Khi mua một chiếc ô tô mới, bên cạnh các yếu tố như tiện ích, tính năng, thẩm mỹ và giá trị, hệ số cản không khí cũng là một yếu tố quan trọng khác mà bạn cần xem xét. Trong bài viết này, hãy cùng Wuling EV Việt Nam khám phá hệ số cản là gì cũng như tầm quan trọng của nó trong việc chọn mua ô tô.
1. Hệ số cản không khí (Cd) là gì?
Hệ số cản không khí (Cd - Coefficient drag), thường được sử dụng trong động lực học chất lỏng. Cd là một đại lượng vô chiều, dùng để định lượng lực cản hoặc kháng cự của vật thể trong môi trường chất lỏng (chẳng hạn như không khí và nước). Hệ số Cd càng cao, lực cản càng lớn, từ đó khiến vật thể di chuyển càng chậm.
Cd được tính bằng công thức: Cd = 2F/ (ρAV2)
Trong đó:
- F: Lực cản (N)
- ρ: Khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m3)
- A: Diện tích mặt cắt ngang của vật thể (m2)
- V: Tốc độ của vật thể (m/s)
Hệ số cản không khí được sử dụng để định lượng lực cản của vật thể trong môi trường lỏng
Các yếu tố ảnh hưởng đến Cd:
- Hình dạng của vật thể: Những vật thể có hình dạng suông dài, bề mặt mượt mà sẽ có Cd thấp hơn so với những vật thể có hình dạng thô to, gồ ghề.
- Diện tích mặt cắt ngang của vật thể: Diện tích mặt cắt ngang của vật thể càng lớn, hệ số cản không khí Cd sẽ càng cao. Và ngược lại, diện tích mặt cắt ngang của vật thể càng nhỏ, hệ số cản Cd sẽ càng thấp.
- Tốc độ: Tốc độ chuyển động của vật thể càng nhanh thì Cd càng tăng. Ngược lại, tốc độ chuyển động của vật thể càng chậm thì Cd càng giảm.
- Độ nhớt của chất lỏng: Cd tăng khi độ nhớt của chất lỏng tăng và ngược lại.
2. Vai trò và ứng dụng của hệ số cản không khí với ô tô
Hệ số cản không khí Cd là hệ số đóng vai trò quan trọng trong quá trình thiết kế ô tô, ảnh hưởng đến hiệu suất khí động học của xe. Khi Cd càng thấp, ô tô sẽ vận hành mượt mà hơn, tăng tốc nhanh hơn và tiêu thụ nhiên liệu ít hơn. Điều này không chỉ tác động trực tiếp đến hiệu suất hoạt động của xe mà còn góp phần tích cực vào môi trường xanh. Chính vì vậy, các nhà sản xuất ô tô đều cố gắng nghiên cứu, cải tiến để cho ra đời những dòng xe với Cd càng thấp càng tốt.
Hệ số cản không khí đóng vai trò thiết yếu trong việc thiết kế và sản xuất ô tô
Những dòng ô tô có hệ số cản cao, ngoài việc khó điều khiển với tốc độ cao, ô tô sẽ cần một lượng nhiên liệu lớn để làm việc và duy trì tốc độ. Tuy nhiên, hệ số Cd cao lại đóng vai trò quan trọng đối với các dòng xe đua. Với tốc độ cao và chịu lực ép khi vào cua, các xe đua cần hệ số cản không khí cao hơn. Đó là bởi khi lực cản càng cao, lực ép xuống sẽ càng lớn, giúp xe đảm bảo an toàn và sự ổn định khi ôm cua với tốc độ cao mà không bị mất bám. Do đó, tuỳ vào dòng xe và mục đích sử dụng, việc thiết kế ô tô yêu cầu mức cân bằng giữa lực cản và lực ép là khác nhau.
Hiện nay, Cd ở mức 0,3 được xem là giá trị tiêu chuẩn, trong khi 0,2 được xem là vượt trội. Để tối ưu hóa Cd, nhà sản xuất có thể giảm thiểu sự xáo trộn của luồng không khí di chuyển quanh xe bằng một số cách:
- Điều hướng luồng không khí: Các kỹ sư ô tô có thể sử dụng các thiết kế như vây, rãnh,... trên thân xe để điều hướng luồng không khí đi thẳng và đúng hướng.
- Thiết kế đầu xe nhỏ: Phần đầu xe càng nhỏ, lực cản sẽ càng thấp. Do đó, các phương tiện nhỏ, ngắn hoặc hẹp sẽ chịu ít tác động từ lực cản không khí đáng kể.
3. Các hệ số (Cd) ở dòng xe ô tô hiện nay
Thực tế, các dòng xe với mẫu mã và công dụng khác nhau sẽ được thiết kế với hệ số cản không khí khác nhau. Điều này nhằm giúp xe được vận hành một cách phù hợp và hiệu suất, đem đến cho người dùng những trải nghiệm tốt nhất. Sau đây là hệ số Cd ở một số dòng ô tô hiện nay mà bạn có thể tham khảo.
Dòng ô tô | Phân loại | Hệ số Cd |
Sedan | Sedan cỡ nhỏ | 0,25 - 0,30 |
Sedan cỡ trung | 0,28 - 0,35 | |
Sedan cỡ lớn | 0,30 - 0,38 | |
SUV | SUV cỡ nhỏ | 0,35 - 0,40 |
SUV cỡ trung | 0,38 - 0,45 | |
SUV cỡ lớn | 0,40 - 0,50 | |
Xe tải | Xe tải cỡ nhỏ | 0,35 - 0,45 |
Xe tải cỡ trung | 0,40 - 0,50 | |
Xe tải hạng nặng | 0,50 - 0,60 | |
Xe thể thao | Xe thể thao hai cửa | 0,25 - 0,30 |
Xe thể thao mui trần | 0,30 - 0,35 | |
Siêu xe | 0,20 - 0,25 |
Hệ số Cd của một số dòng ô tô trên thị trường hiện nay
Hệ số cản không khí là một khía cạnh quan trọng cần được xem xét khi bạn đưa ra quyết định chọn mua ô tô. Hy vọng qua bài viết này, Wuling EV Việt Nam đã cung cấp cho bạn nhiều thông tin bổ ích. Đừng ngần ngại liên hệ chúng tôi nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào nhé!