SKRIPSI PENGARUH VARIASI GAP ANTARA CASIS KENDARAAN DAN BADAN JALAN TERHADAP RASIO TEKANAN DAN GAYA ANGKAT PADA KENDARAAN MODEL

Transkripsi

1 SKRIPSI PENGARUH VARIASI GAP ANTARA CASIS KENDARAAN DAN BADAN JALAN TERHADAP RASIO TEKANAN DAN GAYA ANGKAT PADA KENDARAAN MODEL OLEH : PANCA CLINTON PANJAITAN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA 2015

2 Kampus Bukit Jimbaran KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS UDAYANA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN Telp/Faks: , ; LEMBAR PENGESAHAN PENGARUH VARIASI GAP ANTARA CASIS KENDARAAN DAN BADAN JALAN TERHADAP RASIO TEKANAN DAN GAYA ANGKAT PADA KENDARAAN MODEL Skripsi Ini Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Menyelesaikan Studi Stara Satu dan Memperoleh Gelar Sarjana Di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana Oleh : Nama : Panca Clinton Panjaitan NIM : Konsentrasi : KonversiEnergi Telah Diuji Dalam Ujian Skripsi Hari/Tanggal : Selasa/ 10Maret 2015 Telah Disahkan Oleh: Pembimbing I Pembimbing II (Ir.A.A.Adhi Suryawan,MT) NIP (Si Putu Gede Gunawan Tista,ST,MT) NIP Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik, Universitas Udayana (Prof. I Nyoman SupraptaWinaya, ST,MASc,Ph.D) NIP

3 Kampus Bukit Jimbaran KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS UDAYANA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN Telp/Faks: , ; LEMBAR PENGESAHAN PENGARUH VARIASI GAP ANTARA CASIS KENDARAAN DAN BADAN JALAN TERHADAP RASIO TEKANAN DAN GAYA ANGKAT PADA KENDARAAN MODEL Skripsi Ini Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Menyelesaikan Studi Stara Satu dan Memperoleh Gelar Sarjana Di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana Oleh : Nama : Panca Clinton Panjaitan NIM : Konsentrasi : KonversiEnergi Telah Diuji Dalam Ujian Skripsi Hari/Tanggal : Selasa/ 10Maret 2015 Telah Disahkan Oleh: Pembimbing I Pembimbing II (Ir.A.A.Adhi Suryawan,MT) NIP Penguji I (Si Putu Gede Gunawan Tista,ST,MT) NIP Penguji II (Ir. I Made Suarda, M.Eng) (AinulGhurri, ST,MT,Ph.D) NIP NIP Penguji III (Dr. I Made Perwata, ST,MT) NIP

4 PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan disuatu Perguruan Tinggi dan sepanjang pengetahuan saya, juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Saya menyetujui hasil skripsi ini dipergunakan oleh Pembimbing I maupun Pembimbing II untuk publikasi ilmiah dengan mencantumkan nama saya dalam tulisan. Materai Rp 6000,- Bukit Jimbaran, Maret 2015 Mahasiswa Panca Clinton Panjaitan NIM

5 PENGARUH VARIASI GAP ANTARA CASIS KENDARAAN DAN BADANJALAN TERHADAP RATIO TEKANAN DAN GAYA ANGKAT Oleh : Panca Clinton Panjaitan DosenPembimbing : Ir. A. A. Adhi Suryawan, MT Si Putu Gede Gunawan Tista, ST, MT ABSTRAKSI Di era yang sudah modern ini banyak terlihat para remaja yang hobi memvariasikan mobilnya baik secara interior maupun eksterior seperti contoh dengan menceperkan atau membuat rendah gap (casis dan badan jalan) mobilnya. Pengaruh variasi gap sangat penting dalam stabilitas mendesain sebuah kendaraan jenis mobil. Pada penelitian ini diuji pengaruh variasi gap terhadap ratio tekanan dan gaya angkat yang dihasilkan dengan tinggi gap yaitu 30 mm, 27 mm, 24 mm, 21 mm dan 18 mm. Pengukuran dilakukan pada sebuah wind tunnel dengan mengukur kecepatan udara, distribusi tekanan statis pada underside, tebal boundary layer, beda tekanan menggunakan inclined manometer dan gaya angkat menggunakan neraca. Data hasil penelitian menunjukkan semakin rendah gap maka dihasilkan ratio tekanan dan gaya angkat yang meningkat. Ratio tekanan maksimum adalah 2,55 terjadi pada gap 18 mm dimana tekanan statis maksimum terjadi pada gap 18 yaitu 25,88 N/m 2 yang menghasilkan gaya angkat 1,078 N. Kata Kunci: Gap, ratio tekanan, gaya angkat

6 PENGARUH VARIASI GAP ANTARA CASIS KENDARAAN DAN BADANJALAN TERHADAP RATIO TEKANAN DAN GAYA ANGKAT Author Guidance : Panca Clinton Panjaitan : Ir. A. A. Adhi Suryawan, MT Si Putu Gede Gunawan Tista, ST, MT ABSTRACT In the new era there is so many teenagers whose hobbies which variety their cars either interior or exterior such as flat or to make low the gap of the cars. The influence of variation gap is very important in stability for designing a car of the kind of vehicles. Based on this research has examined the influence variation gap with the pressure ratio and lift force which high gap they are 30 mm, 27 mm, 24 mm, 21 mm, and 18 mm. The measure is done with a wind tunnel to measure speed of wind, distribution static pressure on the underside, the thick of boundary layer, pressure ratio with using inclined manometer and lift force using balance. The data of result from the research showed become lower gap so its result pressure ratio and lift force which is increase. Pressure ratio is maximum 2,55 is happened on gap 18 mm which static pressure is happened of gap 18 mm they are 25,88N/m 2 which resulted lift force 1,078 N. Key Word : gap, pressure ratio, lift force

7 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena atas karunia-nyalah penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul PENGARUH VARIASI GAP ANTARA CASIS KENDARAAN DAN BADAN JALAN TERHADAP RASIO TEKANAN DAN GAYA ANGKAT PADA KENDARAAN MODEL. Dalam penyusunan proposal skripsiini banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Bapak Prof. I Nyoman Suprapta Winaya,ST. MASc. PhD., Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana. 2. Bapak Ir.A.A.Adhi Suryawan,MT selaku Dosen Pembimbing I. 3. Bapak Si Putu Gede Gunawan Tista,ST,MT selaku Dosen Pembimbing II. 4. Bapak Prof.Dr.Ir.Nyoman Gde Antara,M.Eng selaku Dosen Pembimbing Akademik. 5. Bapak dan Ibu dosen serta staf pegawai Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana. 6. Kedua orang tua saya. Rapolo Panjaitan., S.H dan Rumondang Siahaan., S.pd. Terima kasih atas bantuaannya secara dukungan moral dan finansialnya. 7. Rekan-rekan dan semua pihak yang telah memberi bantuan dalam penyusunan proposal skripsi ini. Penulis menyadari bahwa proposal skripsi ini tentu jauh dari kesempurnaan mengingat keterbatasan pengetahuan dan referensi yang penulis miliki. Oleh karena itu kritik dan saran yang sifatnya konstruktif sangat penulis harapkan dari berbagai pihak. Sekali lagi penulis mengucapkan

8 banyak terima kasih dan penulis mohon maaf apabila ada kekurangan ataupun kesalahan dalam penulisan proposal skripsi ini Jimbaran, September 2014 Penulis

9 DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR... v DAFTAR TABEL... vi DAFTAR LAMPIRAN... vii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian 3 BAB II DASAR TEORI Defenisi Fluida Pola Aliran Di Permukaan Viscositas Boundry Layer Prinsip Dasar Aerodinamika Gaya dan Momen Aerodinamis Gaya Hambat Aerodinamis Gaya Angkat Gaya Samping Kontinuitas Persamaan Kontinitas tak termampatkan Persamaan Kontinitas termampatkan Wind Tunnel Klasifikasi wind tunnel Kecepatan Udara pada wind tunnel 19 BAB III METODE PENELITIAN Rancangan Penelitian Alat dan Fungsi Kerjanya Dimensi Spesimen Uji Prosedur Penelitian Tahap Pengujian Skema Pengujian Gambaran Umum Penelitian Pengujian Pengukuran Kecepatan Udara... 30

10 3.8.2 Distribusi Tekanan Underside Pengukuran Tebal Boundry Layer Pengukuran Beda Tekanan Pengukuran Gaya Angkat Diagram Alur Penelitian BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Data penelitian Analisi data Pembahasan Pengukuran Kecepatan Udara Model test dengan gap 30 mm Model test dengan gap 27 mm Model test dengan gap 24 mm Model test dengan gap 21 mm Model test dengan gap 18 mm Perbandingan Hasil Distribusi Tekanan Statis Tebal boundary layer Ratio Tekanan Gaya Angkat BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA. 61 LAMPIRAN

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Klasifikasi Aliran Fluida.. 5 Gambar 2.2 Boundary Layer 7 Gambar 2.3 Gaya-gaya Penyebab Gaya Aerodimnamika 9 Gambar 2.4 Gaya dan momen aerodinamika pada kendaraan 10 Gambar 2.5 Persamaan Kontiunitas. 15 Gambar 2.6 Open-circuit tunnel. 17 Gambar 2.7 Close-circuit tunnel. 18 Gambar 2.8 Pengukuran Kecepatan Udara. 19 Gambar 3.1 Wind Tunnel. 22 Gambar 3.2 Neraca Pegas 23 Gambar 3.3 Inclined Manometer Gambar 3.6 Pengaris Milimeter 25 Gambar 3.7 Profil Model Test. 24 Gambar 3.8 Spesifikasi Spesimen Model Test.. 25 Gambar 3.9 Skema Pengujian.. 27 Gambar 3.10 Titik pada gaya angkat dan gaya hambat. 28 Gambar 3.11 Gambaran umum skema pengujian Gaya angkat. 29 Gambar 3.12 Pengukuran KecepatanUdara Gambar 3.13 Pengkuran Distribusi Tekanan Gambar 3.14 Skema Pengukuran Tebal Boundary Layer. 34 Gambar 3.15 Pengukuran beda Tekanan. 36 Gambar 3.16 Skema Pengukuran Gaya Angkat. 37 Gambar 3.17 Diagram Penelitian Gaya Angkat pada Kendaraan 38 Gambar 4.1 Hasil Pengukuran pada gap 30 mm.. 42 Gambar 4.2 Hasil Pengukuran pada gap 27 mm.. 45 Gambar 4.3 Hasil Pengukuran pada gap 24 mm.. 48 Gambar 4.4 Hasil Pengukuran pada gap 21 mm.. 50 Gambar 4.5 Hasil Pengukuran pada gap 18 mm.. 54 Gambar 4.6 Hasil Perbandingan Distribusi Tekanan Statis. 55 Gambar 4.7 Tebal Bondary Layer. 56 Gambar 4.8 Grafik Ratio Tekanan Gambar 4.9 Grafik Pengukuran Gaya Angkat. 58

12 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1: Tabel Pengukuran Tekanan. 62 Lampiran 2: Tabel Pengukuran Kecepatan Udara.. 65 Lampiran 3: Tabel Pengukuran Tebal Boundary Layer.. 68 Lampiran 4: Tabel Pengukuran Ratio Tekanan. 73 Lampiran 5: Tabel Pengukuran Gaya Angkat 74 Lampiran 6: Gambar Alat Pengujian. 80 Lampiran 7: Jenis-jenis Pengukuran. 80 Lampiran 8: Jadwal Pelaksanaan... 81