Xe hơi Khí_động_lực_học

Người đầu tiên khởi xướng mô hình khí động học trên xe hơi là nhà thiết kế nổi tiếng Eduard Rumpler, cha đẻ của ngành hàng không Đức. Những kinh nghiệm quý báu thu lượm từ ngành công nghiệp ôtô trong chiến tranh thế giới lần I giúp ông thuyết phục được toàn bộ giới công nghiệp ôtô tin vào những ưu điểm vượt bậc của khí động lực học. Năm 1921, chiếc xe đầu tiên do ông thiết kế mang hình giọt nước đang rơi đã làm toàn bộ triển lãm ôtô năm 1921 sửng sốt do hệ số cản gió của nó chỉ là 0,27 trong khi hệ số cản gió trung bình của các loại xe tới tận năm 1984 vẫn ở mức 0,4.

Một năm sau khi chiếc xe của Rumpler trình làng, Paul Jaray nhận được bằng sáng chế cho phát minh “xe của tương lai” lúc mới tròn 33 tuổi. Kỹ sư trẻ người Hungary đã bỏ phần lớn thời gian và sức lực cho công việc nghiên cứu sức cản không khí, tính toán các thành phần khí động lực học để thiết kế chiếc xe mà ông tin nó sẽ là hình mẫu thiết kế trong tương lai.

Đứng trên quan điểm vật lý, Jaray cho rằng kiểu thiết kế phần đuôi vuông vức như những chiếc xe ngựa hoàn toàn “phản khoa học”. Khi chiếc xe di chuyển, phần đuôi hình vuông sẽ tạo nên một vùng chân không do hình thành dòng không khí chuyển động hỗn loạn và xoáy. Áp suất lớn phía đầu, cộng với áp suất chân không phía đuôi xe sẽ tăng cường đáng kể lực cản không khí, làm chiếc xe phải sinh nhiều công hơn. Để khắc phục trở ngại đó, Paul Jaray “túm” phần đuôi lại bằng những nét vuốt thon theo quỹ đạo chuyển động, khiến dòng khí tuần tự thoát ra phía sau xe mà không hình thành bất cứ điểm xoáy cục bộ nào.

Ngành công nghiệp ôtô bỏ rơi bản phát minh của Paul Jaray suốt 10 năm sau đó, và nó sẽ mãi bị lãng quên nếu không có một sự kiện chưa từng xuất hiện trong tư tưởng của các kỹ sư ôtô. Những năm 1930-1940, đua ôtô bỗng nhiên trở thành “mốt”, là trào lưu và là thứ để khoe tài của các ông lớn sống sót sau đại khủng hoảng kinh tế thế giới năm 1929. Chịu sức ép thành tích từ phía các ông chủ nên các kỹ sư, vốn chỉ quen với những khái niệm kỹ thuật, cố gắng sản xuất những chiếc xe càng khoẻ càng tốt. Tuy nhiên, tại đường đua Le Mans năm 1937, chiếc Adler Trumpf Rennsport Coupe dung tích 1,7 lít đã gây sốc với hai chiến thắng trước những động cơ 2 lít. Bí quyết được Alder công bố: Trumpf Rennsport Coupe mang tính công nghệ và khí động học rất cao.

Từ đó đến nay ngành công nghiệp xe hơi đã tiến 1 bước rất dài. Tất cả các kiểu xe ngày nay điều chú trọng đến khí động lực học và điều đó đã khiến cho xe hao ít nhiên liệu hơn xưa.