Các bộ thân xe hiện đại sử dụng các dạng hình học đã được kiểm tra trong hầm gió để giảm thiểu lực cản không khí. Theo số liệu SEMA năm 2024, chỉ riêng các tấm chia trước được tối ưu hóa có thể giảm hệ số cản tới 12% trên các xe hiệu suất cao. Những thiết kế này dẫn hướng luồng khí một cách trơn tru quanh các vòm bánh xe và bề mặt gầm xe, ngăn ngừa các vùng xoáy gây cản trở tăng tốc và làm tăng mức tiêu thụ nhiên liệu.
Các bộ phận được bố trí cẩn thận trên xe như phần chia hướng phía trước (front splitters) và những bộ phận lớn ở phía sau gọi là bộ tản dòng (diffusers) thực tế tạo ra lực ép xuống cụ thể, giúp cải thiện độ bám đường và giữ cho xe ổn định khi chạy ở tốc độ rất cao. Theo một số bài kiểm tra đã thực hiện trên đường đua bởi Viện AeroTech năm ngoái, các bộ tản dòng phía sau này apparently làm tăng độ bám của bánh xe phía sau khoảng 18 phần trăm. Khi xem xét cách không khí di chuyển trên và dưới xe, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng khi bộ chia hướng và bộ tản dòng hoạt động đồng thời, chúng giúp giữ cho phương tiện ổn định khi đạt tốc độ trên 150 dặm một giờ. Điều này xảy ra vì chúng cân bằng sự chênh lệch áp suất bên dưới gầm xe, giúp người lái dễ dàng duy trì kiểm soát hơn khi vào các khúc cua sắc hoặc chuyển làn nhanh ở tốc độ tối đa.
Các hốc vòm bánh xe mở rộng giảm sự xáo trộn luồng khí bên hông, cho phép lốp xe rộng hơn duy trì tiếp xúc ổn định khi vào cua mạnh. Thiết kế này giảm góc trượt ngang 22% và làm giảm lực nâng có thể ảnh hưởng đến khả năng điều khiển ở tốc độ ba con số, góp phần cải thiện sự cân bằng khí động học và tăng độ tự tin cho người lái.
Một mẫu thử nghiệm thân xe rộng của nhà sản xuất xe thể thao hàng đầu nước Đức đã chứng minh những cải tiến đáng kể:
Những cải thiện này bắt nguồn từ các hầm Venturi được mô phỏng bằng máy tính và các thành phần gia cố bằng carbon có thể điều chỉnh, thích nghi với điều kiện lái xe thực tế, thể hiện sự tích hợp giữa hình thức và chức năng trong kỹ thuật hiệu suất hiện đại.
Việc chuyển sang các bộ phận thân xe bằng sợi carbon giúp giảm trọng lượng xe khoảng 50% so với các chi tiết thép thông thường. Điều này giúp xe tăng tốc nhanh hơn, phanh chính xác hơn và xử lý cua tốt hơn tổng thể. Các nghiên cứu cho thấy ngay cả khi giảm nhẹ 10% trọng lượng không tải cũng có thể cải thiện hiệu suất tiêu thụ nhiên liệu từ 6 đến 8 phần trăm, như các chuyên gia về hiệu quả năng lượng tại các cơ quan chính phủ đã ghi nhận. Ví dụ, nắp capô bằng sợi carbon thường chỉ nặng khoảng 10 đến 20 pound, ít hơn một nửa so với phiên bản thép (thường từ 40 đến 60 pound). Phần đầu xe nhẹ hơn làm thay đổi cách phân bổ cân bằng của xe, giúp xe phản hồi nhanh hơn khi tài xế cần thực hiện các chuyển hướng đột ngột ở tốc độ cao.
Đối với những thợ độ xe quan tâm đến ngân sách khi lựa chọn bộ thân xe, sợi thủy tinh rõ ràng là lựa chọn rẻ hơn, thường có giá thấp hơn từ một nửa đến hai phần ba so với các tùy chọn sợi carbon trên thị trường. Tuy nhiên, điều này đi kèm với sự đánh đổi vì các bộ kit này thường nặng hơn từ một phần tư đến gần một phần ba so với loại bằng sợi carbon tương ứng, và trọng lượng dư thừa này ảnh hưởng đến độ nhạy lái của xe khi vận hành mạnh mẽ. Khi xem xét về độ bền vật liệu thực tế, sợi carbon nổi bật khi có độ chịu kéo mạnh hơn khoảng ba lần so với vật liệu sợi thủy tinh thông thường. Đó là lý do vì sao hầu hết các tay đua chuyên nghiệp vẫn chọn sợi carbon dù giá thành cao hơn. Sợi thủy tinh vẫn phổ biến trong giới tài xế hàng ngày vì các tấm bị hư hỏng thường có thể được vá sửa thay vì phải thay thế hoàn toàn, đồng thời nhiều công ty bảo hiểm thực tế còn tính phí thấp hơn đối với xe được lắp các bộ phận bằng sợi thủy tinh.
Báo cáo hiệu suất năm 2024 của Hiệp hội Thị trường Thiết bị Chuyên biệt (SEMA) cho thấy mức cải thiện trung bình 12% về thời gian vòng đua đối với các phương tiện được trang bị bộ phụ kiện sợi carbon toàn phần. Các yếu tố đóng góp chính bao gồm:
Điều này chứng minh rằng việc giảm trọng lượng một cách chiến lược trực tiếp chuyển thành những cải thiện về hiệu suất có thể đo đếm được trên đường đua.
Rất nhiều nhà sản xuất đang phát triển các loại vật liệu composite mới kết hợp độ bền của sợi carbon với chi phí phải chăng của sợi thủy tinh. Các phiên bản đầu tiên có vẻ giảm trọng lượng từ khoảng 15 đến 20 phần trăm so với sợi thủy tinh thông thường, trong khi chỉ tốn khoảng 40 phần trăm chi phí của sợi carbon toàn phần. Chúng ta đang nói đến khoản tiết kiệm thực sự ở đây. Những người trong ngành dự đoán các loại vật liệu lai này có thể chiếm lĩnh một phần lớn thị trường hiệu suất tầm trung vào khoảng năm 2026. Đối với những người đam mê ô tô và thiết bị muốn nâng cấp phương tiện hoặc dụng cụ mà không tốn quá nhiều chi phí, đây dường như là sự lựa chọn dung hòa tốt giữa hiệu suất cải thiện và giá cả phải chăng.
Khi mở rộng vòm bánh xe, chúng có thể lắp được những lốp xe rộng hơn khoảng 20% so với loại xuất xưởng từ nhà máy. Điều này làm tăng diện tích tiếp xúc giữa lốp và mặt đường khoảng 15%, mang lại độ bám tốt hơn khi vào cua ở tốc độ cao. Các thử nghiệm cho thấy những phần cao su rộng hơn này bám chặt vào mặt đường lâu hơn khoảng ba phần mười giây trước khi bắt đầu trượt trong các vòng cua hẹp, như được ghi nhận trong nghiên cứu gần đây của JATO Dynamics. Những tấm ốp vòm bánh xe được thiết kế đặc biệt không chỉ ngăn ngừa lốp cọ vào các bộ phận khác mà còn giúp hệ thống treo hoạt động đúng chức năng. Người lái sẽ cảm nhận rõ sự khác biệt này, dù đang chạy êm trên đường cao tốc hay chinh phục địa hình gồ ghề nơi yêu cầu khả năng kiểm soát ổn định nhất.
Khi chiều rộng cơ sở của xe được mở rộng khoảng 2 đến 4 inch, theo một nghiên cứu gần đây từ SAE International trong báo cáo động lực học khung gầm năm 2023, điều này thực tế làm giảm khoảng 18% sự chuyển dịch trọng lượng ngang khi vào các khúc cua hẹp. Điều xảy ra là tư thế rộng hơn sẽ giảm áp lực lên điểm trọng tâm, dẫn đến hiện tượng nghiêng thân xe tổng thể ít hơn—khoảng 22% so với mức tiêu chuẩn do nhà máy sản xuất. Người lái cảm nhận ngay lập tức sự khác biệt này khi vận hành trên những con đường quanh co có các đoạn cua hình chữ S. Xe bám đường tốt hơn, cho phép vào cua nhanh hơn mà không mất kiểm soát. Ngoài ra, lốp mòn đều hơn ở cả bốn bánh vì trọng lượng không dồn dịch mạnh sang hai bên trong các thao tác này.
Bộ kit thân rộng được thiết kế dành cho đua xe mang lại nhiều không gian hơn cho lốp xe lớn hơn, mặc dù phần lớn các mẫu xe dùng trên đường phố tập trung vào tính thực dụng với độ rộng thêm khoảng một inch đến một inch rưỡi. Điều tuyệt vời là chúng vẫn giữ nguyên khoảng 94% khoảng sáng gầm ban đầu, do đó việc đỗ xe không trở thành cơn ác mộng, đồng thời vẫn có thể lắp được những lốp xe rộng hơn khoảng 10 đến 15 milimét so với loại xuất xưởng. Các nhà sản xuất hiện nay đang sử dụng các vật liệu tiên tiến, nghĩa là phần thân mở rộng thêm này không làm tăng nhiều trọng lượng. Mức tiêu thụ nhiên liệu cũng gần như giữ nguyên so với xe nguyên bản, chỉ giảm khoảng 2%, theo một số nghiên cứu gần đây được trình bày tại triển lãm SEMA năm ngoái.
Khi ô tô có trục bánh xe rộng hơn và lốp được thiết kế phù hợp với hiệu suất vận hành, chúng thường phản ứng nhanh hơn khoảng 16 mili giây trong các bài kiểm tra chạy ngoằn ngoèo kiểu slalom. Theo dữ liệu hầm gió từ MIRA năm 2023, các bộ thân xe (body kit) được thiết kế đúng cách có thể giảm độ nhạy cảm của xe đối với gió bên khi vận tốc trên 70 dặm/giờ khoảng 31 phần trăm. Hầu hết tài xế nhận thấy sự khác biệt này khi chuyển làn hoặc lái xe trên đường cao tốc, họ cần điều chỉnh hướng ít hơn so với trước đây. Những cải tiến này chuyển thành lợi thế thực tế trên đường, cho thấy lý do tại sao các nhà sản xuất tiếp tục đầu tư vào cả khí động học lẫn các điều chỉnh cấu trúc để cải thiện đặc tính xử lý lái xe.
Body kit có thể tăng cường hiệu quả khí động học bằng cách giảm lực cản và tạo lực ép xuống, từ đó cải thiện độ ổn định, độ bám và khả năng xử lý của xe ở tốc độ cao.
Các bộ kit thân xe bằng sợi carbon giảm đáng kể trọng lượng xe, cải thiện tăng tốc, phanh và khả năng xử lý, đồng thời nâng cao hiệu quả tiêu thụ nhiên liệu từ 6 đến 8%.
Sợi thủy tinh là lựa chọn kinh tế hơn nhưng nặng hơn sợi carbon. Sợi carbon mạnh hơn và mang lại hiệu suất tốt hơn do nhẹ hơn, giúp giảm quán tính của xe.
Bộ kit widebody cho phép lắp lốp rộng hơn, cải thiện độ bám và lực kéo khi vào cua. Chúng cũng mở rộng chiều rộng cơ sở, tăng tính ổn định và giảm độ nghiêng thân xe trong các thao tác lái mạnh.
Vật liệu composite lai cung cấp sự cân bằng giữa hiệu suất và hiệu quả chi phí bằng cách kết hợp độ bền của sợi carbon với mức giá phải chăng và tính linh hoạt của sợi thủy tinh.
EN