Lực cản khí động học và lực nâng khí động học là gì?
Để hiểu cơ bản về động lực học (sức kéo) của Ô tô chúng ta cùng tìm hiểu phương trình.
- Lực cản khí động học(Drag Force): Fx= 1.225 x Cd x V2 x A/2
Hiệu quả khí động học của một chiếc xe 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.
Hiệu quả khí động học của một chiếc xe 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 nâng ô tô (Lift Force ) Fz = 1.225 x Cf x V2 x A/2
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.
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.
Với V, Cd, Cf và A lần lượt là vận tốc chuyển động, hệ số cản, hệ số nâng và diện tích của ô tô.
Ta thấy lực kéo và lực cản ô tô phụ thuộc tỷ lệ vào bình phương phân tốc, do đó hệ số khí động học ảnh hưởng rất lớn khi Ô tô chạy tốc độ cao.
- Phân tích ảnh hưởng của lướt gió đến khí động học bằng phần mềm Acusolve
Kết quả mô phỏng cho ta thấy có lướt gió và không có lướt gió, giá trị lực nâng chêch lệch: 715 N và lực bám của xe đồng thời tăng lên 572 N (Với hệ số bám đường là 0.8).
Qua phân tích chúng ta thấy các tác dụng của lướt gió giúp tăng lực ép xuống mặt đường khi chạy tốc độ cao nhằm:
- Tăng tính ổn định của xe khi đánh lái tốc độ cao.
- Tăng lực bám đường qua đó giúp duy trì lực kéo của Ô tô.
- Tăng hiệu quả phanh mang đến độ an toàn.
- Ngoài ra lướt gió còn tăng tính thẫm mỹ của xe.
Dưới đây là dự án thành công của Thinksmart với khách hàng Thái Lan. Chúng tôi đã cung cấp các giải pháp cho khách hàng như sau:
- Scan xử lý dữ liệu và thiết kế concept lướt gió, body kit
- Phân tích mô phỏng tăng hiệu suất, tính năng hoạt động của xe.
- Gia công và lắp đặt lướt gió
- Phân tích khí động học kết hợp với mô phỏng động lực nhằm tối ưu hoạt động lướt gió ở nhiều điều kiện vận hành (Lập PCB để điều khiển cánh gió).
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét