an aerodinamika pada mobil
TRANSCRIPT
PERKEMBANGAN AERODINAMIKA
PADA MOBIL
Disusun Oleh :
Faqih Azizi : 07.6.7011.925
Febriyanto K : 07.6.7011.926
Joko Purwono : 07.6.7011.
Lukman Hakim : 07.6.7011.
SEKOLAH TINGGI TEKNIK WIWOROTOMO
PURWOKERTO
MEI 2010
ABSTRAK
Ketika objek bergerak melalui udara, terdapat gaya yang
dihasilkan oleh gerakan relatif antara udara dan permukaan
benda. Aerodinamika adalah ilmu yang mempelajari tentang
gaya - gaya ini, yang dihasilkan oleh gerakan udara, menurut
jenis aliran biasanya aerodinamika dikelompokkan menjadi;
subsonik, hipersonik, supersonik.
Sangat penting bahwa aerodinamika diterapkan selama
mendesain mobil sebagai perbaikan di dalam mobil sehingga
akan mencapai kecepatan yang lebih tinggi dan efisiensi bahan
bakar lebih. Untuk mencapai ini desain aerodinamis mobil
dirancang lebih rendah ke tanah dan biasanya dalam desain
ramping dan hampir semua sudut yang dibulatkan, untuk
menjamin kelancaran aliran udara melalui bodi mobil, selain itu
beberapa perangkat tambahan seperti spoiler, sayap juga
melekat pada mobil-mobil untuk meningkatkan aerodinamis.
Terowongan angin digunakan untuk menganalisis aerodinamis
mobil, selain itu perangkat lunak juga digunakan untuk
memastikan desain aerodinamis yang optimal.
DAFTAR ISI
Daftar Isi
Abstrak
1. Pendahuluan
2. Gaya – gaya Aerodinamika pada mobil
a) Lift
b) weight
c) Drag
d) Thrust
3. Sejarah dan evolusi aerodinamis
4. Studi gaya Aerodinamika pada mobil
a) Drag
b) Lift atau downforce
5. Perangkat aerodinamis
6. Coefficiant Drag
7. Metode untuk mengevaluasi Aerodinamika pada mobil
a) Terowongan angin
b) Softwares
8. Tips aerodinamika pada mobil
9. Kesimpulan
10. Referensi
PENDAHULUAN
Ketika objek bergerak melalui udara, terdapat gaya yang
dihasilkan oleh gerakan relatif antara udara dan permukaan bodi,
studi tentang gaya – gaya yang dihasilkan oleh udara disebut
aerodinamika. Berdasarkan arus lingkungan aerodinamis dapat
diklasifikasikan menjadi dua macam yaitu eksternal dan
aerodinamis internal; aerodinamis eksternal adalah aliran di
sekitar benda padat dengan berbagai bentuk, dimana
aerodinamis internal adalah aliran melalui bagian dalam benda
padat, misalnya aliran udara melalui mesin jet dll. Perilaku
perubahan aliran udara tergantung pada rasio aliran dengan
kecepatan suara. Rasio ini disebut Mach nomor, berdasarkan
nomor ini mach masalah aerodinamik dapat diklasifikasikan
sebagai subsonic jika kecepatan aliran lebih kecil dari kecepatan
suara, transonik jika kecepatan sama dengan kecepatan suara,
supersonik jika karakteristik aliran lebih besar dari kecepatan
suara dan jika aliran hipersonik sangat jauh lebih besar daripada
suara. Aerodinamis memiliki rentang aplikasi yang luas terutama
di bidang teknik penerbangan, dalam perancangan mobil,
prediksi gaya – gaya yang terjadi pada kapal dan layar, di bidang
teknik sipil seperti dalam desain jembatan dan bangunan
lainnya.
GAYA AERODINAMIKA PADA MOBIL
LIFT
Lift disebabkan oleh efek Bernoulli yang menyatakan
semakin cepat udara bergrak semakin kecil tekanannya. Artinya
kecepatan udara pada permukaan bagian atas lebih cepat
dibanding kecepatan udara pada permukaan bagian bawah.
Karena kecepatannya lebih cepat, maka tekanannya lebih kecil
dari pada tekanan udara yang melewati permukaan bagian
bawah. Karena perbedaan tekananan inilah maka timbul gaya
angkat (lift) pada mobil.
F=(1/2)CLdV2A
Dimana:
CL = Koefisien angkat, tergantung pada geometri tertentu dari
objek, ditentukan secara eksperimen
D = Kepadatan udara
V = Kecepatan relatif benda terhadap udara
A = Luas permukaan
DRAG
Ini adalah jumlah semua gaya eksternal dalam aliran fluida,
yang melawan arah gerak objek. Dengan kata lain Drag dapat
dijelaskan sebagai gaya yang disebabkan oleh aliran udara
turbulen di sekitar benda yang melawan gerak maju objek
melalui gas atau cairan.
F=(1/2)CDdV2A
dimana:
CD = Koefisien Drag, tergantung pada geometri tertentu obyek,
ditentukan secara eksperimen.
d = Kepadatan udara.
V = Kecepatan relatif benda terhadap udara.
A = luas penampang frontal.
Ini adalah gaya aerodinamik yang paling penting untuk
karena dapat mempengaruhi kecepatan maksimum serta
konsumsi bahan bakar pada kendaraan yang melaju dengan
kecepatan tinggi.
WEIGHT
Adalah berat benda yang memiliki dampak yang signifikan
terhadap percepatan objek.
THRUST
Thrust adalah gaya reaksi dijelaskan dengan hukum
Newton kedua dan ketiga, Gaya total yang dialami oleh sistem
percepatan massa "m" adalah sama dan berlawanan dengan
massa "m" kali percepatan yang dialami oleh massa itu. Thrust
dihasilkan oleh engine kendaraan.
SEJARAH & EVOLUSI AERODINAMIKA
Pada awal abad 20 banyak usaha dilakukan agar
kendaraan bisa melaju lebih cepat, sebelumnya aerodinamika
tidak berpengaruh pada kendaraan yang berjalan dengan
kecepatan lambat tetapi dengan peningkatan kebutuhan untuk
kecepatan mobil menjadi lebih cepat menghasilkan penemuan
struktural seperti pengenalan kaca depan, penggabungan roda
ke dalam tubuh dan insetting dari lampu depan ke bagian depan
mobil. Ini mungkin perkembangan tercepat dalam sejarah mobil,
mayoritas pekerjaan adalah untuk mencoba dan mengurangi
hambatan aerodinamis. Hal ini terjadi sampai dengan tahun
1950-an. Sebelum 1950, desainer berusaha untuk membuat
mobil yang se-efisien mungkin untuk meringankan beban mesin,
namun mereka membatasi tata letak interior mobil. Setelah
tahun 1950, tingkat drag aerodinamis naik karena mobil – mobil
untuk keluarga sehingga tidak mungkin untuk menjaga tingkat
rendah drag aerodinamis. Bentuk persegi panjang mobil lebih
diararahkan untuk keluarga sehingga adil untuk mengatakan
bahwa setelah 1950, merancang mobil adalah untuk membantu
gaya hidup keluarga yang lebih besar.
Walaupun ini merupakan hal yang baik bagi keluarga, tidak
lama kemudian masalah aerodinamis kembali dibahas dalam
hubungan terhadap efisiensi bahan bakar. Selama tahun 1970-an
terjadi krisis bahan bakar dan permintaan untuk mobil lebih
ekonomis menjadi lebih besar, yang menyebabkan perubahan
aerodinamis mobil. Jika mobil memiliki aerodinamis jelek maka
mesin harus mengeluarkan tenaga yang lebih besar untuk pergi
ke jarak yang sama dengan mobil dengan aerodinamika yang
lebih baik, jadi jika mesin bekerja semakin berat akan
membutuhkan lebih banyak bahan bakar untuk memungkinkan
mesin melakukan pekerjaan, dan oleh karena itu mobil dengan
aerodinamis lebih baik menggunakan bahan bakar lebih irit dari
mobil lain. Hal ini dengan cepat menyebabkan meningkatnya
permintaan publik untuk mobil dengan drag aerodinamis lebih
rendah agar lebih ekonomis bagi keluarga.
Diagram di bawah ini menunjukkan penggunaan energi
pada mobil
Hanya sekitar 15% energi dari bahan bakar yang akan digunakan
untuk menjalankan mobil anda atau menjalankan aksesori
berguna, seperti AC. Sisa dari energi tersebut akan hilang. Oleh
karena itu, peningkatan efisiensi bahan bakar dengan teknologi
canggih sangat dibutuhkan.
Sekarang hampir semua mobil yang diproduksi
aerodinamis, salah satu kesalahpahaman aerodinamika adalah
mobil yang lebih cepat, hal tersebut benar tetapi tidak semua
tentang kecepatan, dengan merancang mobil aerodinamis kita
bisa mengurangi gesekan sehingga tenaga yang diperlukan oleh
mesin lebih ringan lalu bahan bakar yang dikonsumsi lebih
sedikit; Di era modern di mana sumber daya bahan bakar minyak
bumi mulai menipis serta semua upaya untuk mencari sumber
energi alternatif sedang dilakukan membuat aerodinamis pada
mobil sangat penting karena semua orang ingin memiliki mobil
yang baik gaya maupun konsumsi bahan bakar dapat ditekan
seminimum mungkin.
STUDI AERODINAMIKA MOBIL
Dalam rangka meningkatkan aerodinamis pada mobil
terlebih dahulu kita harus mengetahui bagaimana aliran udara
melewati mobil, kalau kita bayangkan sebuah mobil bergerak
melalui udara. Seperti yang kita semua tahu, diperlukan energi
untuk membuat mobil melaju, dan energi ini digunakan untuk
melawan gaya drag.
DRAG
Definisi yang sederhana adalah studi aerodinamis aliran
udara yang ada di sekitar dan melalui kendaraan, terutama jika
berada pada posisi bergerak. Untuk memahami aliran ini, Kita
dapat memvisualisasikan mobil bergerak melalui udara. Drag, di
aerodinamis kendaraan, terdiri dari dua macam. Frontal pressure
dan vacum rear.
GAYA DRAG PADA KECEPATAN RENDAH
Penurunan gaya drag, yang berarti bahwa sebuah mobil
dengan gaya drag yang rendah akan dapat melakukan
perjalanan lebih cepat dibanding dengan gaya drag tinggi. Ini
berarti energy mesin lebih kecil diperlukan, yang berarti lebih
sedikit konsumsi bahan bakar.
BERAT MOBIL
Ketika sebuah mobil dibuat ringan, melalui penggunaan
bahan ringan atau desain yang lebih baik, gaya thrust kurang
diperlukan untuk memindahkan mobil. Hal ini didasarkan pada F
= MA atau lebih akurat, F = A / M.
FRONT END
Frontal pressure disebabkan oleh tekanan udara untuk
aliran di sekitar bagian depan mobil. Seperti jutaan molekul
udara mendekati grill depan mobil, mereka mulai untuk
menekan, dengan demikian meningkatkan tekanan udara di
depan mobil. Pada saat yang sama, molekul udara yang mengalir
sepanjang sisi mobil yang pada tekanan atmosfer, tekanannya
lebih rendah dibandingkan dengan molekul di bagian depan
mobil. Molekul kompresi udara secara alami mencari jalan keluar
dari zona tekanan tinggi di depan mobil, dan mereka
menemukannya di sekitar sisi, atas dan bawah mobil. Perbaikan
di depan dapat dilakukan dengan memastikan 'ujung depan
dibuat dengan halus, kurva kontinu yang berasal dari garis
bemper depan'. Membuat sudut lebih raked (mis. tidak tegak)
'cenderung mengurangi tekanan di dasar layar, dan untuk
menurunkan drag'. Banyak perbaikan dilakukan dengan
membuat layar lebih landai yang berarti sudut yang lembut di
bagian atas ketika bertemu atap, menjaga arus tetap landai.
hasil yang sama dapat dicapai melalui atap yang dibuat
melengkung.
Grafik ini jelas menunjukkan bahwa gaya drag berbanding lurus
ke daerah frontal. (hasil uji terowongan angin)
REAR END
Rear end (istilah non-teknis, tetapi sangat deskriptif)
disebabkan oleh 'lubang' yang tertinggal di udara saat mobil
melewati itu. Untuk membayangkan ini, bayangkan sebuah bus
mengendarai mobil di jalan. Pada kecepatan tinggi ruang
langsung di belakang bus adalah 'kosong' atau seperti ruang
hampa. Ini merupakan hasil dari molekul udara tidak dapat
mengisi lubang secepat bus. Molekul-molekul udara berusaha
untuk mengisi ke wilayah ini, tetapi bus selalu selangkah di
depan, dan sebagai hasilnya, sebuah vakum terus mengisap
dalam arah yang berlawanan bus. Ketidakmampuan untuk
mengisi lubang yang ditinggalkan oleh bus secara teknis disebut
Arus detasemen. Pada bagian belakang kendaraan, format ideal
adalah lereng panjang dan bertahap. Saat ini tidak praktis, jika
dikatakan bahwa "membesarkan dan / atau menambah panjang
kendaraan mengurangi hambatan". Ada sebuah pandangan
dimana, pembulatan sudut dan 'semua elemen' akan
mengurangi drag. Peningkatan kelengkungan seluruh kendaraan
dalam biasanya akan mengurangi drag asalkan daerah frontal
tidak meningkat. 'Lonjong bagian belakang', biasanya dari roda
belakang lengkungan ke belakang, 'dapat menghasilkan
penurunan yang signifikan pada gaya drag'. Di bawah
kendaraan, diharapkan sebuah permukaan halus karena dapat
mengurangi gaya drag.
Detasemen arus berlaku hanya untuk 'vakum belakang'
bagian dari persamaan drag, dan benar-benar memberikan
waktu molekul mengikuti kontur bodywork mobil, dan untuk
mengisi lubang yang ditinggalkan oleh kendaraan, hal ini begitu
penting karena gaya yang diciptakan oleh vakum jauh melebihi
yang diciptakan oleh tekanan frontal, dan ini dapat dikaitkan
dengan Turbulensi yang diciptakan oleh detasemen tersebut.
LIFT atau DOWNFORCE
Satu istilah yang sangat sering terdengar di kalangan mobil
balap down force. Downforce adalah sama dengan gaya yang
dialami oleh sayap pesawat, hanya ini bertindak untuk menekan,
bukannya mengangkat. Setiap obyek yang bergerak melalui
udara menciptakan baik mengangkat atau menekan kebawah.
mobil balap, menggunakan hal-hal seperti sayap terbalik untuk
memaksa mobil lebih menekan ke trek, meningkatkan traksi.
Mobil jalanan rata-rata cenderung menciptakan gaya angkat. Hal
ini karena bentuk body mobil itu sendiri yang menghasilkan
wilayah tekanan rendah di atas.
Untuk volume udara tertentu, semakin tinggi kecepatan
molekul udara, semakin rendah tekanan menjadi. Demikian pula,
untuk volume udara tertentu, semakin rendah kecepatan
molekul-molekul udara, semakin tinggi tekanan yang terjadi.
Ketika kita bicarakan tekanan frontal, di atas dijelaskan
bahwa tekanan udara tinggi menabrak ke grill depan mobil. Apa
yang sebenarnya terjadi adalah udara melambat karena
mendekati bagian depan mobil, dan sebagai hasilnya lebih
banyak molekul yang berada dalam ruang yang lebih kecil.
Setelah berhenti pada titik di depan mobil, udara tersebut
mencari daerah tekanan rendah, seperti sisi, atas dan bawah
mobil.
Sekarang, sebagaian udara mengalir di atas kap mobil,
kehilangan tekanan, tetapi ketika mencapai kaca depan, muncul
lagi penghalang, dan secara singkat mencapai tekanan yang
lebih tinggi. Daerah tekanan rendah di atas kap mobil
menciptakan sebuah gaya angkat kecil yang bertindak atas
wilayah tudung (Seperti mencoba mengisap kap mobil). Daerah
tekanan yang lebih tinggi di depan kaca depan menciptakan
sebuah gaya bawah kecil (atau tidak terlalu kecil). Hal ini mirip
dengan menekan kaca depan. Sebagaian tekanan udara lebih
tinggi di depan layar dikirimkan melalui kaca depan itu
mempercepat, menyebabkan tekanan menurun. Tekanan lebih
rendah ini secara harfiah mengangkat di atap mobil saat udara
melewati itu. Lebih buruk lagi, sekali udara itu membuat jalan ke
jendela belakang, aliran yang dibuat oleh jendela membuat
kekosongan, atau ruang tekanan udara rendah yang tidak
mampu terisi dengan benar. aliran dikatakan melepaskan dan
tekanan rendah sehingga menciptakan gaya angkat yang
kemudian bertindak atas luas permukaan bagasi.
Tidak dilupakan, bagian bawah mobil juga bertanggung
jawab untuk menciptakan gaya angkat atau gaya tekan
kebawah. Jika ujung depan mobil lebih rendah dari bagian
belakang, maka jarak antara bagian bawah dan jalan
menciptakan sebuah vakum, atau daerah tekanan rendah, dan
karenanya terjadi gaya tekan kebawah yang kuat. Bagian depan
bawah mobil secara efektif membatasi aliran udara di bawah
mobil. Jadi, seperti yang anda lihat, aliran udara di atas mobil
penuh dengan daerah tekanan tinggi, itu yang menunjukkan
bahwa badan mobil baik secara alami menciptakan gaya tekan
kebawah.
WINGS & SPOILER
Sayap atau spoiler difungsikan untuk mencegah pemisahan
aliran dan mencegah pembentukan pusaran atau membantu
untuk mengisi kekosongan di bagian belakang sehingga lebih
efektif mengurangi drag. Seperti disebutkan sebelumnya,
semakin tinggi kecepatan tertentu volume udara, semakin
rendah tekanan udara itu, dan sebaliknya. Apa yang dilakukan
spoiler adalah membuat udara yang lewat di bawahnya itu
menempuh jarak lebih besar dari udara yang lewat di atasnya
(pada aplikasi mobil balap). Karena molekul udara mendekati,
sayap dipaksa untuk memisahkan, beberapa keatas sayap, dan
beberapa di alirkan ke bagian bawah, mereka dipaksa untuk
melakukan menempuh jarak yang berbeda untuk "bertemu” lagi
di tepi trailing sayap. Ini adalah bagian dari teori Bernoulli. Apa
yang terjadi adalah daerah tekanan rendah di bawah sayap
memungkinkan daerah tekanan yang lebih tinggi di atas sayap
untuk 'menekan' di atas sayap, sehingga mobil itu terdapat gaya
tekan kebawah (downforce)
Secara prinsip spoiler pada mobil pada dasarnya sama
dengan sayap pesawat, tapi terbalik. Sebuah sayap pesawat
menghasilkan angkat, sayap mobil menghasilkan angkat negatif
atau dengan kata lain apa yang kita sebut downforce.
Tetapi bagaimana perbedaan tekanan yang dihasilkan? Nah, jika
Anda melihat pada gambar, Anda akan melihat bahwa sisi atas
sayap relatif lurus, tapi bagian bawah melengkung. Ini berarti
bahwa udara yang mengalir di atas sayap mengalir relatif lurus,
dan pendek. Udara di bawah sayap harus mengikuti kurva, dan
oleh karena itu menempuh jarak yang lebih jauh. Sekarang ada
hukum Bernoulli, yang pada dasarnya menyatakan bahwa jumlah
total energi dalam volume fluida harus tetap konstan. (kecuali
terdapat panas atau mengekspos volume tertutup untuk
beberapa bentuk kerja mekanik).
Dari sudut pandang energik, ini masuk akal:
jika lebih banyak energi diperlukan untuk mempertahankan
kecepatan partikel, ada sedikit energi melakukan melakukan
pekerjaan dengan menerapkan tekanan ke permukaan.
Singkatnya: di bawah, udara telah melakukan perjalanan lebih
lanjut dalam jumlah waktu yang sama, yang berarti harus
mempercepat, yang berarti penurunan tekanan tersebut.
Tekanan di atas sayap dalam gaya ke bawah disebut downforce.
AERODYNAMICS DEVICES
SCOOPS
Scoops, atau positive pressure intake, yang berguna ketika
volume aliran udara yang tinggi diinginkan dan hampir semua
jenis mobil balap menggunakan perangkat tersebut. scoops
bekerja berdasarkan prinsip bahwa aliran udara di dalam kotak
bertekanan', ketika mengalami aliran udara konstan. Kotak udara
memiliki pembuka yang memungkinkan volume udara yang
memadai untuk masuk, dan dibagian dalam kotak udara terdapat
ruang yang lebih luas untuk meningkatkan tekanan di dalam
kotak. Lihat diagram di bawah ini:
NACA ducts
NACA singkatan dari 'National Advisory Committee for
Aeronautics'.
Tujuan dari bentuk NACA adalah untuk meningkatkan laju
aliran udara. Ketika daerah aliran penampang saluran menjadi
meningkat, bentuk NACA mengurangi tekanan statis dan
membuat saluran menjadi seperti penyedot debu, tapi tanpa
efek drag. Alasan mengapa saluran sempit, lalu tiba-tiba melebar
di adalah untuk meningkatkan luas penampang perlahan
sehingga aliran udara tidak terpisah dan terjadi turbulensi.
NACA berguna ketika udara harus ditarik ke wilayah yang
tidak terkena aliran udara langsung. Anda akan melihat saluran
NACA sepanjang sisi mobil. NACA mengambil keuntungan dari
lapisan Batas, lapisan udara yang bergerak lambat 'menempel'
ke bodywork mobil, terutama badan mobil, atau tidak
mempercepat atau mengurangi kecepatan aliran udara. Daerah
seperti atap dan panel samping bodi adalah contoh yang baik.
Semakin lama atap atau badan panel, yang menjadi lapisan tebal
(sumber drag). Bentuk intake, ditunjukkan di bawah, turun ke
arah bagian dalam badan mobil, dan lambat bergerak menarik
udara ke dalam pembukaan pada akhir NACA. Pusaran juga
dihasilkan oleh 'dinding' dari bentuk saluran, membantu dalam
pembilasan. Bentuk dan perubahan kedalaman saluran sangat
penting untuk dapat beroperasi dengan baik.
SPOILER
Spoiler digunakan terutama pada mobil balap jenis sedan.
Spoiler bertindak seperti hambatan aliran udara, dalam rangka
membangun tekanan udara yang lebih tinggi di depan spoiler
tersebut. Hal ini berguna, karena seperti disebutkan sebelumnya,
sebuah mobil sedan membutuhkan downforce yang besar pada
kecepatan tinggi. Lihat diagram di bawah ini:
Air dam depan juga merupakan bentuk spoiler, hanya
tujuan mereka adalah untuk membatasi aliran udara yang
mengalir kebawah mobil.
WINGS
Mungkin devices yang paling populer dalam aerodinamika
mobil adalah wings. Wings berkinerja sangat efisien,
menghasilkan banyak gaya down dan mengurangi drag. Spoiler
tidak terlalu efisien, tetapi karena kepraktisan dan
kesederhanaan, spoiler banyak digunakan pada sedan.
Sayap bekerja dengan membedakan tekanan pada
permukaan atas dan bawah sayap. Seperti disebutkan
sebelumnya, semakin tinggi kecepatan tertentu volume udara,
semakin rendah tekanan udara itu, dan sebaliknya. Apa yang
sayap lakukan adalah sama seperti spoiler membuat udara yang
lewat di bawahnya itu menempuh jarak lebih besar dari udara
yang lewat di atasnya (pada aplikasi mobil balap). Lihat diagram
di bawah ini:
Wings, dengan desain yang baik mengharuskan tidak ada
halangan antara bagian bawah sayap dan permukaan jalan.
KOEFISIEN DRAG
Untuk menghitung gaya drag aerodinamik pada suatu
objek, rumus berikut dapat digunakan:
F = ½
CDAV²
Where:
F - Aerodynamic drag
force
C - Coefficient of drag
D - Density of air
A - Frontal area
V - Velocity of
object
Dalam sistem ini, D sebagai densitas udara dinyatakan dalam
kg / m³. Daerah frontal adalah permukaan objek dilihat dari titik
yang akan objek. Ini dinyatakan dalam m³. Semakin baik (bawah)
nomor semakin mudah bagi udara untuk melewati sekitar mobil
Ini adalah ukuran efisiensi aerodinamis dari mobil
METODE UNTUK MENGEVALUASI AERODINAMIKA PADA
MOBIL
WIND TUNNEL
Sebuah terowongan angin adalah alat yang dikembangkan
untuk membantu penelitian dengan mempelajari efek udara
bergerak di atas atau di sekitar benda padat. Udara ditiup atau
disedot melalui saluran dilengkapi dengan port dan instrumentasi
di mana model atau bentuk-bentuk geometris sudah terpasang
untuk dipelajari. Berbagai teknik kemudian digunakan untuk
aliran yang sebenarnya di sekitar geometri dan
membandingkannya dengan hasil teoritis, yang juga harus
memperhitungkan jumlah Reynolds dan bilangan Mach pada
setiap operasi. Threads dapat dilampirkan ke permukaan objek
studi untuk mendeteksi arah aliran dan kecepatan relatif aliran
udara.
Dye atau asap dapat disuntikkan ke Airstream hulu dan arus
partikel bewarna mengikuti hasil percobaan.
Secara tradisional, pengujian terowongan angin terdapat
masalah yang besar yaitu proses kesalahan, terus-menerus
sepanjang pengembangan kendaraan. Saat ini, dengan tingkat
prediksi CAD tinggi dan evaluasi pra-produksi, ditambah dengan
pemahaman manusia yang lebih besar dari aerodinamis,
pengujian terowongan angin dilakukan pada akhir proses desain.
Sekarang studi aerodinamika tidak dibatasi hanya untuk
aliran udara, tapi juga sejumlah faktor lain seperti metode baru
yang dikembangkan untuk mendapatkan informasi yang lebih
besar. Cat khusus sensitif tekanan sekarang digunakan dalam
terowongan angin untuk menunjukkan grafis tingkat tekanan
udara pada kendaraan, Dua gambar yang berbeda diperoleh,
satu di normal ruang tekanan udara (angin-off) dan yang kedua
di mana terowongan angin sedang berjalan (angin-on) di tes
pada kecepatan yang diinginkan. Perbedaan-perbedaan dalam
warna, dari angin-angin, digunakan untuk menghitung tekanan
permukaan.
Sebuah lampu biru menerangi mobil yang akan diuji yang
memiliki cat tekanan-sensitif diterapkan pada jendela sisi
pengemudi. Mobil dan lampu berada di terowongan angin di Ford
Motor Company Dearborn Proving Ground. Peneliti Ford telah
mengembangkan teknik, cat komputerisasi tekanan-sensitif yang
mengukur aliran udara di atas mobil, Sebuah kamera digital
dekat lampu biru menangkap informasi ini dan dimasukkan ke
dalam komputer, yang menampilkan berbagai tekanan sebagai
warna yang berbeda secara dramatis pada monitor.
Gambar diperoleh dari tes di terowongan angin ditangkap
pada komputer. Kemudian dapat digunakan untuk mempelajari
pola aliran udara di kendaraan, menyoroti bidang yang mungkin
diperbaiki. Selain itu, data aktual dari model produksi siap
dibandingkan dengan prediksi komputer pra-produksi yang pada
gilirannya membantu meningkatkan akurasi tahap desain awal.
SOFTWARES
Sekarang sejumlah besar perangkat lunak yang
dikembangkan untuk analisis dan optimalisasi aerodinamika di
mobil. Sebelumnya mobil bekerja secara langsung di terowongan
angin di mana mereka menyiapkan berbagai bentuk atau bagian
lintas dan diuji pada mobil, pada saat-saat itu tidak mungkin
untuk menguji bagian kecil dari wilayah misal depan, pengujian
yang dibuat untuk seluruh penampang, Tapi dengan pengenalan
dinamika fluida komputasi yaitu penggunaan komputer untuk
menganalisis aliran fluida di mana seluruh area dibagi ke grid
dan setiap grid dianalisis dan algoritma yang cocok
dikembangkan untuk memecahkan persamaan gerak.
Berdasarkan sejumlah besar CFD perangkat lunak yang
dikembangkan untuk desain dan analisis aerodinamis perangkat
lunak yang digunakan paling umum adalah ANSYS, CATIA.
Berikut adalah beberapa fitur dari perangkat lunak yang
umum digunakan Alias surface studio.
ALIAS SURFACE AND AUTO STUDIO
Alias surface studio adalah produk permukaan teknis yang
dirancang untuk pembangunan. Ini menawarkan pemodelan
maju dan tools reverse engineering, real-time scan diagnostik
dan teknologi pengolahan data. Permukaan Studio ini terdiri dari
sebuah suite lengkap alat untuk membuat model permukaan
untuk memenuhi tingkat kualitas yang tinggi, akurasi dan presisi
yang diperlukan dalam styling otomotif.
Perangkat lunak ini melakukan semua dasar-dasar desain
yang tepat dari membuat sketsa untuk evaluasi.
Fitur:
1) Interaksi User, Sebuah user interface yang memungkinkan
kreativitas dan efisiensi
2) Sketching, Satu set lengkap alat untuk 2D karya desain
terintegrasi ke dalam lingkungan 3D modeling
3) 2D / 3D Integrasi, Manfaatkan keahlian Anda membuat
sketsa selama proses desain. Tambah rincian dan
mengeksplorasi ide lebih cepat dengan membuat sketsa
bentuk 3D sebelum meluangkan waktu untuk model
mereka.
4) Modeling Industri – terkemuka, pembuat model NURBS
berbasis permukaan.
5) Advance Otomotif Surfacing Tools, alat penciptaan
Permukaan yang mempertahankan posisi, kontinuitas
bersinggungan atau kelengkungan antara permukaan -
untuk kualitas tinggi, manufakturabilitas hasil.
6) Rekayasa Reverse Alat, untuk mengimpor dan konfigurasi
data awan set dari scanner untuk memvisualisasikan, serta
garis fitur penggalian dan permukaan bangunan
berdasarkan data awan.
7) Evaluasi Tools Alat, untuk menganalisis dan mengevaluasi
styling dan sifat fisik kurva dan permukaan interaktif,
sekaligus menciptakan dan mengedit geometri.
8) Rendering, Buat gambar photorealistic menggunakan
tekstur, warna, menyoroti, bayangan, refleksi dan latar
belakang.
9) Animasi, Animasi dapat digunakan untuk presentasi tinggi
kualitas desain, analisis desain mekanisme, gerak dan
studi ergonomis, manufaktur atau simulasi perakitan.
10) Data Integration, dukungan untuk format data
industri-standar dan berbagai perangkat lunak devices.
TIPS DESAIN AERODINAMIS
Buatlah kendaraan yang serendah mungkin ke tanah,
dengan hidung rendah, dan memperhatikan sudut perisai
angin.
Menghindari membuka bidang-convertible.
Membuat sudut bulat bukannya tajam.
Bagian bawah bodi harus halus dan sekontinyu mungkin.
Seharusnya tidak ada sudut tajam (kecuali untuk
menghindari ketidakstabilan crosswind).
Front end. Harus mulai dari garis stagnasi rendah, dan
kurva di garis kontinu.
Kaca depan harus selandai mungkin.
Semua panel bodi harus memiliki perbedaan minimal.
Kaca. Harus serata mungkin.
Semua detail seperti pintu. Harus terpadu dalam kontur.
Minor item seperti trim roda dan kaca spion. Perlu
dioptimalkan menggunakan pengujian terowongan angin.
Menggunakan spoiler atau sayap.
UNTUK KENDARAAN ANDA SENDIRI SUDAH
Cuci kendaraan anda dan wax. Hal ini akan mengurangi
gesekan pada permukaan.
Lepaskan penutup lumpur dari balik roda.
Tambahkan spoiler ke bemper depan atau belakang mobil.
Untuk mengurangi drag.
Tutup jendela Anda.
Hindari memiliki atap-rak di mobil Anda.
Tempatkan pelat nomor Anda keluar dari aliran udara
KESIMPULAN
Sebelumnya mobil yang dirancang buruk dengan mesin
berat, menonjol pada berbagai bagian dan bentuk persegi
panjang karena bahan bakar yang mereka konsumsi dalam
jumlah besar terjangkau. Pada masa sekarang semua factor –
factor mengarah pada pengembangan dan kebutuhan
aerodinamis dalam desain mobil, itu akan adil untuk mengatakan
bahwa hampir semua mobil diuji untuk mendapatkan konfigurasi
aerodinamis yang optimal.
DAFTAR PUSTAKA
BUKU
1) Road Vehicle Aerodynamics Design, RH Barnard
2) Introductions to Aerodynamics oleh Anderson.
SITUS
1) www.wikipedia.com
2) www.cardesignonline.com