Permintaan terhadap kendaraan yang ramah energi terus meningkat seiring dengan tingginya kesadaran global akan pentingnya mengurangi penggunaan bahan bakar fosil serta dampak negatif emisi karbon terhadap lingkungan. Kemajuan inovasi di sektor otomotif, khususnya dalam aspek.[1]efisiensi energi, berkembang pesat dengan fokus pada pengurangan bobot kendaraan dan optimalisasi desain aerodinamis. Salah satu elemen utama yang berperan signifikan dalam efisiensi energi adalah body kendaraan. Pembuatan body kendaraan hemat energi membutuhkan kombinasi teknologi material mutakhir, desain yang optimal, dan teknik manufaktur modern. Material seperti serat karbon, aluminium, dan komposit ringan sering digunakan untuk mengurangi bobot body kendaraan tanpa mengorbankan kekuatan dan aspek keselamatan. Pengurangan bobot ini memungkinkan mesin kendaraan beroperasi lebih efisien, sehingga konsumsi bahan bakar dapat ditekan. Selain itu, desain aerodinamis body kendaraan dirancang untuk meminimalkan hambatan angin, yang secara langsung berkontribusi pada peningkatan efisiensi energi. Proses manufaktur body kendaraan terus mengalami inovasi dengan memanfaatkan teknologi seperti molding, pressing, dan pengelasan presisi tinggi untuk menghasilkan body yang ringan, kokoh, dan tahan lama. Desain modular semakin banyak diterapkan karena memberikan kemudahan dalam perawatan dan penggantian komponen, sehingga body kendaraan dapat dirawat dengan lebih efisien tanpa harus membongkar seluruh struktur.[2]

Dalam upaya meningkatkan efisiensi aerodinamika kendaraan, simulasi menggunakan perangkat lunak seperti ANSYS 2019 R3 memegang peran penting. Proses simulasi ini mencakup persiapan model 3D, pembuatan enclosure, pembagian body dengan boolean, pembuatan mesh, hingga konfigurasi parameter simulasi. Langkah-langkahnya melibatkan impor model 3D kendaraan dalam format CAD, penggunaan sistem analisis seperti Fluid Flow (Fluent), dan penentuan bahan serta jenis analisis yang sesuai, seperti Computational Fluid Dynamics (CFD). Setelah simulasi dijalankan, hasilnya dianalisis untuk mengevaluasi distribusi tekanan, kecepatan aliran, tegangan, regangan, dan deformasi. Jika ditemukan masalah, optimasi dilakukan dengan memodifikasi model dan mengulang simulasi. Akhirnya, laporan hasil simulasi disusun untuk merumuskan temuan, analisis, dan rekomendasi yang dapat mendukung pengembangan body kendaraan yang lebih efisien dan ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji tahapan-tahapan dalam proses pembuatan body kendaraan hemat energi, termasuk teknologi yang mendukungnya.[3] Melalui pemahaman terhadap proses tersebut, diharapkan dapat ditemukan berbagai upaya untuk meningkatkan efisiensi energi dalam produksi body kendaraan, sehingga mendorong industri otomotif menuju penerapan teknologi yang lebih ramah lingkungan.[4]

Pembuatan bodi mobil hemat energi di TEAM JENGGOLO menggunakan fiberglass yang terbuat dari material serat fiber. Serat fiber merupakan salah satu jenis material komposit yang dipilih karena memiliki sifat mudah dibentuk, ringan, namun cukup kuat untuk digunakan sebagai bahan dalam pembuatan bodi mobil KMHE. [5]Penelitian ini Penelitian ini menggunakan metode Research and Development (R&D) dengan objek penelitian berupa pemanfaatan fiberglass untuk pembuatan bodi kendaraan KMHE oleh TEAM JENGGOLO. Hasil penelitian dievaluasi berdasarkan kelayakan desain yang divalidasi oleh para ahli. Penelitian ini mencakup tahapan mulai dari validasi desain hingga pembuatan dan pengujian produk. Sebelum memulai proses pembuatan bodi mobil KMHE, langkah awal yang perlu dilakukan adalah mengumpulkan berbagai referensi terkait pembuatan bodi mobil hemat energi, diikuti dengan pemahaman mendalam terhadap bahan-bahan yang akan digunakan.

[6]. Adapun bagan ( tahapan ) gambar 1 menjelaskan proses pembuatan bodi kmhe sebagai berikut:

3.1 Hasil Pengujian Aerodinamika

Setelah dilakukan pengujian aerodinamika, hasilnya dianalisis untuk memperbaiki desain bodi kendaraan. Analisis ini mencakup evaluasi gaya aerodinamika, koefisien drag, dan distribusi tekanan udara yang bekerja pada kendaraan. Berdasarkan teori yang telah dijelaskan pada poin C mengenai data koefisien drag dari berbagai bentuk dasar benda dan pilihan material, diketahui bahwa material carbon fiber memiliki karakteristik yang sesuai dengan kebutuhan, seperti bobot yang ringan dan kemudahan dalam pembentukan. Namun, dengan mempertimbangkan berbagai faktor, tim kami memutuskan untuk menggunakan material fiberglass karena harganya yang lebih terjangkau dibandingkan dengan carbon fiber [13]. Dalam hal desain bodi, mekanik kami telah merancang bentuk mobil dengan koefisien drag yang rendah, sehingga gaya hambat (drag force) dan gaya angkat (drag lift) juga menjadi lebih kecil. Hal ini memungkinkan mobil melaju dengan kecepatan maksimum secara stabil. Untuk mencapai desain aerodinamis tersebut, tim desain Jenggolo menghindari penggunaan permukaan datar pada bodi, karena permukaan datar cenderung menghambat aliran fluida dan dapat menyebabkan ketidakstabilan kendaraan. Hasil simulasi aerodinamika pada Gambar 8 menunjukkan distribusi tekanan pada bodi mobil. Dari Gambar 9 terlihat bahwa tekanan fluida yang bekerja pada mobil berkisar antara -53,07 Pa hingga 45,27 Pa, sementara Gambar 10 menunjukkan tekanan terbesar sekitar 88,6 Pa, terletak di bagian tengah bodi kendaraan. Berdasarkan hasil simulasi menggunakan software ANSYS 2019 R3, diperoleh nilai koefisien drag (drag coefficient) untuk mobil hemat energi Arshaka V1 sebesar 0,135. Nilai ini menunjukkan bahwa desain mobil memiliki tingkat aerodinamika yang baik, dengan koefisien drag yang relatif kecil. Dengan hasil analisis tersebut, kami optimis bahwa desain aerodinamis mobil ini akan memberikan dampak positif pada kinerja mesin, sehingga konsumsi energi dapat diminimalkan. Dengan dragcoefficientyang rendah, gaya gesekan udara saat mobil melaju tidak akan memberikan pengaruh besar terhadap kecepatannya. Hal ini menjadikan mobil lebih hemat energi dan efisien, sesuai dengan tujuan pengembangan kendaraan ini. [14]

Saat diuji dalam kondisi nyata, kendaraan Arshaka V1 menunjukkan performa yang sejalan dengan hasil simulasi. Pada pengujian di lintasan uji dengan panjang 1 km, mobil berhasil mencapai kecepatan maksimum stabil sebesar 85 km/jam dengan tingkat efisiensi energi 20% lebih baik dibandingkan desain sebelumnya. Efisiensi ini diperoleh berkat kombinasi desain aerodinamis yang optimal dan material fiberglass yang ringan. Meskipun tekanan fluida aktual menunjukkan sedikit variasi dari hasil simulasi, dengan tekanan terbesar mencapai 90,2 Pa, perbedaannya tidak signifikan dan tidak memengaruhi performa keseluruhan. Hasil ini memperkuat keandalan pendekatan desain dan simulasi yang dilakukan, serta menunjukkan bahwa kendaraan ini siap untuk digunakan dalam kompetisi kendaraan hemat energi maupun aplikasi nyata di masa depan.

Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa penggunaan fiberglass dalam pembuatan bodi kendaraan hemat energi (KMHE) memberikan hasil yang memuaskan dalam hal kekuatan, efisiensi aerodinamika, dan kecocokan dengan chasis. Fiberglass dipilih karena sifatnya yang ringan, kuat, serta mudah dibentuk, yang berkontribusi langsung terhadap peningkatan efisiensi bahan bakar dan performa kendaraan. Pengujian aerodinamika menunjukkan bahwa desain bodi kendaraan dengan fiberglass memiliki koefisien drag sebesar 0,135, yang menandakan tingkat aerodinamika yang baik dan mampu mengurangi hambatan udara. Simulasi menggunakan ANSYS 2019 R3 mengonfirmasi bahwa tekanan terbesar pada bodi kendaraan berada di bagian tengah dengan nilai 88,6 Pa, menunjukkan desain yang optimal untuk efisiensi energi. Hasil uji coba di lintasan sejauh 1 km menunjukkan bahwa kendaraan Arshaka V1 mampu mencapai kecepatan maksimum stabil 85 km/jam dengan peningkatan efisiensi energi sebesar 20% dibandingkan desain sebelumnya. Secara keseluruhan, penelitian ini membuktikan bahwa pemanfaatan fiberglass dapat mendukung pengembangan kendaraan hemat energi yang lebih efisien, ramah lingkungan, dan ekonomis.

Ucapan Terima Kasih

Saya bersyukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat-Nya sehingga penelitian ini dapat diselesaikan. Terima kasih kepada Universitas Muhammadiyah Sidoarjo atas fasilitas dan dukungannya, serta TEAM JENGGOLO atas kerja sama dan wawasan berharga dalam pengembangan bodi kendaraan hemat energi. Saya juga berterima kasih kepada Bapak Edi Widodo atas bimbingannya, serta rekan-rekan mahasiswa dan teknisi atas dukungan mereka. Tak lupa, apresiasi untuk keluarga, teman, dan semua pihak yang telah memberikan doa serta motivasi. Semoga penelitian ini bermanfaat bagi pengembangan kendaraan hemat energi.