EKSPERIMEN PENGARUH VARIASI SUDUT KEMIRINGAN LEADING EDGE TERHADAP KARAKTERISTIK AERODINAMIKA KENDARAAN BUS

Abstract

ABSTRAK

Aerodinamika berasal dari dua buah kata yaitu aero berarti udara dan dinamika berarti kekuatan atau tenaga. Jadi aerodinamika dapat diartikan sebagai ilmu pengetahuan yang mempelajari akibat yang ditimbulkan oleh udara pada objek yang bergerak atau sebaliknya. Objek ini dapat berupa kendaraan bermotor (mobil, bus, truk, maupun sepeda motor), yang desain bodinya selalu mempertimbangkan aerodinamis. Penggunaan kendaraan sebagai sarana transportasi menjadi solusi untuk mendukung peningkatan mobilitas manusia. Sampai saat ini, penggunaan alat transportasi umum khususnya bus, masih menjadi alternatif kendaraan yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan manusia. Dalam meningkatkan sisi aerodinamis kendaraan bus beberapa parameter yang berpengaruh antara lain : dimensi utama berupa panjang, lebar, dan tinggi kendaraan, sudut diffuser, ground clearance, sudut kemiringan leading edge dan trailing edge. Penelitian ini lebih memfokuskan pada variasi leading edge karena telah di ketahui bahwa leading edge mempunyai pengaruh besar terhadap gaya aerodinamika kendaraan dan akhirnya mempengaruhi efisiensi bahan bakar pada kendaraan tersebut.

Model uji dalam penelitian ini yang menyerupai kendaraan jenis bus yang dibuat dari PCB (printed circuit board) dengan skala 1:30 dari dimensi aslinya, dan akan diamati distribusi tekanan di kontur model, dan menghitung nilai koefisien drag dan lift dengan memvariasikan kemiringan sudut leading edge pada kendaraan bus. Penelitian ini dilakukan dalam open circuit wind tunnel subsonic dengan dimensi test section (365 mm x 365 mm x 1250 mm). Variasi sudut kemiringan leading edge antara lain: standar 35,4°; 26,4°; 44,4°; dan 53,4°. Reynold number (Re) yang digunakan = 4,24x104 (19 Km/Jam), 7,06x104 (32 Km/Jam), dan 9,83x104 (44 Km/Jam). Pengukuran profil kecepatan aliran dibelakang model uji kendaraan dilakukan pada rasio X/L 0,49; X/L 0,61; X/L 0,73 dari leading edge pelat datar. Instrumen penelitian yang digunakan adalah wind tunnel, thermometer, pressure tap, pitot static tube, dan manometer digital.

Hasil penelitian menunjukkan dengan variasi sudut kemiringan leading edge cenderung menurunkan coefficient pressure (CP), pada bagian atap model. Penurunan nilai coefficient drag preassure (CDp) terjadi pada variasi sudut kemiringan pada sudut 53,4° dan Re = 9,83x104 yakni 0,4923 atau turun 17,80 % dari model yang standart, sehingga bisa dikatakan dengan variasi kemiringan leading edge mempunyai dampak terbaik untuk meningkatkan efisiensi bahan bakar kendaraan. Selain itu dengan memvariasi sudut kemiringan leading edge juga dapat meningkatkan coefficient lift pressure (CLp). Sedangkan CLp pada sudut 53,4° dan Re = 9,83x104 yakni -0,1291 atau turun 30,52 % dari model yang standart, CLp terendah ada pada variasi pada sudut 26,4° dan Re = 7,06x104 yakni -0,2474 atau naik 30,49% dari kendaraan standart. Pada pengukuran profil kecepatan (Vp) dibelakang model, semua variasi kemiringan leading edge cenderung menurunkan defisit momentum aliran pada semua Re dan semua rasio X/L.

Kata kunci: Leading Edge, Karakteristik Aerodinamika, dan Kendaraan bus