Vì sao xe đua lại gắn ống xả bên hông?

Trong thế giới xe đua, thiết kế luôn ưu tiên chức năng hơn hình thức. Dù vẻ ngoài của nhiều xe đua có thể giống xe dân dụng, bên trong chúng là tập hợp các thiết bị chuyên biệt được tối ưu hóa cho một mục tiêu duy nhất: giúp xe đạt tốc độ tối đa, vận hành ổn định và tuân thủ các quy định của giải đua.

Vì thế, xe đua thường được trang bị những bộ phận nổi bật mà xe thông thường không có, như các chi tiết khí động học cỡ lớn, khung chống lật, hệ thống treo hạ thấp và lốp có độ bám cao. Trong số đó, ống xả bên hông là một đặc điểm đặc trưng, gần như đã trở thành biểu tượng của xe đua.

Lý do rõ ràng nhất khiến các đội đua lựa chọn ống xả bên hông là bởi thiết kế này mang lại vẻ ngoài ấn tượng. Tuy nhiên, ngoài yếu tố thẩm mỹ, thiết kế này còn phục vụ một mục đích thực tiễn liên quan đến cấu trúc gầm xe.

Mỗi chiếc xe đều có khoảng cách gầm nhất định so với mặt đường, và xe đua thường được thiết kế để giảm tối đa khoảng cách này nhằm hạ thấp trọng tâm, cải thiện độ ổn định.

Việc quản lý luồng không khí dưới gầm xe đóng vai trò quan trọng trong việc tạo lực bám, đến mức các xe đua nhanh nhất sử dụng các tấm định hình khí động học và bộ khuếch tán phía sau để tạo vùng áp suất, giúp xe như được “hút” xuống mặt đường.

Với xe có động cơ đặt trước, việc kéo dài ống xả ra phía sau đòi hỏi phải nâng gầm xe, có thể làm gián đoạn các yếu tố khí động học và gây khó khăn trong bảo trì.

Lợi ích khí động học của ống xả bên hông

Ống xả là một bộ phận vật lý chiếm không gian, và trong xe đua, không gian là yếu tố cực kỳ quý giá khi mỗi phần nghìn giây đều mang tính quyết định.

Việc đặt ống xả nóng bỏng trong khoang lái rõ ràng không khả thi, nên chúng thường được bố trí dưới gầm xe. Trên xe dân dụng, ống xả thường được dẫn quanh các bộ phận như hệ thống treo và khung gầm trước khi thoát ra phía sau.

Tuy nhiên, với xe đua, gầm xe được thiết kế đặc biệt để tối ưu hóa khí động học, khiến cách bố trí này không còn phù hợp.

Để minh họa, hãy nhìn vào Ford Mustang GT3 và phiên bản thương mại GTD trị giá 300.000 USD. Cả hai đều sử dụng ống xả bên hông, đặt ở vị trí ngoài khung gầm, giữa bánh trước và bánh sau, thay vì chạy dọc giữa xe như nhiều mẫu xe khác.

Thiết kế này giúp dành không gian dưới gầm cho các tấm định hình khí động học, hỗ trợ dẫn luồng không khí, làm mát các bộ phận quan trọng và điều chỉnh áp suất không khí một cách hiệu quả.

Một ví dụ khác ấn tượng hơn là chiếc Nissan GT-R LM NISMO năm 2015, với ống xả được bố trí ngay trên nắp capo. Thiết kế này tạo điều kiện cho hai đường hầm khí động học lớn chạy gần như không bị cản trở dọc theo thân xe, vừa hỗ trợ làm mát vừa tối ưu hóa luồng không khí.

Nói cách khác, mục tiêu là khai thác tối đa luồng không khí, và không gian dưới gầm xe là tài sản quý giá để tận dụng. Nếu sử dụng ống xả thoát ra phía sau trên xe có động cơ đặt trước, hiệu quả khí động học sẽ bị ảnh hưởng đáng kể.

Những ưu và nhược điểm khác

Ngoài lợi ích về khí động học, ống xả bên hông còn mang lại một số ưu điểm khác, bao gồm việc bảo trì, giảm trọng lượng và tiết kiệm không gian.

Về trọng lượng và không gian, việc sử dụng ít vật liệu hơn giúp giảm khối lượng và chiếm ít diện tích hơn. Về mặt bảo trì, ưu điểm này càng rõ rệt trong các cuộc đua đường dài.

Nhiều xe đua hiện đại được thiết kế với cấu trúc chống va chạm dạng mô-đun, cho phép tháo rời nhanh chóng để khắc phục sự cố. Nếu cần sửa chữa hoặc điều chỉnh hệ thống treo phía sau, việc không có ống xả nóng bỏng nằm gần khu vực làm việc sẽ giúp các kỹ thuật viên thao tác dễ dàng hơn.

Hơn nữa, ống xả bên hông ít chịu rủi ro hư hỏng khi xe cọ sát mặt đường. Xe đua thường có gầm thấp, đôi khi chạm mặt đường và tạo ra tia lửa. Điều này gây mài mòn các bộ phận dưới gầm. Với ống xả bên hông, bộ phận này được đặt ở vị trí an toàn hơn, tránh nguy cơ hư hại do cọ sát.

Cuối cùng, thiết kế ống xả bên hông giúp tiết kiệm trọng lượng và không gian bằng cách loại bỏ nhu cầu kỹ thuật phức tạp để dẫn ống xả dọc thân xe, vốn không thực sự cần thiết cho xe đua.

Ngược lại, trên xe dân dụng, ống xả bên hông khá hiếm và thường đi kèm một số bất tiện. Chẳng hạn, thế hệ đầu của Dodge Viper từng bị chê vì ống xả nóng dễ gây bỏng chân người ngồi khi ra vào xe, đồng thời thiếu nhiều tiện ích cơ bản.

Ngoài ra, việc tích hợp bộ giảm thanh hay bộ chuyển đổi xúc tác vào ống xả bên hông cũng gặp khó khăn. Do đó, ngoài một số mẫu xe thể thao đặc biệt như Corvette C2 hay xe độ, xe dân dụng hiếm khi sử dụng thiết kế này, bởi khí động học dưới gầm và yêu cầu bảo trì nhanh tại khu vực pit không phải là vấn đề đối với chúng.

Hải Hà (Theo SlashGear)