ANALISA AERODINAMIKA PADA KENDARAAN MOBIL HEMAT ENERGI GARUDA REVOLUTION DIESEL IV (GARED IV) DENGAN VARIASI SUDUT REAR DIFFUSER MENGGUNAKAN METODE CFD (Computational Fluid Dynamics) 

Aerodynamic Analysis on Energy-Efficient Vehicle Garuda Revolution Diesel IV (GARED IV) with Rear Diffuser Angle Variations Using CFD Method (Computational Fluid Dynamics)  

Kelangkaan bahan bakar dan meningkatnya polusi udara di Indonesia mendorong pengembangan kendaraan hemat energi dan ramah lingkungan. Salah satu upaya untuk mendorong inovasi ini adalah melalui Kontes Mobil Hemat Energi (KMHE) yang diselenggarakan oleh Kemdikbudristek. Universitas Negeri Surabaya (UNESA) turut berpartisipasi dengan merancang kendaraan hemat energi bermesin diesel bernama GARED IV. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi sudut rear diffuser terhadap koefisien drag dan karakteristik aliran fluida di bagian belakang kendaraan.

Simulasi dilakukan menggunakan metode Computational Fluid Dynamics (CFD) dengan perangkat lunak Ansys Fluent. Sudut rear diffuser divariasikan sebesar 0°, 5°, 10°, 15°, dan 20° pada tiga kondisi Reynolds number, yaitu 0,46×10⁶; 0,64×10⁶; dan 0,91×10⁶. Model turbulensi yang digunakan adalah k-ε standar, dengan pembuatan mesh face sizing sebesar 0,035 m untuk meningkatkan akurasi pada area kritis. Tahapan simulasi meliputi pembuatan geometri, meshing, penetapan boundary conditions, dan analisis hasil berupa grafik, kontur tekanan dan kecepatan, serta visualisasi streamline.

Hasil menunjukkan bahwa peningkatan sudut diffuser memberikan pengaruh signifikan terhadap penurunan koefisien drag. Sudut 20° menghasilkan nilai drag terendah di seluruh kondisi Reynolds number, yaitu 0,258; 0,246; dan 0,238 secara berturut-turut. Kontur tekanan menunjukkan distribusi tekanan yang semakin luas dan merata seiring bertambahnya sudut diffuser. Selain itu, area wake di belakang kendaraan menyempit secara progresif, dengan aliran fluida yang lebih stabil dan terarah pada sudut 20°, sebagaimana terlihat pada visualisasi streamline. Kesimpulannya, rear diffuser dengan sudut 20° memberikan performa aerodinamika terbaik untuk kendaraan GARED IV, dengan drag lebih rendah, tekanan lebih merata, dan aliran fluida yang lebih optimal. Hal ini menjadikannya pilihan desain paling efisien dalam upaya mendukung kendaraan hemat energi.

The shortage of fuel and increasing air pollution in Indonesia have driven the development of energy-efficient and environmentally friendly vehicles. One of the efforts to encourage this innovation is the Energy-Efficient Car Contest (KMHE) organized by the Ministry of Education, Culture, Research, and Technology. Universitas Negeri Surabaya (UNESA) participated by designing a diesel-powered energy-efficient vehicle named GARED IV. This study aims to analyze the effect of rear diffuser angle variations on the drag coefficient and fluid flow characteristics behind the vehicle.

The simulation was conducted using the Computational Fluid Dynamics (CFD) method with Ansys Fluent software. The rear diffuser angles were varied at 0°, 5°, 10°, 15°, and 20° at three Reynolds number conditions: 0.46×10⁶; 0.64×10⁶; and 0.91×10⁶. The turbulence model used was standard k-ε, and the mesh was generated with a face sizing of 0.035 m to improve accuracy in critical areas. The simulation steps included geometry creation, meshing, setting boundary conditions, and analyzing the results through graphs, pressure and velocity contours, and streamline visualizations.

The results showed that increasing the rear diffuser angle significantly affected the reduction of drag coefficient. A 20° angle produced the lowest drag values across all Reynolds number conditions, namely 0.258; 0.246; and 0.238, respectively. Pressure contours indicated a wider and more even pressure distribution as the diffuser angle increased. Additionally, the wake area behind the vehicle progressively narrowed, with more stable and directed airflow at 20°, as shown in the streamline visualizations. In conclusion, a 20° rear diffuser angle provides the best aerodynamic performance for the GARED IV vehicle, with lower drag, more uniform pressure distribution, and more optimal airflow. This makes it the most efficient design choice to support energy-efficient vehicle development.