Selasa, 24 Februari 2009

aerOdinamika

Aerodinamika di mobil Formula 1



Dengan tenaga mesin yang lebih dari 700 BHP (Brake Horse Power) dan bobot mobil yang tak lebih dari 700 kg, mobil balap F1 rawan sekali terhadap skid atau kondisi dimana roda berputar lebih cepat dari semestinya. Kondisi ini harus dihindari karena, tentu saja, mengurangi kecepatan berakselerasi dan dapat mengakibatkan sliding yang sangat berbahaya.

Untuk mengatasinya, ada dua cara yang dapat ditempuh. Pertama adalah dengan meningkatkan koefisien gesek atau grip ban. Ini bisa dilakukan dengan menambah lebar ban dan/atau meningkatkan kualitas kompon ban. Kedua adalah dengan menambah gaya normal aspal terhadap ban. Gaya ini identik dengan jumlah gaya dari ban yang menekan aspal dimana jumlah gaya itu adalah berasal dari berat mobil dan gaya tekan ke bawah (downforce).

Dengan keterbatasan yang diberikan oleh FIA lewat regulasinya, menambah lebar ban jelas tidak mungkin dilakukan. Menambah bobot mobil juga akan merugikan karena justru mengurangi kemampuan mobil untuk berakselerasi dan membuat gaya sentrifugal saat berbelok jadi makin besar sehingga mobil gampang terlempar keluar lintasan. Cara yang paling populer adalah dengan memberikan downforce yang cukup pada mobil sehingga ban dapat selalu “melekat” di atas aspal. Sayangnya penambahan downforce ini selalu disertai dengan efek-efek negatif lainnya berupa peningkatan dragforce (hambatan angin terhadap mobil), efek turbulensi, stall dan lain-lain. Secara sederhana, efek akibat aliran udara terhadap mobil dan komponennya di atas dinamakan efek aerodinamika.

Pada era balapan modern dewasa ini, efek aerodinamika hampir sama pentingnya, jika tidak bisa dikatakan lebih penting, dengan faktor power mesin. Sebagai bukti, kita bisa bandingkan performa Tim Ferrari dan Tim Sauber di musim 2004 yang jauh berbeda walau mereka menggunakan mesin dan ban yang sama.

Efek aerodinamika ini bersifat kompleks dan multi faktor sehingga amat sulit dihitung dan dianalisis di atas kertas. Untuk menganalisisnya, para insinyur aerodinamika mendesain fasilitas pengujian yang dinamakan terowongan angin (wind tunnel). Di terowongan angin ini, angin dihembuskan oleh kipas (fan) berdiameter besar dengan kecepatan tertentu untuk mensimulasikan kondisi dimana mobil menghantam angin saat balapan

bagian" aerodinamika di mobil F1
formula 1 (aerodinamis)

Formula 1 merupakan olah raga yang paling digemari sejagat sesudah sepak bola. Tentu kita penasaaran teknologi apa yang di usung oleh formula 1 ini sehingga bisa melaju lebih dari 300 km/jam.

Hampir semua pabrikan besar ikut dalam lomba jet darat ini seperti Ferrari, Toyota, Mersedes,Ferrari DLL

Pada dasarnya formula 1 hampir sama dengan mobil biasa memiliki mesin, transmisi, suspensi, roda dan rem. Bedanya formula 1 dirancang untuk satu penumpang untuk kecepatan tinggi. Formula 1 dengan mudahnya mencapai kecepatan 300 km/jam!



Komponen pokok dari formula 1 adalah sistem aerodinamis dan sistem mekanis. Yang termasuk sistem aerodinamis adalah sayap depan, sayap belakang, difuser, barge boards, Chimneys. Sistem mekanis berupa mesin, suspensi, rem, ban, bahan bakar dan sasis. Sistem pendukung seperti perangkat elekronik, kokpit dan sistem kemudi.

Kunci utama formula 1 dapat mencapai kecepatan tinggi karena sistem aerodinamis benar-benar dirancang sedemikian rupa selain ditunjang dengan kemampuan mesin. Sistem ini mampu mengurangi tahanan udara dan memperbesar daya downforced.

Front wings...


front wing = sayap depan,
umumnya terdiri dari 2 bagian, main wing (posisi depan) dan flaps (posisi belakang)
fungsinya mengatur down force (tekanan udara) di bagian depan mobil, dapat di sesuaikan dengan lintasan menjadi LOW DOWN FORCE (dimana posisi flaps lebih datar), MEDIUM DOWN FORCE (posisi flaps agak tegak), dan HIGH DOWN FORCE (dimana posisi flaps tegak). semua penyesuaian tergantung daripada lintasan balapnya. Dan settingan ini sangat berpengaruh pada handling dan performa mobil F-1.

sebagai contoh:
1. Trek Monza di Italia mayoritas team F-1 menggunakan setelan LOW DOWN FORCE, itu dikarenakan bentuk trek Monza banyak trek lurus dan amat memanjakan kecepatan puncak sebuah mobil F-1 (rata2 kecepatan di atas 280 km/h).
2. Trek Sepang di Malaysia mayoritas team F-1 menggunakan setelan MEDIUM DOWN FORCE karena bentuk trek Sepang rata antara High Speed (kecepatan tinggi) dan Low to Medium Speed (kecepatan rendah hingga menengah).
3. Trek Monaco di Monaco mayoritas team F-1 menggunakan setelan HIGH DOWN FORCE karena trek Monaco teramat pelan dan banayk tikungan tajam hingga memerlukan grip (cengkraman roda) yang tinggi, rata2 top speed di Monaco hanya 180 km/h.

settingan down force di atas juga berlaku untuk sayap belakang.

Barge Boards...


Barge Board
berfungsi mengatur debit udara yang masuk ke dalam Side Pods (bagian samping mobil F-1) dan yang melewatinya. Barge Board sangat membantu stabilitas aerodinamika mobi F-1 dan membantu menyeimbangkan mobil F-1 dari turbulensi udara yang dihasilkan ban depan mobil F-1. selain itu fungsinya juga mengurangi drag (hambatan udara) mobil F-1, hingga berpengaruh kepada kecepatan mobil2 F-1.

Pada regulasi mobil balap F-1 untuk tahun 2009, Barge Boards diharamkan penggunaannya.

Side Pods...
http://www.enterf1.com/images/mclaren/carguide/car_guide_5b.jpg


Side Pod
Berfungsi menutupi bagian-bagian internal mobil F-1 seperti mesin, Radiator dan Suspensi. Bentuk dan ukurannya beraneka ragam, tergantung daripada hasil riset masing2 team F-1, dan bentuknya sudah pasti mungurangi drag (hambatan udara) dari mobil F-1 dan berpengaruh pada stabilitas mobil F-1 itu sendiri, dan berpotensi menambah grip dan kecepatan mobil F-1.

Pada Side Pod biasanya terdapat sisik2 dan "sirip hiu" yang berfungsi melepas panas dari ruang mesin dan radiator. Selain itu juga terdapat banyak sayap2 berukuran kecil yang membantu mengalihkan dan memperlancar aliran udara pada mobil F-1. Sayang desain2 inovatif aerodinamika di Side Pods dilarang pada mobil2 F-1 tahun 2009, sehingga terlihat sangat polos.

Chassis...


Chassis
Selain berfungsi melindungi sang Driver, bentuk Chassis menyesuaikan dengan paket aerodinamika lainnya, terutama sayap depan dan side pods sehingga pada akhirnya dapan membantu air-flow dan mengurangi drag, posisinya juga dibuat optimal agar titik gravitasi mobil F-1 tetap rendah, Semakin rendah titik gravitasi itu, semakin lincah mobil F-1 bermanuver.

Diffusers
http://filebox.vt.edu/users/forum/issue%20archive/2005_3_September/Images/clip_image001.jpg

Diffusers
Berfungsi untuk menjaga aliran angin yang melewati bawah mobil F-1 agar stabil, dan tekanan angin di bawah mobil F-1 akan menambah stabilitas mobil F-1 dimana semakin cepat dan terarah akan "menyedot mobil F-1 ke aspal dan akan menguntungkan di sisi grip mobil.., jika mobil F-1 modern tidak menggunakan diffusers, maka akan ada kemungkinan besar mobil2 F-1 melayang di atas aspal pada kecepatan tinggi...