Xe thể thao với thiết kế hình giọt nước là loại xe phù hợp đ...

11/07/2022 bởi Hải An
Xe thể thao với thiết kế hình giọt nước là loại xe phù hợp để gắn spoiler. Chi tiết này sẽ không hiệu quả khi gắn trên các xe SUV, có thiết kế hình hộp như Mercedes G-Class, Ford Bronco, Land Rover Defender, vì hệ số cản gió của những xe này rất lớn, hiệu quả khí động học thấp. Chúng không được sinh ra để chạy tốc độ cao.

Các loại luồng không khí khác nhau dẫn đến yêu cầu về cánh lướt gió hoạt động và có các đặt điểm vật lý khác nhau. Ví dụ như cánh lướt gió trước (Front Spoiler hay Air dam), thường gắn ở mép cản trước, với nhiệm vụ kiểm soát động lực liên quan đến không khí phía trước xe. Điều này có thể giảm hệ số cản và lực nâng ở thân xe. Thậm chí trọng tâm chuyển hướng luồng khí vào khoang động cơ nhằm mục đích làm mát hay tản nhiệt phanh trước.

Một chiếc spoiler trên xe 911. Ảnh: Minh Quân
Một chiếc spoiler trên xe 911. Ảnh: Minh Quân

Một số khác như cánh gió gắn bệ đỡ (Pedestal Spoiler) có bệ đỡ ngắn, giúp tạo thêm lực ép xuống bằng cách phá vỡ lực cản khí động học. Cánh gió gắn đèn (Lighted Spoiler) giúp cải thiện tầm nhìn và tăng độ an toàn của xe. Cánh gió nóc (Roof Spoiler) thường đặt ở giữa nóc và cửa kính phía sau.

Cánh lướt gió cũng xuất hiện trên xe bán tải, thường gắn ở cửa thùng hay nóc sau, hay kết hợp cùng nắp thùng, để đẩy không khí đi từ trước ra phía sau mà không luẩn quẩn ở thùng xe.

Wing (cánh ép gió) có thiết kế như một cánh máy bay bị đảo ngược, tách khỏi bề mặt của xe giúp không khí lưu thông trên và dưới cánh với tốc độ khác nhau, tạo ra áp suất khác nhau và từ đó sinh ra lực ép xuống cánh gió (downforce). Lực ép này giúp xe bám chặt vào mặt đường, nhưng đồng thời có thể khiến mất đi khoảng 15% tốc độ tối đa. Như vậy có thể thấy wing có cách hoạt động trái ngược với spoiler. Trong khi một thứ giúp không khi trượt đi, tạo lực nâng, thì một thứ lại khiến không khí tạo lực ép, tăng lực cản.

Vậy wing sử dụng khi nào? Wing vẫn dùng cho xe thể thao, hiệu suất cao, xe đua nhưng đặc biệt cần thiết khi vào cua ở tốc độ cao. Lúc này, xe cần phải bám đường để tránh mất cân bằng, gây ra tình trạng văng đuôi (oversteer) hoặc bị đẩy ngang ra ngoài (understeer).

Thông thường lực ép xuống lên tới hàng nghìn kg trên xe F1. Tay đua Romain Grosjean từng tuyên bố chiếc xe của anh nặng 738 kg nhưng tạo ra lực ép lên tới 5.904 kg tại mùa giải Suzuka vào năm 2018.

Ở trên các mẫu xe đường trường, McLaren Senna là mẫu xe có lực xuống cao nhất hiện nay lên tới 800 kg ở tốc độ 225 km/h nhờ vào cánh gió sau cố định cỡ lớn. Vị trí thứ hai là của chiếc Mercedes-AMG Project One với lực ép 675 kg thông qua cánh gió chủ động.

Mục tiêu của xe thể thao là giảm trọng lượng nhiều nhất có thể. Nếu như không sử dụng cánh gió, cách tăng lực bám cho xe là tăng trọng lượng và bố trí lại tỉ lệ trọng lượng. Nhưng việc tăng trọng lượng dẫn tới động cơ phải làm việc nhiều hơn để đẩy một chiếc xe đi, làm tăng mức tiêu thụ nhiên liệu, thậm chí không giúp ích nhiều trong việc tăng lực bám đường.