Cánh tạo xoáy liệu có giúp chiếc xe bám đường hơn?

Cánh tạo xoáy được tạo ra với kỳ vọng có thể tối ưu hóa lực downforce của xe bằng cách ngăn ngừa hiện tượng dòng khí bị chia cắt khi đi qua mui xe. Nếu đủ quan tâm về dòng Mitsubishi Lancer Evolution IX, bạn có thể đã biết rằng “dân chơi” thường lắp thêm chi tiết này cho xe, và đôi khi chúng còn được ví như kiểu tóc của nhân vật hoạt hình nổi tiếng Bart Simpson vậy.

1. Công dụng của cánh tạo xoáy

Để hiểu tại sao chi tiết này lại có tên gọi là cánh tạo xoáy, chúng ta hãy tưởng tượng cách dòng khí di chuyển qua phần mui xe. Trong điều kiện lý tưởng, luồng khí sẽ bám theo những đường cong của xe sát nhất có thể. Khái niệm này do đó còn có tên là dòng khí bám (attached flow).

Dòng khí bám này sẽ tiếp xúc với bề mặt thân xe dưới dạng tiết diện, được gọi là lớp ranh giới. Tuy nhiên khi dòng khí di chuyển tới phần đuôi xe, nó sẽ không còn chảy theo bề mặt thân vỏ mà di chuyển tới phần cốp xe.

Dòng khí lúc này sẽ bị chia cắt (khuếch tán) tại khu vực ngay sau mui xe và trước cốp xe, trở thành dòng khí nhiễu động (turbulence air). Cánh tạo xoáy được sử dụng để giữ cho dòng khí này bám sát vào thân xe và di chuyển đến phần cốp hoặc cánh gió sau.

Như tên gọi, những “chiếc gai” trong ảnh trên giúp tạo ra dòng khí xoáy để giảm sự nhiễu động của dòng khí phía sau xe. Những dòng xoáy sẽ hòa với luồng khí tốc độ cao (ở gần lớp ranh giới), giúp cho luồng gió bám sát vào bề mặt của xe.

2. Mức độ hiệu quả của cánh tạo xoáy

Nói chung, dòng khí càng đi nhanh thì hiệu quả của các chi tiết khí động học càng lớn. Đó là lý do những chiếc “cánh” trên xe đua F1 hoạt động rất tối ưu ở dải tốc độ trên 200 km/h, giúp chiếc xe “dính chặt” vào mặt đường. Trên máy bay, cánh tạo xoáy thậm chí còn giúp dòng khí lướt qua “mượt mà” hơn.

Tuy nhiên trên xe hơi phổ thông, tốc độ di chuyển không đủ nhanh để cánh tạo xoáy tạo ra sự khác biệt.

Trên thực tế, những chi tiết này cũng cần có kích thước đủ lớn để can thiệp vào luồng khí di chuyển phía sau đuôi xe. Tuy nhiên, ý tưởng này là hoàn toàn bất khả thi vì vi phạm các quy định đăng kiểm và an toàn.

Nói tóm lại, chi tiết cánh tạo xoáy đa phần chỉ có chức năng trang trí thay vì cải thiện hiệu năng, song ít nhất thì chúng cũng giúp chiếc xe trông cá tính hơn “chút đỉnh”.