Tìm hiểu về tính khí động học trên ô tô thông qua... mớ nylon

Mạng xã hội gần đây dồn sự chú ý vào video của một chiếc SUV chạy trên đường cao tốc ở Trung Quốc. Cụ thể, phần đuôi của chiếc xe có một mớ nylon khá lớn bay quẩn một lúc lâu rồi mới rơi xuống đường khiến nhiều người bất chợt liên tưởng đến khái niệm khí động học. 

Trong ngành công nghiệp ô tô, khí động học là giảm lực cản, giảm tiếng gió, tiếng ồn, cũng như ngăn chặn lực nâng ngoài ý muốn cùng những nguyên nhân khiến ô tô mất ổn định khi di chuyển ở tốc độ cao. 

Các kỹ sư thiết kế xe hơi luôn phải chú trọng đến dòng không khí chuyển động giúp làm mát động cơ, phanh cùng các bộ phận điện tử công suất cao. Việc của họ là tìm cách giữ kính và gương luôn sạch, giảm thiểu tiếng ồn tối đa trong khi những tiêu chuẩn về độ an toàn và không gian vẫn được đảm bảo.

Hình quảng cáo của mẫu Tatra 77 xuất hiện vào đầu những năm 1930 là một trong những minh họa được nhắc tới nhiều nhất.

Eduard Rumpler, cha đẻ của ngành hàng không Đức, cũng là người đầu tiên khởi xướng mô hình khí động học trên xe hơi. Ông giới thiệu mẫu xe đầu tiên mang hình giọt nước đang rơi vào năm 1921 và khiến toàn bộ triển lãm ô tô năm đó sửng sốt với hệ số cản gió chỉ 0,27. Để so sánh, hệ số này của các loại xe đến tận năm 1984 trung bình vẫn ở mức 0,4. Tuy nhiên, dự án không bao giờ trở thành hiện thực bởi những khó khăn trong việc phát triển động cơ.

Một năm sau sự ra mắt của mẫu xe lạ mắt trên, Paul Jaray - kỹ sư trẻ kiêm nhà thiết kế người Hungary - trình làng mẫu Tatra 77 và nhận được bằng sáng chế cho phát minh "xe của tương lai" lúc mới tròn 33 tuổi. 

So với thiết kế của Eduard Rumpler, bản vẽ của Jaray có sự khác biệt rõ ràng nằm ở phần đầu và đuôi xe. Tạm thời không nhắc đến lưới tản nhiệt kiểu "cửa lò" đặc trưng của những chiếc ô tô thời đó, chiếc xe của Jaray có phần đầu được uốn cong giúp nó có khả năng đón nhận dòng khí chuyển động ngược chiều với lực cản ít hơn. 

Jaray cho rằng phần đuôi vuông vức tương tự những chiếc xe ngựa là hoàn toàn phản khoa học nếu xét về vật lý. Phần đuôi hình vuông sẽ tạo nên một vùng chân khi xe di chuyển không do hình thành dòng không khí chuyển động hỗn loạn và xoáy. Áp suất ở phía đầu và phía đuôi xe sẽ làm tăng lực cản không khí, khiến xe phải sinh nhiều công hơn. Vì thế, Paul Jara đã vuốt thon phần đuôi theo quỹ đạo chuyển động, giúp dòng khí lần lượt thoát ra phía sau xe mà không tạo ra điểm xoáy cục bộ.

Mớ nylon bay luẩn quẩn sau chiếc SUV trong video trên là minh hoạ rõ nét nhất cho những gì Jaray giải thích. Xe SUV thường có phần đuôi cao và vuông nhằm phục vụ công năng nội thất rộng rãi và chở hàng, điều này khiến dòng xe có hệ số cản gió cao hơn sedan hay coupe. Bởi thế, dòng SUV lai coupe đã được tạo ra (như BMW X6 hay Cayenne Coupe) cùng đuôi xe vuốt xuống thấp nhằm loại bỏ vùng gió quẩn sau đuôi, tăng tính thực dụng và đáp ứng tốt nhu cầu lái.

Carmudi Vietnam là website hàng đầu trong việc cung cấp thông tin và trao đổi mua bán ô tô đáng tin cậy nhất tại Việt Nam!