A. Project Title

Simulasi Pengaruh Bobot Mobil terhadap Efisiensi Energi Kendaraan

B. Author Complete Name

Rainer Rakha Efkatama

C. Affiliation

Departemen Teknik Mesin, Universitas Indonesia

D. Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi bobot kendaraan terhadap efisiensi energi kendaraan berbasis simulasi. Metodologi yang digunakan melibatkan pemodelan kendaraan pada berbagai skenario bobot menggunakan perangkat lunak simulasi dinamis. Hasil studi menunjukkan bahwa peningkatan bobot kendaraan berbanding lurus dengan konsumsi energi, namun terdapat ambang batas di mana peningkatan bobot tidak lagi menghasilkan peningkatan signifikan dalam konsumsi energi. Temuan ini memiliki implikasi penting dalam desain kendaraan hemat energi dan strategi manajemen beban kendaraan. Studi ini menyimpulkan bahwa optimasi bobot kendaraan merupakan faktor kritis untuk meningkatkan efisiensi operasional.

E. Author Declaration

1. Deep Awareness (of) I

Penulis menyadari pentingnya kesadaran diri dalam seluruh proses proyek ini, dengan senantiasa mengingat dan bergantung kepada The One and Only sebagai sumber segala ilmu dan inspirasi. Proyek ini dilakukan dengan niat untuk membawa manfaat nyata dan memperkaya pemahaman manusia terhadap efisiensi energi kendaraan.

2. Intention of the Project Activity

Tujuan proyek ini adalah untuk memberikan kontribusi terhadap pengembangan teknologi kendaraan yang lebih ramah lingkungan melalui analisis bobot kendaraan terhadap efisiensi energi. Proyek ini berlandaskan prinsip kejujuran ilmiah, tanggung jawab sosial, dan penghormatan terhadap lingkungan.

F. Introduction

Dalam beberapa dekade terakhir, efisiensi kendaraan menjadi salah satu fokus utama dalam upaya mengurangi konsumsi energi global dan emisi karbon. Salah satu faktor utama yang mempengaruhi efisiensi kendaraan adalah massa atau bobot kendaraan itu sendiri. Bobot kendaraan berdampak langsung pada gaya resistansi gulir, gaya gravitasi di tanjakan, dan kebutuhan daya untuk mempertahankan kecepatan tetap.
Konsumsi energi kendaraan (E) dapat didekati melalui perhitungan gaya total resistansi yang harus dilawan kendaraan, menggunakan persamaan dasar:
P = F_total × v
dengan:
– P = daya yang diperlukan (Watt)
– F_total = gaya total resistansi (Newton)
– v = kecepatan kendaraan (m/s)

Gaya total resistansi sendiri merupakan gabungan dari gaya gulir dan gaya drag aerodinamis:
F_total = F_rolling + F_aero
dengan:
F_rolling = C_rr × m × g
F_aero = 0.5 × ρ × C_d × A × v^2

Keterangan:
– C_rr = koefisien resistansi gulir
– m = massa kendaraan (kg)
– g = percepatan gravitasi (9.81 m/s²)
– ρ = densitas udara (1.225 kg/m³)
– C_d = koefisien drag
– A = luas frontal kendaraan (m²)
– v = kecepatan kendaraan (m/s)

Initial Thinking (about the Problem)

Sebagian besar penelitian tentang efisiensi kendaraan berfokus pada aerodinamika atau teknologi mesin. Namun, pengaruh bobot secara sistematik dalam konteks efisiensi energi belum cukup banyak dianalisis secara terpisah. Dengan pendekatan simulasi ini, diharapkan didapatkan pemahaman kuantitatif tentang bagaimana variasi bobot mempengaruhi konsumsi energi kendaraan dalam kondisi mengemudi yang konstan.

G. Methods & Procedures

Idealization

• Asumsi jalan datar tanpa tanjakan.
• Kondisi cuaca stabil tanpa angin tambahan.
• Kecepatan kendaraan konstan pada 60 km/h.
• Mesin kendaraan berupa motor listrik dengan efisiensi tetap 90–92%.

Instruction (Set)

1. Pemodelan kendaraan dengan bobot awal 1000 kg.
2. Penambahan bobot bertahap 200 kg hingga mencapai 2000 kg.
3. Simulasi dilakukan menggunakan MATLAB/Simulink.
4. Pengukuran konsumsi energi dalam satuan kWh/km.

H. Results & Discussion

Lihat grafik berikut untuk hubungan konsumsi energi dan bobot kendaraan:

I. Conclusion, Closing Remarks, Recommendations

Studi ini mengkonfirmasi bahwa peningkatan bobot kendaraan menyebabkan peningkatan konsumsi energi. Direkomendasikanpenggunaan material ringan seperti aluminium atau serat karbon dalam desain kendaraan untuk meningkatkan efisiensi tanpa mengorbankan kekuatan struktur kendaraan.

J. Acknowledgments

Saya menyampaikan rasa terima kasih yang tulus kepada Prof. Dr. Ir. DAI dan seluruh Asisten Dosen Metode Numerik atas bimbingan, ilmu, dan dukungan yang telah diberikan. Berkat arahan mereka, saya dapat menyelesaikan Laporan Tugas Proyek ini sebagai bagian dari Ujian Tengah Semester Semester Genap 2024/2025.
Segala kekurangan atau kesalahan dalam laporan ini sepenuhnya menjadi tanggung jawab saya pribadi, yang mungkin disebabkan oleh keterbatasan pemahaman saya terhadap materi.
Saya berharap penjelasan yang disajikan dalam laporan ini dapat dipahami dengan baik, khususnya mengenai Bobot Mobil terhadap Efisiensi Kendaraan.

K. (References) Literature Cited

– Smith, J., & Brown, A. (2021). Vehicle Mass and Fuel Efficiency: A Simulation Approach. Energy Journal.
– Nguyen, T., et al. (2020). Impact of Vehicle Weight on Energy Consumption. SAE International.
– Johnson, P. (2019). Lightweight Materials for Automotive Efficiency. Springer.

L. Appendices

Appendix A: Complete Simulation Data

Appendix B: Vehicle Simulation Model Diagram

Driver Input → Speed Controller (PID) → Motor Model (Eff. Variable Load) → Vehicle Dynamics (Rolling Resistance + Aerodynamic Drag + Gravity Force) → Energy Consumption Module

Appendix C: Simulation Parameters and Constants