Apa yang dimaksud dengan downforce?

Bagi yang sering atau pernah menonton balapan F1, barangkali pernah mendengar istilah downforce. Istilah ini sering digunakan baik di TV maupun blog-blog dan kanal sosial media yang membahas F1 sebagai kontennya. Istilah downforce sebenarnya bukan hanya dipakai di F1 saja namun juga di dunia balap mobil track secara keseluruhan. Bahkan hingga ke balap roda dua seperti MotoGP, juga menyebut-nyebut istilah ini.

Lalu, apa artinya istilah downforce?

Arti Downforce

Downforce (atau gaya turun) adalah tekanan ke bawah yang diciptakan oleh karakteristik aerodinamika mobil. Angin yang datang menerpa mobil dari depan akan diarahkan ke bawah oleh sayap/ spoiler untuk menciptakan semacam gaya tekan kebawah. Tujuan gaya turun adalah untuk memungkinkan mobil melalui tikungan lebih cepat dengan meningkatkan kekuatan vertikal pada ban, sehingga menciptakan lebih banyak cengkeraman. Mobil bisa melibas tikungan dengan kecepatan yang lebih tinggi tanpa spin, sehingga bisa melaju lebih cepat dalam balapan.

Prinsip Dasar Downforce

Downforce pada dasarnya merupakan kebalikan dari lift force (gaya angkat) yang digunakan oleh pesawat terbang. Lift force memungkinkan pesawat terbang naik dari permukaan dengan menciptakan gaya angkat dari sayapnya. Pada downforce, gaya ini digunakan secara terbalik untuk menerapkan gaya yang menekan mobil balap ke permukaan lintasan. Efek ini disebut sebagai “cengkeraman aerodinamis” dan dibedakan dari “cengkeraman mekanis”, yang dipengaruhi oleh bobot mobil, ban, dan suspensi.

Besaran downforce pada mobil balap tergantung pada seberapa besarnya drag aerodinamis (gesekan udara) yang diterima. Makin besar drag, makin besar pula besaran downforce nya. Semakin banyak angin yang terarah kebawah untuk menekan mobil. Ini karena perangkat downforce pada mobil balap merupakan perangkat pasif yang bergantung pada “asupan” drag tadi. Karena memanfaatkan aliran udara di atas dan di bawah mobil, besaran downforce berbanding lurus dengan kecepatan mobil, sehingga membutuhkan kecepatan minimum tertentu untuk menghasilkan efek yang signifikan.

Ada dua komponen mobil yang digunakan untuk menciptakan downforce, yaitu desain bodi mobil itu sendiri, dan penggunaan airfoil. Airfoil atau Aerofoil adalah suatu bentuk geometri yang apabila ditempatkan di suatu aliran fluida akan memproduksi gaya angkat. Namun dalam hal ini, airfoil tersebut dibalik sehingga menciptakan gaya tekan kebawah.

Besaran downforce bisa dihitung dengan formula:

½ (lebar sayap) x (tinggi sayap) x (sudut sayap) x (koefisien angkat) x (kerapatan udara) x (kecepatan)

Terowongan Angin (Wind Tunnel) Untuk Pengujian Downforce

Test terowongan angin (wind tunnel) digunakan sebagai alat pengetesan untuk kendaraan. Ini bertujuan untuk mengetahui dan menguji karakteristik aerodinamika yang terjadi pada kecepatan tinggi, apabila ukuran dan bentuk sayap tertentu digunakan. Jenis pengetesan ini memudahkan perancang mengetahui besaran dari ground effects yang ditimbulkan, termasuk susunan dari sayap dan tekanan permukaan di bawah kendaraan.

Hampir semua mobil dan motor balap, dirancang dengan bantuan terowongan angin (wind tunnel). Kendaraan yang hendak diuji ditempatkan pada sebuah terowongan khusus, yang kemudian menghasilkan terpaan angin yang terkontrol dari depan. Dengan fasilitas ini, para perancang bisa menentukan beberapa hal penting. Semisal nilai Cd (Coeficient of Drag), bagian mobil yang menghambat angin, dan arah aliran udara saat melintas permukaan bodi mobil. Ini dilakukan supaya mobil bisa lebih melesat dengan hambatan udara seminim mungkin di lintasan lurus.

Referensi

Kontributor Wikipedia. Downforce. Wikipedia Bahasa Inggris. Diambil dari Downforce - Wikipedia

Kontributor Wikipedia. Gaya Turun. Diambil dari Gaya turun - Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Partridge, J. (2021). How Do Formula 1 Cars Generate Downforce?. F1Chronicle. Diambil dari How Do Formula 1 Cars Generate Downforce? | F1 Technology

Saputra, S. F., & Agustian, S. (2018). Analisa Pengaruh Putaran Blade Dan Arah Sudut Serang Terhadap Koefisien Drag Dan Lift Pada Model Prototype Airfoil Naca 0012 Dengan Menggunakan Alat Uji Wind Tunnel Open Circuit Untuk Sarana Laboratorium Fluida.(Doctoral dissertation, Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya).