Đánh giá ảnh hưởng biên dạng thân xe đến lực cản trên dòng xe du lịch honda city bằng phần mềm ansys fluent

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG BIÊN DẠNG THÂN XE ĐẾN LỰC
CẢN TRÊN DÒNG XE DU LỊCH ( HONDA CITY)
BẰNG PHẦN MỀM ANSYS – FLUENT

Sinh viên thực hiện: LÊ SĨ QUÂN

Đà Nẵng – Năm 2018


TÓM TẮT
Tên đề tài: Đánh giá ảnh hưởng biên dạng thân xe đến lực cản trên dòng xe du lịch (
Honda city) bằng phần mềm Ansys-Fluent.
Sinh viên thực hiện: Lê Sĩ Quân
Số thẻ SV: 103130068 Lớp: 13C4A
Đề tài này tập trung về việc tìm hiểu và thực hiện mơ phỏng khí động học tác dụng
lên vỏ xe du lịch. Đề tài được xây dựng từ nhiều kiến thức chuyên ngành phục vụ việc
tính tốn và mơ phỏng.
Chương 1: Tổng quan về đề tài. Giới thiệu về xe du lịch, khung vỏ của xe du lịch
và khí động học trên ơ tơ.
Chương 2: Xây dựng mơ hình mơ phỏng khí động học vỏ xe du lịch.Trình bày việc
lập quy trình tính tốn để từ đó xây dựng mơ hình 3D vỏ xe mô phỏng và không gian
mô phỏng.
Chương 3: Giới thiệu phần mềm Ansys Fluent.Các điều kiện tính tốn và kết quả
của q trình mơ phỏng. Tính tốn xác định lực cản khơng khí tác dụng lên khung vỏ xe
ơ tơ du lịch. Trình bày kết quả về sự ảnh hưởng của các thông số khảo sát.
Chương 4: Thay đổi biên dạng thân xe tham khảo,tính tốn và đánh giá.Lựa chọn
các thông số thay đổi và tiến hành mô phỏng.Đánh giá kết quả đạt được và so sánh với

vỏ xe cơ sở.


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

Độclập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Lê Sĩ Quân
Lớp: 13C4A

Số thẻ sinh viên: 103130068

Khoa: Cơ Khí Giao Thơng

Ngành: Kỹ Thuật Cơ khí

1. Tên đề tài đồ án:
Đánh giá ảnh hưởng biên dạng thân xe đến lực cản trên dòng xe du lịch ( Honda City)
bằng phần mềm Ansys- Fluent
2. Đề tài thuộc diện : Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

Theo xe tham khảo Honda City
Theo tài liệu tham khảo
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
-

Tổng quan về đề tài.

-

Xây dựng mơ hình mơ phỏng khí động học vỏ xe du lịch

-

Tính tốn xác định lực cản khơng khí tác dụng lên khung vỏ ơ tơ du lịch

-

Thay đổi biên dạng thân xe tham khảo,tính toán và đánh giá

5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
STT

Tên bản vẽ

Số lượng / loại giấy

1

Bản vẽ 3D xe tham khảo

1/A3

2

Bản vẽ 2D xe mô phỏng tham khảo

1/A3

3

Bản vẽ 2D xe thay đổi biên dạng vỏ

1/A3

4

Kết quả mô phỏng

4/A3

Tổng

7/A3

6. Họ tên người hướng dẫn: Ths. Nguyễn Quang Trung
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:

13/2/2017

8. Ngày hoàn thành đồ án:

25/5/2017


Đà Nẵng, ngày
Trưởng Bộ Môn

tháng

năm 2018

Người hướng dẫn
(Ký & ghi rõ họ tên )

PGS.TS. Dương Việt Dũng

Ths. Nguyễn Quang Trung


LỜI NĨI ĐẦU

Đất nước ta hiện đang trên đà cơng nghiệp hóa hiện đại hóa mạnh mẽ. Bên cạnh
đó, đời sống của người dân ngày càng được nâng cao, nhu cầu đi lại, vận chuyển không
chỉ dừng lại ở việc “đi tới nơi, về tới chốn” mà còn đòi hỏi tính tiện nghi, êm dịu. Do
đó, nền cơng nghiệp ơtơ hiện đại cần phải đảm bảo được sự an toàn khi vận hành, tính
thoải mái, dễ sử dụng và điều khiển nhẹ nhàng cho người lái.
Là sinh viên ngành cơ khí động lực, sau gần 5 năm học tập tại Trường đại học Bách
Khoa, khoa Cơ Khí Giao Thơng và được sự chỉ bảo tận tình của các thầy cơ trong khoa
thì việc tìm hiểu, nghiên cứu và tính tốn ảnh hưởng của khí động học đến biên dạng
của xe ô tô là rất thiết thực và bổ ích. Để giúp sinh viên rèn luyện được kỹ năng tìm hiểu

thơng tin, củng cố, ứng dụng lý thuyết vào thực tế và bước đầu làm quen với việc nghiên
cứu, tính tốn kiểm nghiệm, mỗi sinh viên đều được nhận Đồ án tốt nghiệp . Trong
khuôn khổ nhiệm vụ được giao, em xin trình bày nhiệm vụ Đánh giá ảnh hưởng biên
dạng thân xe đến lực cản trên dòng xe du lịch bằng phần mềm Ansys Fluent.
Em xin cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo ThS. Nguyễn Quang Trung.
Dưới sự giúp đỡ, chỉ bảo của thầy cùng sự cố gắng, nổ lực của bản thân, em đã hoàn
thành nhiệm vụ trong khoảng thời gian quy định. Tuy nhiên, do kiến thức hiểu biết có
hạn, điều kiện tham khảo thực tế chưa có nhiều nên trong đồ án khơng thể tránh khỏi sự
sai sót, nhầm lẫn. Do vậy, em mong các thầy thông cảm và chỉ bảo thêm để em hồn
thiện hơn trong q trình học tập và cơng tác sau này.

i


CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài “ Đánh giá ảnh hưởng biên dạng thân xe đến lực cản trên
dòng xe du lịch (Honda City) bằng phần mềm Ansys-Fluent” này được thực hiện dựa
trên sự giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn cùng sự thu thập kiến thức từ các tài liệu tham
khảo. Đề tài đảm bảo tính liêm chính học thuật.
Sinh viên thực hiện

Lê Sĩ Quân

ii


MỤC LỤC
TÓM TẮT
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI NÓI ĐẦU ..................................................................................................................i

CAM ĐOAN................................................................................................................... ii
MỤC LỤC …………………………………………………………………………….iii
DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ ..........................................................................v
DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU ,CHỮ VIẾT TẮT ...................................................... viii
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI ....................................................................3
1.1. Giới thiệu chung về ô tô du lịch và khung vỏ xe ơ tơ du lịch. .........................3
1.1.1. Ơ tơ du lịch. ...................................................................................................3
1.1.2. Khung vỏ ơ tơ du lịch. ...................................................................................3
1.2. Khí động học của ô tô .........................................................................................6
1.2.1. Các thông số đặc trưng ..................................................................................9
1.2.2. Lực cản khơng khí. ......................................................................................11
1.3. Tình hình đề tài khí động học ơ tơ ...................................................................13
1.3.1. Đề tài lý thuyết ............................................................................................. 13
1.3.2. Đề tài thực nghiệm .......................................................................................16
1.3.3. Các hướng đề tài chính gần đây .................................................................17
1.4. Nội dung của đồ án . .........................................................................................18
1.4.1. Mục tiêu .......................................................................................................18
1.4.2. Phương pháp ................................................................................................ 18
1.4.3. Đối tượng .....................................................................................................18
1.4.4. Phạm vi ........................................................................................................18
1.4.5. Nội dung.......................................................................................................19
CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG KHÍ ĐỘNG HỌC VỎ XE
DU LỊCH ......................................................................................................................20
2.1. Mơ phỏng khí động học vỏ xe bằng ANSYS - FLUENT............................... 20
2.1.1. Giới thiệu chung về ANSYS - FLUENT ....................................................20
2.1.2. Mơ phỏng dịng chảy khơng khí bao quanh vỏ xe bằng FLUENT .............21

iii

2.2. Mơ hình 3D vỏ xe du lịch .................................................................................21
2.3. Xác định vùng không gian mô phỏng ............................................................. 22
2.4. Chia lưới ............................................................................................................24
2.5. Các ràng buộc và điều kiện tính tốn ............................................................. 26
2.6. Phương pháp tính tốn lực khí động .............................................................. 27
CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH LỰC CẢN KHƠNG KHÍ TÁC DỤNG
LÊN KHUNG VỎ Ô TÔ DU LỊCH ...........................................................................28
3.1 Phương pháp đề tài ........................................................................................... 28
3.2. Các thông số đầu vào và một số giả thiết của bài tốn mơ phỏng. ..............29
3.2.1 Lựa chọn các thông số của vỏ xe du lịch......................................................29
3.2.2 Các giả thiết và giới hạn đề tài của bài tốn mơ phỏng. ............................... 30
3.3. Xây dựng mơ hình hình học, xác định vùng không gian mô phỏng ............31
3.4. Đặt các điều kiện tính tốn. .............................................................................32
3.4.1. Các điều kiện ràng buộc. .............................................................................32
3.4.2. Các điều kiện tính tốn ................................................................................32
3.5. Mơ phỏng và tính tốn khí động học vỏ xe cơ sở. .........................................33
3.6. Khảo sát ảnh hưởng của các thông số kết cấu tới khí động học vỏ xe ........37
3.6.1. Góc nghiêng kính chắn gió phía trước của xe .............................................38
3.6.2. Góc nghiêng kính hậu ..................................................................................42
3.6.3. Bán kính góc lượn giữa kính chắn gió và nóc xe. .......................................45
3.6.4. Bán kính góc lượn giữa kính hậu và nóc xe. ...............................................50
Chương 4: THAY ĐỔI BIÊN DẠNG THÂN XE THAM KHẢO,TÍNH TỐN VÀ
ĐÁNH GIÁ ...................................................................................................................54
4.1. Lựa chọn mơ hình hồn chỉnh. ........................................................................54
4.2. Đánh giá kết quả tính tốn mơ phỏng ............................................................ 57
4.3. So sánh vỏ xe tham khảo và vỏ xe đã thay đổi. ..............................................59
KẾT LUẬN ..................................................................................................................61
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 62

iv


DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

BẢNG 3.1 - Giá trị hệ số lực cản, lực và mô men theo các phương
BẢNG 3.2 - Giá trị Cd phụ thuộc vào góc nghiêng kính chắn gió phía trước
BẢNG 3.3 - Giá trị Cd phụ thuộc vào góc nghiêng kính hậu
BẢNG 3.4 - Sự phụ thuộc của Cd vào bán kính góc lượn giữa kính chắn gió phía trước
và nóc xe
BẢNG 3.5 - Sự phụ thuộc của Cd vào bán kính góc lượn giữa kính phía sau và nóc xe.
BẢNG 4.1- Sự phụ thuộc của Cd vào bán kính góc lượn giữa nóc xe, kính chắn gió và
kính hậu
BẢNG 4.2 - Lực cản Fd và hệ số cản Cd của mơ hình vỏ xe đã thay đổi
BẢNG 4.3 - Các thông số của mơ hình xe du lịch tham khảo và mơ hình thay đổi của
đồ án.
HÌNH 1.1: Các dạng khung vỏ điển hình của ơ tơ
HÌNH 1.2. Các dạng khung vỏ trên ơ tơ
HÌNH 1.3- Khí động học tác dụng lên vỏ xe ơ tơ
HÌNH 1.4- Khí động học phần đi xe dạng đơi lướt
HÌNH 1.5- Biện pháp cải thiện khí động học trên ơ tơ
HÌNH 1.6- Các lực tác dụng lên vật nằm trong dịng chảy
HÌNH 1.7- Sự hình thành vùng xốy áp thấp phía sau vật cản
HÌNH 1.8- Ảnh hưởng của hình dạng của vật cản tới sự hình thành vùng xốy
HÌNH 1.9 Q trình cải thiện hình dạng khí động học ơ tơ nhằm giảm hệ số cản
HÌNH 1.10- Lịch sử phát triển của các mơ hình tính tốn khí động học
HÌNH 1.11- Sơ đồ ngun lý làm việc của ống khí động
HÌNH 2.1: Mơ hình vỏ xe du lịch 3D
HÌNH 2.2 - Các kích thước của khơng gian mơ phỏng lần đầu
HÌNH 2.3 - Ví dụ về một số dạng dịng chảy ngược

HÌNH 2.4 - Các dạng phần tử lưới trong mơ hình mơ phỏng 3D
HÌNH 2.5 - Hình ảnh chia lưới trong vùng khơng gian tính tốn vỏ xe du lịch
HÌNH 3.1 – Các thơng số khảo sát của biên dạng vỏ xe
HÌNH 3.2: Xe tham khảo (Honda City)

v


HÌNH 3.3: kích thước của vùng khơng gian mơ phỏng
HÌNH 3.4: Mơ hình 3D vỏ xe tham khảo (Honda City )
HÌNH 3.5: Chia lưới vùng khơng gian mơ phỏng
HÌNH 3.6: Phân bố áp suất trên bề mặt vỏ xe
HÌNH 3.7: Phân bố áp suất trong mặt phẳng đối xứng dọc của xe
HÌNH 3.8: Phân bố áp suất theo mặt cắt đi qua điểm giữa của vỏ xe
HÌNH 3.9: Phân bố vận tốc tại mặt phẳng đối xứng dọc của xe
HÌNH 3.10: Phân bố vận tốc tại mặt cắt ngang đi qua điểm giữa của xe
HÌNH 3.11: Đường dịng tại mặt phẳng trung tuyến dọc của xe
HÌNH 3.12: Đường dịng tại mặt cắt ngang đi qua điểm giữa của xe
HÌNH 3.13: Ảnh hưởng của góc nghiêng kính chắn gió phía trước đến hệ số cản Cd
HÌNH 3.14 - Phân bố áp suất khi góc nghiêng kính chắn gió bằng 0o
HÌNH 3.15 - Phân bố áp suất khi góc nghiêng kính chắn gió bằng 65o
HÌNH 3.16 - Đường dịng bao quanh vỏ xe khi góc nghiêng kính chắn gió bằng 0o
HÌNH 3.17 - Đường dịng bao quanh vỏ xe khi góc nghiêng kính chắn gió bằng 65o
HÌNH 3.18 - Ảnh hưởng của góc nghiêng kính phía sau xe đến hệ số cản Cd
HÌNH 3.19 - Phân bố áp suất khi góc nghiêng kính sau bằng 0o
HÌNH 3.20 - Phân bố áp suất khi góc nghiêng kính sau bằng 70o
HÌNH 3.21 - Đường dịng khi góc nghiêng kính hậu bằng 0o
HÌNH 3.22 - Đường dịng khi góc nghiêng kính hậu bằng 70o
HÌNH 3.23 - Ảnh hưởng của bán kính góc lượn giữa kính chắn gió và nóc xe tới hệ số
cản Cd

HÌNH 3.24 - Đường dịng khi bán kính góc lượn giữa kính chắn gió và nóc xe là 0 mm
HÌNH 3.25 - Đường dịng khi bán kính góc lượn giữa kính chắn gió và nóc xe là 100
mm
HÌNH 3.26 - Đường dịng khi bán kính góc lượn giữa kính chắn gió và nóc xe là 200
mm
HÌNH 3.27 - Đường dịng khi bán kính góc lượn giữa kính chắn gió và nóc xe là 400
mm
HÌNH 3.28 - Đường dịng khi bán kính góc lượn giữa kính chắn gió và nóc xe là 1600
mm
HÌNH 3.29 - Phân bố áp suất khi góc lượn giữa kính chắn gió và nóc xe bằng 0 mm

vi


HÌNH 3.30 - Phân bố áp suất khi góc lượn giữa kính chắn gió và nóc xe bằng 1600 mm
HÌNH 3.31 - Ảnh hưởng của bán kính góc lượn giữa kính phía sau và nóc xe tới hệ số
cản Cd
HÌNH 3.32 – Đường dịng khi góc lượn giữa kính hậu và nóc xe bằng 0 mm
HÌNH 3.33 – Đường dịng khi góc lượn giữa kính hậu và nóc xe bằng 2000 mm
HÌNH 3.34 - Phân bố áp suất khi góc lượn giữa kính chắn gió và nóc xe bằng 0 mm
HÌNH 3.35 - Phân bố áp suất khi góc lượn giữa kính chắn gió và nóc xe bằng 2000 mm
HÌNH 4.1 - Vùng lựa chọn các bán kính góc lượn
HÌNH 4.2 – Phân bố áp suất trên bề mặt vỏ xe.
HÌNH 4.3- Phân bố áp suất trong mặt phẳng đối xứng dọc của xe.
HÌNH 4.4- Phân bố vận tốc trong mặt phẳng đối xứng dọc của xe.
HÌNH 4.5- Đường dịng trong mặt phẳng trung tuyến dọc của xe.
HÌNH 4.6 - Đồ thị Fx và Cd theo vận tốc chuyển động của dịng khí
HÌNH 4.7- Phân bố suất tại mặt trung tuyến dọc của xe tham khảo.
HÌNH 4.8- Phân bố áp suất tại mặt trung tuyến dọc của xe thay đổi.
HÌNH 4.9- Đường dịng bao quanh vỏ xe tham khảo

HÌNH 4.10- Đường dòng bao quanh vỏ xe thay đổi

vii


DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU ,CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu

Tên gọi

Đơn vị

Fx

Lực khí động theo phương dọc

N

Fz

Lực khí động theo phương ngang

N

Fy

Lực khí động theo phương thẳng đứng

N

Cd

Hệ số cản khí động theo phương dọc

-

Cz

Hệ số cản khí động theo phương ngang

-

A

Diện tích cản chính diện

ρ

Khối lượng riêng của khơng khí

m2
kg/m3

U∞

Vận tốc dịng khí ở vơ cùng

Re

Số Reynolds

-

M

Số Mach

-

µ

Hệ số độ nhớt động lực

a

Vận tốc truyền âm trong khơng khí

m/s

N.s/m2
m/s

Fms

Lực cản do ma sát

N

Fca

Lực cản do chênh áp

N

p

Áp suất

Pa

L

Thơng số hình học đặc trưng

m

ν

Độ nhớt động học của khơng khí

m2/s

viii


Đánh giá ảnh hưởng biên dạng thân xe đến lực cản trên dòng xe du lịch ( Honda City ) bằng phần mềm
Ansys - Fluent

MỞ ĐẦU

Trong những năm cuối của thế kỷ XX, đầu thế kỷ XXI, cùng với sự phát triển của
nền kinh tế quốc dân, nhu cầu đi lại của người dân tăng cao rõ rệt, trong đó có nhu cầu
sử dụng ơ tơ du lịch. Bên cạnh đó, cơ sở hạ tầng, đường sá giao thơng cũng đã có những
bước chuyển mình, phát triển rất tích cực. Một số tuyến đường cao tốc đã được xây dựng
nhằm nâng cao tốc độ di chuyển của các phương tiện tham gia giao thơng nói chung và
ơ tơ du lịch nói riêng.
Để đáp ứng được nhu cầu thực tế, trong tháng 7/2014 Chính phủ đã ban hành 2 văn
bản quan trọng là “Quy hoạch phát triển ngành công nghiệp ô tơ Việt Nam đến năm
2020, tầm nhìn đến năm 2030” và “Chiến lược phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt
Nam đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2035”, trong đó lĩnh vực sản xuất ơ tơ du lịch
nhận được sự quan tâm đặc biệt.
Mặc dù đã có sự đầu tư về công nghệ và đạt được một số thành tựu trong sản
xuất, nhưng nhìn vào thực trạng thì có thể thấy các cơ sở lắp ráp xe hiện nay đều chỉ
là lắp ráp dựa trên các bộ phụ tùng nhập khẩu. Phần cơng việc chính được thực
hiện trong nước là sản xuất khung vỏ với các công nghệ hàn, sơn và lắp ráp nội
thất, tuy nhiên chất lượng còn ở mức độ hạn chế. Vấn đề nghiên cứu, tối ưu hóa
kết cấu của vỏ xe nhằm nâng cao các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật vận hành của ô tô
chưa nhận được sự quan tâm đầu tư của các nhà sản xuất.
Trước tình hình trên, để những chiếc ơ tơ du lịch Việt Nam có thể cạnh tranh được
với ơ tơ nhập khẩu thì cần phải có đầu tư chiều sâu, đặc biệt là đầu tư cho lĩnh vực
nghiên cứu phát triển sản phẩm có chất lượng cao. Một trong những vấn đề quan trọng
hàng đầu cần được ưu tiên đầu tư nghiên cứu là tối ưu hóa dạng khí động học vỏ xe
nhằm giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và nâng cao tính an tồn chuyển động.
Từ thực tế trên, sinh viên đã thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Đánh giá ảnh
hưởng biên dạng thân xe đến lực cản trên dòng xe du lịch (Honda City) bằng phần mềm
Ansys-Fluent”.
Mục đích của đồ án:
Xây dựng mơ hình khảo sát, đánh giá dạng khí động học vỏ xe ô tô du lịch và đề xuất
các giải pháp cải thiện dạng khí động học nhằm giảm thiểu lực cản khí động tác dụng lên

ơ tơ.

SVTH: Lê Sĩ Qn

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Trung

1


Đánh giá ảnh hưởng biên dạng thân xe đến lực cản trên dòng xe du lịch ( Honda City ) bằng phần mềm
Ansys - Fluent

Đối tượng nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu của đồ án được lựa chọn là ô tô du lịch 4 chỗ với mẫu xe tham
khảo cụ thể là ô tô du lịch Honda City.
Phạm vi nghiên cứu
Đồ án tập trung nghiên cứu về lực cản khí động với tiêu chí đánh giá là hệ số cản
Cd và các yếu tố ảnh hưởng đến nó trên mơ hình vỏ xe “trơn” (bỏ qua gương chiếu hậu,
gạt mưa, các khe gờ trên vỏ, kính, …).
Nội dung nghiên cứu
Đồ án gồm các nội dung chính như sau:
1. Tổng quan đề tài
2. Xây dựng mơ hình mơ phỏng khí động học vỏ xe du lịch
3. Tính tốn xác định lực cản khơng khí tác dụng lên khung vỏ ơ tơ du lịch bằng
phần mềm ANSYS-FLUENT
4. Thay đổi biên dạng vỏ xe tham khảo,tính tốn và đánh giá
5. Kết luận.

SVTH: Lê Sĩ Quân

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Trung

2


Đánh giá ảnh hưởng biên dạng thân xe đến lực cản trên dòng xe du lịch ( Honda City ) bằng phần mềm
Ansys - Fluent

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ Ô TÔ DU LỊCH VÀ KHUNG VỎ XE Ơ TƠ DU
LỊCH.
1.1.1. Ơ tơ du lịch.
Ơ tô du lịch là một loại phương tiện giao thông đường bộ có khả năng vận chuyển
một số lượng người và hang hóa hạn chế, chủ yếu phục vụ nhu cầu cá nhân. Ngày nay
ô tô du lịch được sử dụng ngày càng rộng rãi, mở rộng nhiều chủng loại ứng cho từng
nhóm đối tượng sử dụng. Cụ thể, gồm một số loại chính như sau:
-

Xe phục vụ nhu cầu đi lại thơng thường của cá nhân có từ 2-5 chỗ ngồi và
khoang chứa đồ nhỏ.

-

Xe phục vụ cho nhu cầu đi lại và vận chuyển lớn như : xe đa dụng từ 5-8 chỗ
ngồi, thay đổi được bố trí khoang xe để chở người hoặc chở hàng,có thể hoạt
động trên các địa hình khó khăn.

Tuy nhiên, cùng với việc được sử dụng ngày càng phổ biến, các loại ô tô du lịch
cũng dần thay đổi để đáp ứng những nhu cầu sử dụng đa dạng của nhiều đối tượng khác

nhau. Ví dụ như dịng xe gia đình nhỏ gọn xuất hiện để phụ vụ cho nhu cầu đi lại cá
nhân.
Ơ tơ du lịch nói chung có đặc điểm:
-

Tải trọng nhỏ, vận tốc trung bình lớn.

-

Kích thước bố trí hạn chế.

-

Đề cao tính tiện nghi,thẩm mỹ.

-

Yêu cầu khắt khe về độ an tồn, tin cậy.

-

Giảm tối đa khối lượng cơng việc cho người sử dụng.

Do đó, kết cấu các cụm hệ thống trên ơ tơ du lịch cũng có những nét đặc trưng riêng và
ln ln có những cải tiến để đáp ứng nhu cầu đặt ra.
1.1.2. Khung vỏ ô tô du lịch.
Khung vỏ chịu tải dùng để đỡ và bắt chặt động cơ, các cụm của hệ thống truyền lực,
đồng thời nó là nơi chịu tồn bộ tải trọng của xe, những tác động thay đổi từ mặt đường
lên xe khi xe chuyển động, tác động của lực cản khí động, lực quán tính, lực phanh và
các lực do va chạm. Đồng thời, do phải đáp ứng các yêu cầu hết sức đa dạng về độ bền,

SVTH: Lê Sĩ Quân

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Trung

3


Đánh giá ảnh hưởng biên dạng thân xe đến lực cản trên dòng xe du lịch ( Honda City ) bằng phần mềm
Ansys - Fluent

độ cứng vững, độ bền lâu, cũng như các yêu cầu về khí động học và thẩm mỹ và công
thái học nên trong thực tế kết cấu khung vỏ ô tô rất đa dạng.
-

Theo loại hệ thống chịu lực trong ô tô chia ra ba loại chính (Hình 1.1):

+
Khung chịu lực (Hình 1.1a): khi vỏ đặt trên khung qua các mối nối đàn
hồi, trường hợp này khung cứng hơn vỏ nhiều nên chịu được tác động của ngoại lực và
có thể bị biến dạng nhưng khơng truyền đến vỏ. Đây là loại được dùng phổ biến ở các
xe vận tải.

a. Khung chịu lực

b. Vỏ chịu lực

c. Khung vỏ chịu lực hỗn hợp

Hình 1.1: Các dạng khung vỏ điển hình của ơ tơ

+
Vỏ chịu lực (Hình 1.1b): loại vỏ này đồng thời là khung (khơng có khung)
nên nhận toàn bộ ngoại lực tác động lên xe. Đây là loại được dùng phổ biến cho các xe
chở khách.
+
Hỗn hợp (Hình 1.1c): khung nối cứng với vỏ bằng các mối hàn hoặc
bulông hay đinh tán nên cả khung và vỏ cùng chịu tác động của ngoại lực.
Đa phần hiện nay là dạng khung chịu lực, khung ô tô rất đa dạng về kết cấu,
kiểu dáng và mục đích sử dụng. Tuỳ theo tiêu chỉ mà khung xe được phân thành nhiều
loại khác nhau.
-

Theo kết cấu của khung chia ra:

+

SVTH: Lê Sĩ Qn

Khung có dầm dọc ở hai bên (Hình 1.2a)

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Trung

4


Đánh giá ảnh hưởng biên dạng thân xe đến lực cản trên dòng xe du lịch ( Honda City ) bằng phần mềm
Ansys - Fluent

+

Khung có dầm dọc ở giữa (Hình 1.2b)

+

Khung hỗn hợp hay loại khung hình chữ X (Hình 1.2c)

Hình 1.2. Các dạng khung vỏ trên ơ tơ

-

Theo dạng dầm dọc và sự bố trí dầm dọc trong mặt phẳng khung chia ra:

+

Khung có tiết diện hình vng và dầm dọc bố trí song song

+

Khung có tiết diện hình thang và dầm thẳng

+

Khung có phần đầu thu hẹp

Do mục đích, cơng dụng khác nhau, chế độ khai thác và tải trọng đa dạng và phức
tạp nên các yêu cầu cơ bản đối với khung chịu lực là: độ cứng vững cao, độ bền cao, độ
bền lâu cao (độ bền mỏi). Mặt khác khung xe chịu lực phải có kết cấu hợp lý, hình dạng
thích hợp để có thể bố trí lắp đặt các cụm, hệ thống, thiết bị khác trên xe.
Khung ô tô là một bộ phận rất quan trọng của ơ tơ do đó khi thiết kế nó phải thoả
mãn các yêu cầu:

Tiết diện ngang của dầm dọc phải chọn theo các phép tính uốn và xoắn
khung. Mômen thay đổi theo suốt chiều dài của dầm từ giá trị không đến giá trị cực đại
nên để tiết kiệm nguyên vật liệu và đảm bảo độ cứng của dầm đều nhau, dầm dọc được

SVTH: Lê Sĩ Quân

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Trung

5


Đánh giá ảnh hưởng biên dạng thân xe đến lực cản trên dòng xe du lịch ( Honda City ) bằng phần mềm
Ansys - Fluent

chế tạo với tiết diện thay đổi. Để thoả mãn yêu cầu này dầm dọc được chế tạo theo
phương pháp dập.
-

Để hạ thấp trọng tâm ô tô và chiều cao sàn xe các dầm dọc trong ô tô du

lịch trên cầu trước và cầu sau thường được uốn cong, như vậy phần giữa của khung sẽ
nằm thấp hơn.
Khung phải đảm bảo đủ cứng để các cụm gắn trên khung hoặc hoàn toàn
cố định hoặc chỉ thay đổi vị trí rất ít. Dầm ngang phải đảm bảo giữ không cho dầm dọc
dịch chuyển dọc khi ô tô gặp chướng ngại vật va đập vào đầu trước của dầm dọc.
1.2. KHÍ ĐỘNG HỌC CỦA Ơ TƠ
Khi ơ tơ chuyển động trong mơi trường khơng khí, sự tương tác của vỏ xe với môi
trường sinh ra các lực và mơ men có ảnh hưởng xấu tới chất lượng vận hành của ô tô.
Hệ quả trực tiếp của sự tương tác trên là lực cản khơng khí làm gia tăng mức tiêu
thụ nhiên liệu của ô tô, đặc biệt là ở vận tốc cao do lực này tỷ lệ với bình phương của

vận tốc. Ngồi ra, lực nâng làm giảm khả năng bám đường, cịn các mơ men thì có thể
gây nên hiệu ứng lật xe. Đây là những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn chuyển
động.
Để giảm tối đa những ảnh hưởng xấu nêu trên, cần có những đề tài sâu về khí động
học vỏ xe ngay trong q trình thiết kế.

Hình 1.3- Khí động học tác dụng lên vỏ xe ơ tơ
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

SVTH: Lê Sĩ Quân

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Trung

6


Đánh giá ảnh hưởng biên dạng thân xe đến lực cản trên dòng xe du lịch ( Honda City ) bằng phần mềm
Ansys - Fluent

của khơng 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 khơng 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 cản tỷ lệ với hệ số cản, diện tích mũi xe và bình phương vận tốc của phương
tiện. Nghĩa là một chiếc xe hơi di chuyển với vận tốc 193km/giờ phải thắng một lực cản
gấp bốn lần lực cản của chiếc xe đó khi di chuyển ở tốc độ 97km/giờ. Và vì vậy, vận tốc
tối đa của xe sản sinh ra lực cản tối đa. Nếu chúng ta muốn nâng tốc độ tối đa của chiếc
Ferrari Testarossa từ 290km/giờ lên 322km/giờ như chiếc Lamborghini Diablo, mà

không thay đổi hình dạng của xe thì chúng ta phải nâng cơng suất của nó từ 390 mã lực
lên 535 mã lực. Còn nếu chúng ta bỏ ra nhiều thời gian và tiền bạc cho việc nghiên cứu
hình dạng khí động học của xe thì có thể làm giảm hệ số cản Cd của nó từ 0.36 xuống
0.29

Hình 1.4- Khí động học phần đuôi xe dạng đôi lướt
Từ những năm 1960, các kỹ sư chế tạo xe đua đã thực sự coi trọng hình dạng khí
động học của xe. Họ đã khám phá ra rằng, nếu giảm bớt độ dốc phía sau của xe xuống
20 độ hoặc thấp hơn, thì luồng khí sẽ xuôi theo đường mui xe một cách trơn tru và làm
giảm đáng kể lực cản. Họ gọi thiết kế kiểu này là “fastback”. Do đó, nhiều mẫu xe đua
như chiếc Porsche 935/78 “Moby Dick” đã kéo dài và hạ thấp phần đuôi quá mức tưởng
tượng.

SVTH: Lê Sĩ Quân

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Trung

7


Đánh giá ảnh hưởng biên dạng thân xe đến lực cản trên dòng xe du lịch ( Honda City ) bằng phần mềm
Ansys - Fluent

Với một chiếc xe dạng sedan hay hatchback, luồng khơng khí sẽ quẩn lại ở phía cuối
mui xe do sự hạ thấp đột ngột của phía sau mui xe tạo ra một vùng áp suất thấp, vì vậy,
tạo ra sự nhiễu loạn khơng khí phía sau mui xe. Sự nhiễu loạn này luôn gây tác dụng
xấu đối với hệ số cản.
Nếu góc của mui xe phía sau càng dựng đứng, thì luồng khơng khí sẽ thay đổi càng
đột ngột gây ảnh hưởng rất xấu tới sự ổn định ở tốc độ cao. Vào thời kỳ mới phát triển,
các nhà sản xuất ôtô chưa hiểu sâu sắc về vấn đề này nên đã chế tạo ra một vài loại xe

kiểu đó.
Những biện pháp cải thiện tính năng khí động học
Để cải thiện tính năng khí động học, giảm thiểu hệ số cản Cd, người ta thường dùng
các biện pháp sau đây:
Cánh đuôi: Vào đầu những năm 60, các kỹ sư của Ferrari đã khám phá ra rằng, bằng
cách gắn thêm một tấm cản (chúng ta gọi đơn giản là CÁNH) vào đi phía sau, lực
nâng có thể giảm đáng kể hoặc thậm chí phát sinh lực nén. Trong khi đó, lực cản chỉ
tăng một lượng rất nhỏ.
Cánh có tác dụng hướng phần lớn luồng khơng khí trên mui xe thốt thẳng ra phía
sau mà khơng quẩn trở lại, vì thế, làm giảm lực nâng. Nếu tăng góc độ của cánh thì có
thể làm tăng lực nén thậm chí tới 100kg. Khi đó, chỉ có một luồng khơng khí rất nhỏ
chạy ra phía sau và quẩn dưới đi cánh. Như vậy cánh đã làm giảm đáng kể sự nhiễu
loạn khơng khí xuất hiện ở chiếc xe khơng có dạng fastback, và đã loại trừ được lực
nâng, xe chỉ còn chịu lực cản.
Cánh gầm: Cánh gầm là tên gọi chung của cánh hướng gió lắp phía dưới cản trước
và cánh hướng gió lắp dọc hơng xe. Cánh gầm lắp phía dưới mũi xe có tác dụng làm
biến đổi luồng khơng khí lưu động phía dưới gầm xe. Chúng ta thường gọi cánh gầm
lắp đặt ở gờ đáy của cản trước là “cản gió trước”. Và những tấm chắn dọc hơng xe là
“tấm chắn gió ngang”. Để hiểu tác dụng của chúng, trước hết chúng ta hãy phân tích
luồng khơng khí ở mặt dưới sàn xe.

SVTH: Lê Sĩ Quân

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Trung

8


Đánh giá ảnh hưởng biên dạng thân xe đến lực cản trên dòng xe du lịch ( Honda City ) bằng phần mềm
Ansys - Fluent

Hình 1.5- Biện pháp cải thiện khí động học trên ơ tơ
Luồng khơng khí ở phía dưới sàn xe ln là điều khơng mong muốn. Có nhiều bộ
phận như động cơ, hộp số, trục lái và vài bộ phận khác phơi trần dưới đáy xe. Chúng sẽ
ngăn cản luồng khơng khí, đó khơng chỉ là ngun nhân gây ra sự nhiễu loạn làm tăng
lực cản mà nó cịn làm chậm luồng khơng khí và tăng lực nâng theo nguyên lý Bernoulli.
Cánh gầm và cánh cản ngang được sử dụng để giảm luồng khơng khí bên dưới
bằng cách hướng khơng khí đi qua những mặt bên cạnh của xe. Kết quả là chúng làm
giảm bớt lực cản và lực nâng do luồng khơng khí phía dưới sinh ra. Nói chung, cánh cản
ngang càng thấp thì hiệu quả càng cao. Chính vì thế mà bạn nhìn thấy những chiếc xe
đua có cánh gầm và cánh cản ngang gần sát với mặt đường. Tất nhiên với những chiếc
xe phổ thơng thì khơng thể làm như vậy.
1.2.1. Các thơng số đặc trưng
Đối tượng đề tài của khí động học là dòng chảy quanh một vật cản đang chuyển
động bằng phương pháp Ơ le với hệ tọa độ gắn với vật. Để đơn giản hóa phương pháp
mơ tả, người ta coi một vật chuyển động với vận tốc V trong môi trường khơng khí tĩnh
tương đương với vật đứng n trong dịng khí có vận tốc V.
Hình 1.6 mơ tả một vật cản nằm trong dịng chảy khơng khí với vận tốc ở đầu nguồn
là U∞. Dịng chảy khơng khí tác dụng lên vật một lực F, được phân tích thành 2 thành
phần Fx (lực cản) song song với phương chuyển động của dịng khí và Fz (lực nâng) là
thành phần vng góc với phương chuyển động. Các lực này được tính như sau:

SVTH: Lê Sĩ Quân

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Trung

9


Đánh giá ảnh hưởng biên dạng thân xe đến lực cản trên dòng xe du lịch ( Honda City ) bằng phần mềm

Ansys - Fluent

Trong đó: Fx là lực cản; Fz là lực nâng; Cd và Cz là các hệ số; ρ- khối lượng riêng
khơng khí; U∞- vận tốc chuyển động (m/s); A là diện tích cản chính diện (m2).
Cơng thức 1.1 cho thấy hệ số Cd khơng có thứ ngun, nó khơng đặc trưng cho một
đại lượng vật lý nào mà chỉ phụ thuộc vào hình dạng khí động học của vật. Đây là thông
số đặc biệt quan trọng trong đề tài khí động học.
Cơng thức trên cũng cho thấy, để giảm lực cản của khơng khí lên vật đang chuyển
động thì chỉ có cách duy nhất hợp lý là giảm hệ số Cd. Bởi vì, nếu giảm A thì sẽ giảm
thể tích sử dụng làm ơ tơ trở nên chật chội. Nếu giảm U thì tốc độ chuyển động giảm
làm năng suất vận chuyển giảm theo. Vì vậy, tất cả các nỗ lực trong đề tài khí động học
ô tô ngày nay tập trung chủ yếu vào việc cải thiện hình dáng khí động học vỏ xe nhằm
giảm thiểu Cd.
Trong đề tài khí động học, có 2 thơng số quan trọng đặc trưng dịng chảy khơng khí
là số Reynolds và số Mach. Chúng được định nghĩa như sau:
Số Reynolds :

Số Mach :

Re =

M =

U  L


U
a

(1.3)

(1.4)

Trong đó: L- thơng số hình học đặc trưng (m); µ- hệ số độ nhớt động lực (N.s/m2);
a- vận tốc truyền âm trong khơng khí.
Chỉ số “∞” trong các cơng thức trên thể hiện thơng số được lấy ở vùng khơng khí
cách xa vật chuyển động và không chịu ảnh hưởng của vật này.
Trong đề tài thủy khí động lực học người ta thường dùng các thông số trên để đánh
giá trạng thái dòng chảy và làm chỉ tiêu cho các phép quy đổi tương tự. Trong đó, thơng
số thường dịng đối với khí động học ơ tơ là Re vì M thường rất bé (M<<1). Còn nếu M
rất lớn (trường hợp các máy bay siêu âm) thì cần sử dụng thêm một chỉ tiêu tương tự
khác nữa.

SVTH: Lê Sĩ Quân

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Trung

10


Đánh giá ảnh hưởng biên dạng thân xe đến lực cản trên dòng xe du lịch ( Honda City ) bằng phần mềm
Ansys - Fluent

Ngoài ra, số Reynolds thường được sử dụng để đánh giá và xác định trạng thái dịng
chảy. Điều này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong các đề tài khí động học.
Trong phân loại dịng chảy khí động, khi M ≤ 0,3 dịng chảy được gọi là dịng chảy
dưới âm với mơi trường khơng chịu nén. Vì vậy, trong các tính tốn khí động học ơ tơ,
để đơn giản hóa bài tốn người ta thường chấp nhận giả thiết là khơng khí khơng chịu
nén với sai số không đáng kể (với M ≈ 0,3, sai số khoảng 5% ).
1.2.2. Lực cản khơng khí.

Lực cản của khơng khí có thể phân tích thành 2 thành phần: cản do ma sát Fms và
cản do chênh áp Fca, do vậy Cd cũng được chia thành hai thành phần tương ứng:

Cd = Cms + Cca

(1.5)

Nếu như thành phần cản do ma sát phụ thuộc chủ yếu vào độ nhám bề mặt của vỏ
xe thì thành phần cản do chênh áp lại phức tạp hơn rất nhiều. Nó phụ thuộc chủ yếu vào
hình dạng khí động học của vật cản. Hình 1.7 mơ tả dịng khí với vận tốc U∞ và áp suất
p∞ chảy quanh một vật cản. Có thể nhận thấy rằng, ban đầu dịng chảy ơm lấy vật và
được coi là bám vào nó cho tới điểm A. Tới đây, dòng chảy tách khỏi vật làm xuất hiện
một vùng xốy phía sau nó, vùng xốy này có áp suất p2 rất thấp (thường là chân khơng),
trong khi phía trước của vật lại chịu áp suất p1 lớn, do vậy sinh ra độ chênh áp: ∆p = p1p2

Hình 1.7- Sự hình thành vùng xốy áp thấp phía sau vật cản
Như vậy có thể viết:

Fx = Fms + A.p

(1.6)

Trong đó A.∆p = Fca là thành phần lực cản do chênh áp. Lực này phụ thuộc chủ yếu
vào độ chênh áp và diện tích của vùng xốy. Phạm vi của vùng xốy được xác định bởi
điểm tách dịng (điểm A trên hình 1.7). Đây là điểm mà dịng chảy bắt đầu tách khỏi vật
cản và là khởi đầu của vùng xoáy. Các đề tài cho thấy, trong một môi trường xác định
(có độ nhớt xác định) vị trí của điểm A phụ thuộc chủ yếu vào 2 yếu tố: vận tốc dịng
chảy và hình dạng của vật cản.

SVTH: Lê Sĩ Qn

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Trung

11


Đánh giá ảnh hưởng biên dạng thân xe đến lực cản trên dòng xe du lịch ( Honda City ) bằng phần mềm
Ansys - Fluent

Vận tốc của dòng chảy mà càng lớn thì điểm A càng dịch về phía trước làm diện
tích vùng xốy sẽ tăng lên và ngược lại. Nếu hình dạng của vật cản là lý tưởng về mặt
khí động học thì điểm A gần như khơng tồn tại mà dịng chảy sẽ bao kín vật cản như thể
hiện trên hình 1.8a. Trong trường hợp này có thể coi: Fca » 0, hay: Fx  Fms

a)- Fx ≈ Fms

b)- F >> Fms

Hình 1.8- Ảnh hưởng của hình dạng của vật cản tới sự hình thành vùng xốy
Tuy nhiên, trên thực tế phần lớn các vật (trong đó có các vỏ xe ơ tơ) có hình dạng
khí động khơng thể là lý tưởng. Khi đó, tương quan giữa các thành phần Fms và Fca hồn
tồn phụ thuộc vào hình dạng khí động học của vật. Trên hình 1.8 thể hiện sự tạo thành
vùng xốy tuỳ theo hình dạng khí động học của vật cản. Hình 1.8a là trường hợp vật có
dạng khí động lý tưởng nên khơng tạo vùng xốy và thành phần cản do chênh áp rất
nhỏ. Hình 1.8b thể hiện trường hợp vật có dạng khí động xấu, ở đây lực cản do chênh
áp Fca chiếm tỷ lệ lớn trong Fx.
Như vậy, để giảm Cd đồng nghĩa với việc cải thiện hình dạng khí động học của ơ tơ.
Q trình hồn thiện dạng khí động học vỏ xe ô tô con theo lịch sử phát triển được mơ
tả trên hình 1.9 . Có thể nhận thấy rằng, trong giai đoạn trước năm 1930 với những chiếc
ô tô có hình dáng giống xe ngựa cổ xưa, hệ số cản (trên hình ký hiệu là Cw) rất lớn (0,65

÷ 1,0). Sau đó, vào những năm 1970, hệ số này giảm xuống gần giá trị 0,4 và ngày nay
nó chỉ cịn là 0,28 ÷ 0,32 và một số loại xe đã có thể đạt được Cd = 0,25 ÷ 0,27 . Tuy
nhiên, sau năm 2000, khi những chiếc ô tô gần như đã hồn thiện về hình dạng khí động
học thì việc giảm được dù chỉ 0,01 trong Cd ngày càng trở nên khó khăn hơn, nó địi hỏi
phải có đề tài toàn diện hơn, sâu sắc hơn, trang thiết bị thử nghiệm hiện đại hơn với
những chi phí cao hơn rất nhiều. Vì vậy, trong giai đoạn này, đồ thị mô tả Cd theo thời
gian gần như nằm ngang.

SVTH: Lê Sĩ Quân

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Trung

12


Đánh giá ảnh hưởng biên dạng thân xe đến lực cản trên dòng xe du lịch ( Honda City ) bằng phần mềm
Ansys - Fluent

Trong tự nhiên, vật có hình dạng khí động học lý tưởng chính là giọt nước rơi trong
khơng khí. Nếu những chiếc ơ tơ cũng có hình dạng như vậy thì lực cản khí động là nhỏ
nhất. Trên phần dưới của hình 1.9 mơ tả một số dạng vỏ xe có hệ số cản nhỏ hơn 0,2 và
thậm chí có thể đạt giá trị 0,1. Tuy nhiên, những chiếc xe với kiểu dáng như vậy khó có
thể đáp ứng được thị hiếu của người tiêu dùng hiện nay nên không thể xuất hiện phổ
biến được. Người ta thường chỉ gặp các dạng vỏ xe như vậy trên các đường đua.

Hình 1.9 Quá trình cải thiện hình dạng khí động học ơ tơ nhằm giảm hệ số cản [6]

1.3. TÌNH HÌNH ĐỀ TÀI KHÍ ĐỘNG HỌC Ơ TƠ
Hiện nay, trong lĩnh vực khí động học ơ tơ thường sử dụng hai phương pháp đề tài
khí động học ô tô: phương pháp đề tài lý thuyết và phương pháp đề tài thực nghiệm.

1.3.1 Đề tài lý thuyết
Đề tài lý thuyết dựa trên những phương pháp mơ phỏng dịng chảy khơng khí bao
quanh ơ tơ dựa trên phương trình Navier - Stokes . Đây là một bài toán hết sức phức tạp
và vẫn đang là mối quan tâm hàng đầu của những nhà đề tài khí động học trên thế giới
và cho tới nay người ta chưa tìm được lời giải đầy đủ được bằng phương pháp giải tích.
Vì vậy, đã từ lâu các nhà đề tài tập trung vào việc xây dựng các mơ hình đơn giản hóa
và các phương pháp giải gần đúng với sự trợ giúp của máy tính. Ngày nay, cơng cụ phổ
biến hơn cả trong việc giải các phương trình vi phân đạo hàm riêng của bài tốn khí
động học ơ tơ là phương pháp số.

SVTH: Lê Sĩ Quân

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Trung

13