
Khi đánh giá một chiếc xe, người ta thường nhắc đến tính khí động học. Tuy nhiên, điều gì thực sự đằng sau khái niệm này?
Những lực khí động học cơ bản ảnh hưởng như thế nào đến hiệu suất của xe?
Có hai lực khí động học chính là lực cản và lực nâng. Lực cản là sức đề kháng của không khí khi xe di chuyển, trong khi lực nâng là lực đẩy từ dưới lên thân xe, có thể làm cho các vật bay lên. Trái lại, lực nâng tiêu cực làm đẩy các vật xuống, gọi là lực nén.
Hệ số cản phụ thuộc vào nhiều yếu tố như hình dạng của vật thể, độ nhám và vận tốc. Ví dụ, một viên gạch có hệ số cản lớn, trong khi một giọt nước có hệ số cản thấp. Trong khi lái xe ở tốc độ thấp, lực cản ít đáng kể, nhưng với tốc độ cao, hình dáng xe trở nên quan trọng hơn.
Khái niệm về Hệ số cản gió
Trong quá trình nghiên cứu, một nhóm người đã phát hiện ra rằng thiết kế xe ảnh hưởng đến tốc độ di chuyển của nó. Giảm lực cản giúp xe đi nhanh hơn và tiết kiệm nhiên liệu hơn.
Với quan điểm này, ta có thể suy luận rằng xe càng tiết kiệm nhiên liệu thì càng có tính khí động học tốt hơn. Các nhà sản xuất ô tô hiện nay đang cố gắng tạo ra các mẫu xe có hệ số cản thấp nhất.Khái niệm về Lực ép và Lực nâng
Lực ép xuống mặt đường giúp xe tăng tốc và vào cua ổn định. Lực nâng được tạo ra do chênh lệch áp suất của không khí ở phía trên và dưới thân xe.
Để có lực hướng xuống theo ý muốn, người ta dựa vào Nguyên lý Bernoulli. Cánh gió ở đuôi xe tạo ra lực hướng xuống khi dòng không khí ở dưới di chuyển nhanh hơn dòng ở trên.Hiệu ứng Coanda
Để khiến không khí di chuyển theo cách đó, ta tạo ra một cái cánh có hình dạng giống cánh máy bay. Khi không khí thổi vào một bề mặt cong, nó sẽ đi theo hình dạng của bề mặt đó, hiệu ứng này được gọi là Hiệu ứng Coanda. Tùy thuộc vào cách lắp đặt cánh gió, sẽ hình thành lực nâng hoặc lực hướng xuống khi xe di chuyển.