Vừa ra mắt, A6 Sportback e-tron đã trở thành chiếc Audi "thuôn mượt", khí động học nhất mọi thời đại

Khí động học luôn đóng vai trò then chốt trong lịch sử thành công lâu dài của Audi. Ngay từ năm 1967, NSU Ro 80 đã có thân xe hình nêm khí động học với giá trị Cd là 0,35 đã thay đổi thiết kế ô tô mãi mãi. Audi 100 (C3) thế hệ thứ ba, ra mắt vào mùa hè năm 1982, tự hào có giá trị Cd là 0,30, một con số đặc biệt vào thời điểm đó. Ngay sau đó, Audi 80 (B3) thế hệ thứ ba đã tiếp tục câu chuyện thành công này với giá trị lực cản là 0,29. Giờ đây, Audi A6 e-tron đang viết nên một chương mới.

Với giá trị Cd cực thấp là 0,21, Audi A6 Sportback e-tron là chiếc Audi khí động học nhất mọi thời đại và dẫn đầu toàn bộ Tập đoàn VW trong phân khúc của mình về mặt khí động học. A6 Avant e-tron cũng đạt được giá trị Cd là 0,24, đưa nó lên vị trí hàng đầu trong phân khúc. Các nhà phát triển khí động học Andreas Lauterbach và Matteo Ghelfi cùng nhà thiết kế bánh xe Andreas Valencia Pollex giải thích cách họ đạt được giá trị kỷ lục với sự chú ý tỉ mỉ đến từng chi tiết:

“Ngay từ khi bắt đầu dự án, chúng tôi đã đặt giá trị cao vào hiệu quả và phạm vi hoạt động và theo đuổi các mục tiêu rất tham vọng, liên quan đến A6 e-tron. Thành thật mà nói, lúc đầu, chúng tôi không chắc liệu mình có thể đạt được các giá trị mà mình hướng tới hay không. Đạt được giá trị Cd phần nghìn cuối cùng là phần khó nhất, nhưng cuối cùng, chúng tôi đã vượt qua được mục tiêu của mình”, Lauterbach nhớ lại.

"Kết quả nổi bật đạt được chủ yếu thông qua “sự hợp tác tuyệt vời giữa chúng tôi (các chuyên gia Khí động học) và các đồng nghiệp của chúng tôi trong Thiết kế. Tất cả chúng tôi đã cùng nhau nỗ lực. Ngay từ khi bắt đầu dự án, các Nhà thiết kế đã chia sẻ bản thảo của họ với chúng tôi để chúng tôi có thể cung cấp các đánh giá khí động học ban đầu. Trong một quy trình lặp đi lặp lại – đầu tiên là sử dụng mô phỏng ảo và sau đó là mô hình vật lý trong đường hầm gió – chúng tôi đã tiếp tục tối ưu hóa thân xe cơ bản.

Đặc biệt, tỷ lệ cơ bản với cửa kính bên thấp và đường mái dốc góp phần tạo nên tính khí động học tốt.”

Lauterbach và Ghelfi đã dành khá nhiều thời gian để làm việc với các đồng nghiệp trong nhóm Thiết kế về các chi tiết. Ghelfi: “Tổng cộng, chúng tôi đã chạy khoảng 2.800 mô phỏng trên xe và dành vô số giờ trong đường hầm gió và trong các cuộc họp hợp tác với các chuyên gia cùng nhà thiết kế bề mặt. Ví dụ, rèm khí được sử dụng để cải thiện luồng không khí xung quanh phía trước xe. Cạnh ngoài của cửa hút gió rèm khí nhô ra một chút, cản trở luồng không khí. Từng milimét một, chúng tôi đã đạt được một sự thỏa hiệp cuối cùng có lợi cho cả hai bên.”

Lauterbach nói thêm: “Một ví dụ khác là chiều rộng vệt bánh. Nhóm của chúng tôi muốn nó hẹp hơn. Cùng nhau, chúng tôi đã tìm ra một giải pháp phát huy tối đa thiết kế, kích thước và khí động học.”

Ghelfi: “Về khí động học, các viền khí động học đặc biệt quan trọng. Các cạnh tách rời bên hông ở phía sau của A6 Avant e-tron giúp đạt được trạng thái dừng luồng khí được xác định rõ ràng. Chúng lớn hơn đáng kể so với các xe Audi khác. Làm việc trong đường hầm gió với các đồng nghiệp Thiết kế, chúng tôi đã nghiên cứu cẩn thận các lập luận của từng bên và cố gắng tìm ra giải pháp tốt nhất. Kết quả là chỉ riêng các vành khí đã cải thiện phạm vi đi được 0,008, tương đương với 8km. Đó là một lợi thế đáng kể đến từ một chi tiết thiết kế duy nhất.”

“Nhìn vào tổng thể chiếc xe, không bên nào phải thỏa hiệp lớn. Khi mọi chuyện đã xong xuôi, tôi đã gọi cho đồng nghiệp Thiết kế để nói với anh ấy rằng chúng tôi đã cùng nhau đạt được giá trị Cd là 0,21 cho A6 Sportback e-tron, anh ấy gần như không thể tin được,” Lauterbach tự hào kể lại. Việc đạt được các giá trị Cd hàng đầu này cho A6 Sportback e-tron và Avant e-tron đòi hỏi sự chú ý đáng kể đến từng chi tiết.

Chỉ riêng hệ thống hút gió mát đóng mở được dưới lưới tản nhiệt Singleframe, giúp không khí lưu thông xung quanh khu vực này hiệu quả nhất, đã tạo ra lợi thế Cd là 0,012, tương đương với khoảng 12km quãng đường đi thêm được. Lauterbach: “Gầm xe cũng đóng vai trò quan trọng trong hiệu suất khí động học của xe. Trên A6 Sportback e-tron, chúng tôi đã bổ sung các gân gia cố được tối ưu hóa và các cạnh tách rời tại các điểm quan trọng. Bộ khuếch tán phía sau là một yếu tố quan trọng khác đối với khí động học: Do gầm xe nhẵn, bộ phận này tiếp xúc với luồng không khí trực tiếp và quá trình phục hồi áp suất có tác động tích cực đến giá trị Cd.”

Ghelfi nói thêm: “Gầm xe đã hoàn thiện phần lớn và chúng tôi đã tinh chỉnh nhiều bộ phận của nó, bao gồm các cánh gió bánh xe được điều chỉnh đặc biệt và cản 3D trên bánh trước, mỗi bộ phận đã được tối ưu hóa riêng cho các mẫu Sportback và Avant bằng cách sử dụng phân tích CFD, giúp cải thiện Cd lần lượt là 0,002 và 0,009 theo phép đo trong đường hầm gió. Tấm che gầm xe lớn (tấm chắn động cơ) ở phía trước xe đã được tối ưu hóa bằng cách thêm một bán kính lớn trên cửa thoát khí; tấm ốp bệ cửa và trục sau đã được che phủ phần lớn. Đây chỉ là một vài ví dụ. Chúng tôi đã xem xét thực tế từng chi tiết riêng lẻ. Chúng tôi có thể đạt được tất cả những tối ưu hóa này nhờ vào sự làm việc nhóm tuyệt vời với các trưởng nhóm dự án, trưởng nhóm hệ thống, quản lý thành phần và nhà thiết kế.”

Lauterbach giải thích khái niệm tổng thể theo cách này: “Sự cân bằng giữa hình dạng cơ bản, chiều cao phía sau, đường viền phía sau và thiết kế gầm xe không chỉ tác động đến giá trị Cd của xe mà còn cả lực nâng của xe. Chúng tôi đã đạt được sự cân bằng lý tưởng giữa lực nâng và Cd bằng cách tinh chỉnh gầm xe như đã mô tả.” Ghelfi nói thêm: “Avant có một cánh gió khuếch tán bổ sung bù đắp cho sự khác biệt cơ bản về khí động học giữa các kiểu dáng Sportback và Avant, điều đó có nghĩa là luồng khí gầm xe khác nhau đối với hai phiên bản A6 e-tron . Đây là một lý do khác khiến Avant sử dụng cản 3D rộng hơn để cải thiện luồng khí xung quanh bánh trước.”

Các tối ưu hóa khí động học liên quan tới mâm xe làm tròn thiết kế của Audi A6 e-tron. Nhà thiết kế vành xe Andreas Valencia Pollex chia sẻ: “Trước đây, về cơ bản, bánh xe chỉ phải đáp ứng các yêu cầu về độ ổn định. Ngày nay, chúng tôi phát triển và thiết kế các bánh xe khí động học thông minh có hiệu quả nhất có thể vì bánh xe, thậm chí cả lốp xe, đều có tác động lớn đến phạm vi hoạt động của một chiếc xe điện.” A6 e-tron có bánh xe khí động học 19” đặc biệt và hai bánh xe khí động học 20” đặc biệt.

Valencia Pollex tiếp tục: “Để đạt được tính khí động học hoàn hảo, vành xe phải hơi phẳng để luồng không khí tiếp xúc với mặt trước của xe được hướng sang một bên xung quanh thân xe mà không bị nhiễu loạn nhiều. Chúng tôi muốn gió thổi dọc theo một bức tường thay vì một tập hợp các hình dạng hình học. Vì vậy, chúng tôi cũng đã phát triển một bánh xe 21” với các cánh khí động học được làm từ nhựa đặc biệt cho A6 e-tron”.

Lauterbach nói thêm: “Nếu bạn nhìn vào toàn bộ phạm vi bánh xe, bánh xe tốt nhất và tệ nhất về mặt khí động học chỉ cách nhau 0,015 Cd. Điều đó có nghĩa là hầu như mọi bánh xe đều được thiết kế để có khí động học tối đa.”