Vai trò của hệ số cản không khí trên xe ô tô

Trong việc thiết kế xe ô tô hiện đại ngày nay, vai trò hệ số cản không khí cực kỳ quan trọng. Hệ số cản không khí sẽ luôn được tính toán kỹ lưỡng để tốc độ xe có thể đạt được ở mức cao nhất cùng lượng nhiên liệu tiêu thụ ít nhất có thể. Tuy vậy, dựa vào đặc điểm cũng như mục đích sử dụng của từng dòng xe và kết cấu mà hệ số cản không khí sẽ có sự khác biệt. Hãy cùng Phụ tùng HQ tìm hiểu kỹ hơn về vai trò hệ số cản không khí bạn nhé.

Hệ số cản không khí đặc biệt quan trọng như thế nào?

Trên xe ô tô, hệ số cản không khí hay Cd - viết tắt của Car Drag Coefficient. Hệ số cản không khí sẽ có tác động vô cùng lớn đến độ ổn định, vận tốc tối đa xe đạt được cũng như mức nhiên liệu vận hành mà xe cần.

Khi xem xét về tính động lực học của chất lỏng thì hệ số cản không khí là một loại đại lượng giúp xác định lực kháng hoặc lực cảm của vật thể trong các môi trường nước và không khí,... Đối với xe ô tô thì hệ số cản là lực có tác động khá lớn do không khí khi chạy gây nên và làm cản trở khiến cho xe ô tô di chuyển chậm.

Việc tính toán hệ số cản không khí sẽ là một dãy các công thức toán học vô cùng phức tạp và liên quan đến mật độ không khí, tốc độ cũng như bề mặt tiếp xúc của phần đầu xe ô tô. Do đó, việc nghiên cứu hệ số cản không khí cũng ít nhiều liên quan đến việc thiết các hầm gió bên trong phòng thí nghiệm.

Xem ngay: Cách kiểm tra và thay má phanh ô tô mới đúng kỹ thuật

Các nhà sản xuất xe ô tô thường sẽ xác định hệ số cản không khí của xe bằng việc phân tích các lực cản tác dụng lên toàn bộ chiếc xe trong một mức vận tốc nhất định. Ở trong công thức tính, phần đầu xe luôn luôn là phần gây ảnh hưởng đặc biệt lớn đến thiết kế của chiếc ô tô cũng như những phần còn lại.

Lực cản của xe ô tô ngoài ra còn được xác định dựa vào những thí nghiệm vật lý bên trong đường hầm gió hay tính toán thông qua động lực học chất lỏng (viết gọn là CFD). Thí nghiệm sẽ mô phỏng dòng chảy của chất lỏng và phân tích bằng chương trình máy tính.

Dù rằng cả hai phương pháp liệt kê phía trên đều có các thí nghiệm và cơ sở vật lý nhất định nhưng vẫn chỉ là phương án mang lại kết quả tốt nhất và có thể dùng trong ngành kỹ thuật. Thông thường, trong thử nghiệm vật lý thì các hiệu ứng không khí đi qua xe ô tô trong thế giới thực sẽ được ghi chép lại để thiết kế và chỉnh sửa đối với thân xe ô tô.

Vai trò của hệ số cản không khí ở trên xe ô tô

Vai trò của hệ số cản không khí ô tô vô cùng lớn nhất là ở khâu thiết kế. Hệ số cản không khí tạo ra càng thấp thì xe ô tô sẽ đạt được hiệu suất khí động học càng cao. Khi này, ô tô sẽ vận hành vô cùng mượt mà và dễ dàng tăng tốc cũng như giải quyết được vấn đề tiêu tốn nhiên liệu.

Do đó, việc thiết kế và xử lý ô tô với hệ số cản không khí thấp sẽ phần nào giúp việc sản xuất ô tô được thân thiện với môi trường hơn và hạn chế tối đa lượng khí thải ra bên ngoài môi trường.

Còn đối với những chiếc xe đua, cần những thiết kế đặc biệt để xe có thể vào đường cua với tốc độ cao và chịu được ảnh hưởng từ lực ép xuống - do đó sẽ cần được thiết kế với những hệ số đặc biệt cao hơn.

Xem ngay: Khi nào nên tiến hành bảo dưỡng phanh ô tô?

Khi hệ số cản không khí càng cao, xe đua sẽ cần một sức cản lớn để có thể tăng lực ép xuống mặt đường giúp ôm cua tốc độ cao, để đảm bảo được độ an toàn mà không bị hất văng ra ngoài đường chạy.

Xe ô tô sẽ cần một lực kéo đủ lớn để có thể giữ lại được cả 4 bánh xe ô tô bám chắc trên mặt đường và dễ dàng để kiểm soát. Đồng thời đó, nhiều nhà sản xuất cũng muốn bộ tản nhiệt cũng như một số bộ phận trao đổi nhiệt khác có thể được làm mát tự nhiên bằng không khí.

Vì thế, thiết kế ô tô đòi hỏi rất nhiều từ cân bằng giữa lực cản với lực ép đến nhiều chỉ số khác tùy theo mẫu xe và mục đích sử dụng.

Hệ số cản không khí của xe ô tô tiêu chuẩn là bao nhiêu

Ngày nay, số 0,3 được coi là hệ số cản không khí tiêu chuẩn, với một số dòng xe đặc biệt thì 0,2 được coi là hệ số vượt trội. Để có thể tối ưu hệ số cản không khí thì các nhà sản xuất hiện nay cần giảm thiểu tối đa sự xáo trộn của không khí di chuyển quanh xe ô tô xuống mức tối thiểu.

Xem ngay: MÁ PHANH Ô TÔ (BỐ THẮNG OTO) LÀ GÌ? GIÁ MÁ PHANH Ô TÔ LÀ BAO NHIÊU?

Hệ số cản không khí 0,3 sẽ giúp ô tô tối ưu được mức độ tiêu thụ nhiên liệu cũng như khả năng tăng tốc. Tuy vậy, việc cân bằng với lực ép là điều vô cùng cần thiết để có thể đảm bảo độ an toàn cho người lái xe.

Mỗi dòng xe sẽ có một thiết kế với hệ số cản không khí phù hợp nhất. Hy vọng bài viết bên trên đây của Phụ tùng HQ đã giúp các bác tài có đầy đủ thông tin về hệ số cản không khí đang tìm kiếm.