menggunakan solar sebagai bahan bakarnya. Mesin pembakaran dalam atau internal combustion engine adalah proses pembakaran yang terjadi didalam ruang atau di dalam konstruksi mesin itu sendiri.
Motor diesel ini memanfaatkan proses kompresi untuk melakukan suatu proses pembakaran didalam silinder ruang bakar. Panas kompresi akan memicu terjadinya penyalaan dan proses pembakaran campuran bahan bakar yang diinjeksikan kedalam ruang bakar dengan komposisi sesuai pengaturan injektor.
Berbeda dengan mesin bensin atau motor bakar bensin, proses pembakaran dipicu oleh busi sebagai pemantik atau pemercik bunga api sehingga ketika campuran bahan bakar dan udara yang dihisap masuk ke silinder ruang bakar akan terjadi proses pembakaran.
Proses pembakaran terjadi ketika udara dihisap masuk ke dalam ruang bakar dikompresi atau ditekan dan dipadatkan sehingga udara mencapai tekanan yang tinggi. Tekanan yang tinggi akan menghasilkan temperatur udara yang tinggi pula. Inilah yang disebut dengan panas kompresi.
Dikutip dari id.m.wikipedia.org, rasio kompresi dan tekanan yang terjadi selama proses kompresi adalah 15 :1 dan 22 :1 menghasilkan tekanan sebesar 40 bar atau 4,0 MPa dan 580 psi. Tekanan tinggi ini akan menaikkan suhu udara sampai 550 °C.
Udara panas hasil kompresi yang berada dalam silinder ruang bakar diinjeksikan atau disemprotkan bahan bakar yang bertekanan tinggi menggunakan injektor. Pencampuran udara panas dan semprotan bahan bakar yang berbentuk uap panas akan menimbulkan penyalaan bunga api dan peledakan sehingga terjadilah proses pembakaran dalam silinder untuk memperoleh tenaga atau energi mekanik.
Pengaplikasian motor diesel ini banyak digunakan dalam industri-industri pembangkit listrik, motor diesel genset, mesin mobil, dan mesin-mesin untuk pembakaran engine alat-alat berat.
Komponen-komponen motor diesel terdiri dari ruang bakar atau blok silinder, torak atau piston, nozzle dan injector, Valve, connecting rod atau batang penghubung piston, crankshaft, camshaft dan rocker arm. Kesemua komponen-komponen ini bekerja saling terhubung untuk menggerakkan, membuka, menyemprotkan, menghisap dan gerak turunnya piston untuk melakukan proses pembakaran.
Siklus kerja atau proses terjadi pada motor diesel sehingga dapat menghasilkan tenaga mekanik terdiri dari langkah hisap, langkah kompresi, proses pembakaran atau langkah usaha dan langkah buang.
Motor diesel ini terdiri dari motor 4 tak dan 2 tak. Pada langkah hisap torak bergerak keatas untuk menghisap udara masuk ke ruang bakar. Langkah kompresi torak akan mengkompresi udara sehingga menghasilkan udara panas dengan tekanan dan temperatur tinggi.
Pada langkah usaha, bahan bakar yang berbentuk gas bertekanan tinggi diinjeksikan atau disemprotkan ke dalam ruang bakar dan bercampur dengan udara panas sehingga terjadilah peledakan atau proses pembakaran untuk menghasilkan tenaga mekanik dan pada langkah buang, torak bergerak ke atas dan mendorong sisa-sisa pembakaran.
Kontributor: Rizki Maulizar (rizkimaulizar23@gmail.com)
aeroengineering services merupakan jasa layanan dibawah CV. Markom dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA.
Sumber:
https://www.lksotomotif.com/2017/03/cara-kerja-motor-diesel-4-langkah.html?m=1 (Diakses
pada 9 April 2021)
https://id.m.wikipedia.org/wiki/Motor_bakar_diesel