Như chúng ta đã tìm hiểu : 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 của không 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 không 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 công 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.Chính vì thế ta có thể thiết kế vỏ xe sinh thái dựa vào các yếu tố: diện tích mũi xe ,hình dạng xe và đuôi xe. . .
Thiết kế vỏ xe dựa trên các yếu tố như -Đảm bảo độ an toàn cho người điều khiển
-Thông thoáng, thoát khí, không gây ngạt cho người điều khiển -Giảm diện tích cản gió
-Giảm tiếng ồn Các phương án thiết kế là Phương án 1: dùng nhựa meka. * Ưu điểm
- Cứng, trong suốt, độ bền cao
* Nhước điểm
- Rất khó gia công đối với các mặt cong, vòm - Rất dễ nứt vỡ
Phương án 2: dùng tôn bề dày 0,3 mm * Ưu điểm
- Bền, cứng
- Gia công các dạng mặt cong vòm khá dễ * Nhược điểm
- Gây ồn trong quá trình chạy
- Nguy hiểm tại những điểm góc nhọn, dễ gây sát thương cho người điều khiển; Phương án 3: Dùng nhựa dẻo mềm ( gồm: nhựa đục và trong suốt)
*Ưu điểm
-Dễ gia công
-An toàn cho người điều khiển -Hạn chế tiếng ồn
-Nhựa trong có thể nhìn xuyên qua, làm kính chắn gió, giảm lực cản không khí, đảm bảo khí động học cho xe.
*Nhược điểm
-Tương đối mềm
- Khả năng hư hỏng nhiều và cao hơn so vơi 2 phương án còn lại
Qua quá trình thử nghiệm và chạy thử đội quyết định chọn phương án 3: sử dụng nhựa dẻo để làm vỏ.
Qua quá trình chạy thử và kiểm nghiệm thực tế thì, vỏ xe do đội thiết kế đảm bảo được các yêu cầu như
- Đảm bảo thoáng khí, ánh sáng,tầm nhìn - Không gây tiếng ồn trong quá trình chạy - Khối lượng vỏ được giảm tối thiểu
Hình 3.27: Vỏ xe có kính chắn gió
Kết luận: trải qua quá trình chạy thử kiểm nghiệm thực tế, khung và vỏ xe của đội đảm bảo các yêu cầu:
-Bền, cứng không có sự cố -Đảm bảo tính thẩm mỹ
-Đảm bảo yêu cầu của cuộc thi
Bảng 3.1: Bảng kê các cụm tổng thành chi tiết
STT Cụm chi tiết tổng thành Vật liệu
1 Khung xương Thép hộp 20x40.
2 Vỏ xe Nhựa mềm: trong suốt , đục.
3 Ghế lái Thép hộp 15x15, mút xốp, bọc yên xe máy.
4 Hệ thống cửa Khung nhôm, nhựa trong suốt.
5 Kính và kính chắn gió Nhựa trong suốt.
6 Trang trí nội thất, ngoại thất Sơn phun, logo trường, tên đội, biển số xe.
Bảng 3.2: Bảng quy cách vật liệu xe sinh thái tiết kiệm nhiên liệu Stt Quy cách vật liệu Loại vật liệu
A Khung xương mảng sàn
1 Thép hộp 40x20,10x10 CT3 ( vật liệu tương đương )
2 Lập là 10x1,2 Thép
3 Tôn 0,3 mm CT3 (vật liệu tương đương)
B Khung xương mảng thành trái phải
1 Nhôm thanh ray chữ T Nhôm
2 Nhựa trong, đục Nhựa mềm, dẻo
C Cửa ra vào
1 Nhôm chữ T Nhôm