Danh mục Tin tức

KHÍ ĐỘNG HỌC TRÊN XE CHEVROLET

Ngày Đăng : 29/04/2016 - 3:09 PM
Hiệu quả khí động học của một chiếc xe spark được xác định bởi hệ số cản (Cd) của nó. Nói một cách đơn giản, hệ số cản là ảnh hưởng của hình dạng chiếc xe cruze đối với sức cản của không khí khi xe chạy.

Tại sao các dòng xe chevrolet lại có khoảng cách từ khung sắt đến mặt đất lại khác nhau hay còn gọi là khoảng cách gầm.

Chúng ta cùng đi tìm hiểu về điều này qua nội dung khí động học của ôtô chevrolet điển hình là xe camaro.

khoảng sát gầm:                        xe spark              xe aveo            xe cruze            xe orlando         xe captiva 2017

                         đơn vị               160 mm              130 mm            160 mm            160 mm              165mm

khí động học captiva

Chắc rằng trong chúng ta, ai cũng đã có dịp ngắm nhìn những chiếc xe cruze đủ kiểu dáng, đủ màu sắc chen chúc trong “dòng sông ôtô chevrolet” khi đường tắc hoặc thấy chúng bám đuôi nhau lao vun vút trên đường cao tốc.

Nhưng có lẽ ít ai hiểu rõ, khi chuyển động, nhất là ở tốc độ cao, ôtô đã chịu tác động của những lực nào.


Về mặc lý thuyết thì khi chuyển động, ôtô phải khắc phục nhiều loại lực cản:

  • lực cản lăn,
  • lực quán tính,
  • lực ma sát
  • và nhất là lực cản của gió khi xe lao như bay về phía trước.
  • Lực cản lăn liên quan đến chất lượng mặt đường, chất lượng săm lốp.
  • Lực quán tính liên quan đến khối lượng và gia tốc của xe.
  • Lực ma sát liên quan đến vật liệu, công nghệ chế tạo và dầu mỡ bôi trơn.
  • Còn lực cản của gió lại liên quan đến hình dạng khí động học và tốc độ của xe.

Đây cũng là loại lực cản phức tạp nhất được đề cập trong bài này.

Lực cản khí động học

lực cản của xe

Hiệu quả khí động học của một chiếc xe spark được xác định bởi hệ số cản (Cd) của nó. Nói một cách đơn giản, hệ số cản là ảnh hưởng của hình dạng chiếc xe đối với sức cản của không khí khi xe chạy.

Theo lý thuyết, một mặt cầu kim loại có Cd bằng 1.0, nhưng nếu tính đến hiệu ứng nhiễu loạn của không khí phía sau nó thì giá trị đó xấp xỉ 1.2. Hệ số khí động học thấp nhất là đối với vật thể có dạng hình giọt nước. Hệ số cản có giá trị 0.05.

Tuy nhiên chúng ta khó có thể chế tạo một chiếc xe giống như thế. Những chiếc xe hiện đại thường có hệ số cản Cd vào khoảng 0.30. Lực cản tỷ lệ với hệ số cản, diện tích mũi xe và bình phương vận tốc của phương tiện. Nghĩa là một chiếc xe hơi chevrolet  di chuyển với vận tốc 190 km/giờ phải thắng một lực cản gấp bốn lần lực cản của chiếc xe đó khi di chuyển ở tốc độ 97km/giờ.

            Và vì vậy, vận tốc tối đa của xe aveo sản sinh ra lực cản tối đa. Nếu chúng ta muốn nâng tốc độ tối đa của chiếc chevrolet aveo 2017 từ 160km/giờ lên 250 km/giờ như chiếc xe cruze 2017, mà không thay đổi hình dạng của xe thì chúng ta phải nâng công suất của nó từ 290 mã lực lên 335 mã lực.

Còn nếu chúng ta bỏ ra nhiều thời gian và tiền bạc cho việc nghiên cứu hình dạng khí động học của xe thì có thể làm giảm hệ số cản Cd của nó từ 0.36 xuống 0.29 Fastback (dạng đuôi lướt: từ những năm 1960, các kỹ sư chế tạo xe đua đã thực sự coi trọng hình dạng khí động học của xe.

Họ đã khám phá ra rằng, nếu giảm bớt độ dốc phía sau của xe xuống 20 độ hoặc thấp hơn, thì luồng khí sẽ xuôi theo đường mui xe một cách trơn tru và làm giảm đáng kể lực cản. Họ gọi thiết kế kiểu này là “hastback”.

Do đó, nhiều mẫu xe đua như chiếc Malibu 2017 đã kéo dài và hạ thấp phần đuôi quá mức tưởng tượng. Với một chiếc xe dạng sedan hay hatchback, luồng không khí sẽ quẩn lại ở phía cuối mui xe do sự hạ thấp đột ngột của phía sau mui xe tạo ra một vùng áp suất thấp, vì vậy, tạo ra sự nhiễu loạn không khí phía sau mui xe.

Sự nhiễu loạn này luôn gây tác dụng xấu đối với hệ số cản. Nếu góc của mui xe phía sau càng dựng đứng, thì luồng không khí sẽ thay đổi càng đột ngột gây ảnh hưởng rất xấu tới sự ổn định ở tốc độ cao. Vào thời kỳ mới phát triển, các nhà sản xuất ôtô chưa hiểu sâu sắc về vấn đề này nên đã chế tạo ra một vài loại xe kiểu đó.

Lực nâng: theo lý thuyết khí động học, khi xe chạy, luồng không khí phía trên mui xe di chuyển với quãng đường dài hơn luồng không khí phía bên dưới gầm xe, phía trước nhanh: hơn phía sau nên theo nguyên lý Bernoulli, vận tốc khác nhau của dòng khí sẽ phát sinh chênh lệch áp suất tạo nên lực nâng xe lên làm giảm sức bám mặt đường của lốp. Cũng như lực cản, lực nâng tỷ lệ với diện tích mặt sàn xe, với bình phương vận tốc và hệ số nâng (Cl) – hệ số này phụ thuộc hình dạng của xe. Ở tốc độ cao, lực nâng có thể tăng quá mức và gây ảnh hưởng rất xấu đến sự chuyển động của xe. Lực nâng tập trung chủ yếu ở phía sau, nếu lực nâng quá lớn, các bánh xe phía sau sẽ bị trượt, và như vậy rất nguy hiểm, nhất là khi xe chạy ở tốc độ cao hơn 200km/giờ. 

Vì vậy, việc cùng một lúc đạt được hệ số cản và hệ số nâng tối ưu là rất khó khăn. Tuy nhiên, các nhà thiết kế xe chevrolet đã nghiên cứu rất công phu và đã tìm ra một số giải pháp tối ưu để giảm lực cản và lực nâng xuống mức thấp nhất tạo nên những chiếc captiva thế hệ mới...

Những biện pháp cải thiện tính năng khí động học.

Để cải thiện tính năng khí động học, giảm thiểu hệ số cản Cd, người ta thường dùng các biện pháp sau đây:

Cánh đuôi: Vào đầu những năm 60, các kỹ sư của chevrolet đã khám phá ra rằng, bằng cách gắn thêm một tấm cản (chúng ta gọi đơn giản là CÁNH) vào đuôi phía sau, lực nâng có thể giảm đáng kể hoặc thậm chí phát sinh lực nén như xe aveo thế hệ mới.

Trong khi đó, lực cản chỉ tăng một lượng rất nhỏ. Cánh có tác dụng hướng phần lớn luồng không khí trên mui xe thoát thẳng ra phía sau mà không quẩn trở lại, vì thế, làm giảm lực nâng. Nếu tăng góc độ của cánh thì có thể làm tăng lực nén thậm chí tới 100kg.

Khi đó, chỉ có một luồng không khí rất nhỏ chạy ra phía sau và quẩn dưới đuôi cánh. Như vậy cánh đã làm giảm đáng kể sự nhiễu loạn không khí xuất hiện ở chiếc xe không có dạng astback, và đã loại trừ được lực nâng, xe chỉ còn chịu lực cản.

Cánh gầm: Cánh gầm là tên gọi chung của cánh hướng gió lắp phía dưới cản trước và cánh hướng gió lắp dọc hông xe cruze 2016.

Cánh gầm lắp phía dưới mũi xe có tác dụng làm biến đổi luồng không khí lưu động phía dưới gầm xe. Chúng ta thường gọi cánh gầm lắp đặt ở gờ đáy của cản trước là “cản gió trước”. Và những tấm chắn dọc hông xe là “tấm chắn gió ngang” như xe colorado. 


Các tin khác

Video Clip

Tin tức

Chevrolet Cruze LT số sàn khác gì so với xe Cruze LTZ 2017 giá 699 triệu

Chevrolet Cruze LT số sàn khác gì so với xe Cruze LTZ 2017 giá 699 triệu

Trong năm 2017 Chevrolet Cruze LTZ có sự thay đổi đang kể về ngoại thất lẫn tính..

Các tin khác: