Những chiếc xe hiện đại thời nay thường có thiết kế đẹp và ấn tượng, tuy nhiên một số người lại chỉ muốn tháo tung những chiếc xe đó ra. Một trong số đó là Rob Carstairs, chuyên gia khí động học tại Ford.
“Thứ đầu tiên tôi muốn gỡ bỏ là gương chiếu hậu. Chiếc xe trông sẽ thật tuyệt nếu không có chúng”. Tuy nhiên, lý do mà Rob đưa ra lại khá khoa học. Ông cho biết: “Gương chiếu hậu không hề hỗ trợ cho thiết kế khí động học của xe”.
Đối với những chuyên gia khí động học, gương chiếu hậu không phải là thứ duy nhất mà họ muốn gỡ bỏ. Để đạt tới sự hoàn hảo về khí động học, Rob sẵn sàng thay thế hàng loạt những chi tiết không cần thiết của xe, từ đó tăng khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm tối đa lực cản. Một phương tiện di chuyển có khả năng điều hướng lưu lượng khí thật trơn tru ở mọi góc cạch của xe là ước mơ của bất cứ nhà khí động học nào.
Giấc mơ này có vẻ như đã được hiện thực hóa bởi những chiếc xe mang hình dáng giọt nước. Thiết kế đặc biệt này cho phép không khí chuyển động dễ dàng quanh chiếc xe, đồng thời phần đuôi vuốt dài sẽ giúp giải quyết vấn đề lực cản tạo ra bởi vùng chân không thường hình thành khi dòng không khí rời khỏi nóc và đuôi xe.
Ngược lại, có rất nhiều lý do khiến các chuyên gia khí động học không phải là những người quyết định tất cả mọi vấn đề, không chỉ bởi vì chẳng ai muốn lái một chiếc xe hình giọt nước khổng lồ.
Ở Ford, hình dáng cuối cùng của một chiếc xe phải đáp ứng những quy chuẩn khác nhau của nhiều đội ngũ khác nhau, bao gồm nhóm thiết kế, chuyên gia khí động học cho tới những kỹ sư an toàn. Cũng chính vì yếu tố an toàn cho người lái, bản thân Rob cũng phải thừa nhận rằng gương chiếu hậu là một chi tiết cố định không thể thay thế trên xe.
Làm việc nhóm
Quá trình thỏa hiệp này chính là chìa khóa cho quy trình phát triển thiết kế của Rob và các cộng sự. Một nhà thiết kế biết rõ thị hiếu của khách hàng, tuy nhiên chưa chắc đã đảm bảo về khí động học. Tương tự, Rob có thể đưa ra những gợi ý thiết kế tối ưu nhất về khí động học, nhưng chúng chưa chắc sẽ làm nên những sản phẩm bán chạy trên thị trường. Cũng chính vì lẽ đó, nhiệm vụ của Rob là tối ưu hóa các chi tiết có sẵn, để đạt được hiệu quả khí động học nhất cho chiếc xe.
Rob cho biết: “Lấy ví dụ trên chiếc SUV Everest, phần rìa ngoài của cản trước được thêm cánh lướt gió. Thiết kế này cho phép định hướng luồng không khí chạy qua đầu xe và cải thiện khí động học thêm 5%”.
Nhiều chiếc xe Ford hiện nay đã được trang bị gờ tản gió tích hợp trên đèn hậu, điều hướng dòng không khí theo hướng ra khỏi chiếc xe, thay vì bao trùm quanh xe như thông thường và tạo thêm lực cản – một chi tiết khá thông minh và hầu như không tốn kém nhiều chi phí cho thiết kế khí động học của xe.
Cải tiến công nghệ
Tại Ford, công việc của các chuyên gia khí động học đã được cải thiện đáng kể nhờ những phát triển về công nghệ điện toán.
Nếu như hầm gió vẫn đang là môt phần quan trọng của quá trình thí nghiệm công nghệ khí động học, những thiết bị mô phỏng và mô hình máy móc tiên tiến giờ đây đã cho phép Rob và các cộng sự dễ dàng thử nghiệm các thiết kế mới ngay trên các siêu máy tính của Ford. Tuy không thay thế chức năng của hầm gió, nhưng những mô hình máy tính này là một phương thức bổ trợ có khả năng mô phỏng hàng giờ thử nghiệm – một điều từng là bất khả thi khoảng 10 năm về trước.
“Nếu thí nghiệm được tiến hành trong hai ngày liên tiếp, chúng ta có thể đạt được 50,000 giờ mô phỏng một cách dễ dàng,” – Rob cho biết.
Thiết kế cuối cùng của một chiếc xe được chi phối khá mạnh mẽ bởi thị trường mà chiếc xe đó hướng tới. Mặc dù những chiếc xe có gầm thấp thường có tính khí động học tốt hơn, tuy nhiên khoảng sáng gầm xe lại thay đổi phụ thuộc vào từng mẫu mã và nhất là độ bằng phẳng của địa hình trong mỗi khu vực.
“Ví dụ như, tại Ấn Độ đường sá nơi đây thường khá gồ ghề, do đó gầm xe cần được điều chỉnh cao hơn,” – Rob cho hay. “Vì vậy, chúng tôi cần phải xem xét mọi dạng địa hình của toàn bộ quốc gia trong khu vực”.
Tuy nhiên, ngày càng có nhiều người tiêu dùng mong muốn sở hữu một phương tiện tiết kiệm nhiên liệu, mỗi thay đổi trong thiết kế đề xuất bởi đội ngũ phụ trách khí động học đều được ưu tiên hàng đầu. “Đội ngũ thiết kế của Ford giờ đây đã đón nhận nhiều hơn những ý tưởng của chúng tôi,” – Rob chia sẻ.
Trong kỷ nguyên của phương tiện chạy bằng điện, các phương tiện ngày càng hướng tới hình dáng khí động học hơn. “Ví dụ như một chiếc xe điện thì ít có nhu cầu làm mát động cơ, vì vậy lưới tản nhiệt có thể được thiết kế nhỏ đi đáng kể, điều này vô cùng tốt để tăng tính khí động học cho xe,” – Rob nói.
