Ngồi sau vô-lăng chiếc Ford Flex, và khi tốc độ gió đo được ở mức 80 dặm/giờ (khoảng 129km/giờ), Steve Dworack chợt nghe thấy tiếng vo vo nhè nhẹ (tiếng ồn gió).
Tiếng động nhỏ thôi, nhưng đối với người đang ngồi sau tay lái thử nghiệm chiếc crossover mới, điều này quả thực khó chịu, bởi chỉ còn có vỏn vẹn hai tháng nữa trước khi nhà máy bắt đầu sản xuất hàng loạt phiên bản Flex để đưa ra thị trường. Dworack, viên kỹ sư chuyên nghiên cứu về tiếng ồn gió đối với xe hơi cẩn thận đánh dấu vào một thanh phụ thẳng đứng ở khu vực giữa kính chắn gió và trụ đỡ nóc xe, nơi anh cảm thấy tiếng động nghe rõ nhất. Thanh đã đánh dấu được thay thế ngay bằng một thanh khác cứng hơn, với chi phí tỏng thể cho việc thay thế các mẫu lên tới 10,000 Mỹ kim, bởi Ford và các hãng xe hơi khác thừa hiểu rằng khách hàng chẳng bao giờ ưa bất kỳ thứ tiếng ồn nào trong xe của họ. “Về cơ bản, chúng tôi làm mọi việc để tìm ra được giải pháp xử lý”, Dworack nói khi đang tiến hành thử khí động học cho xe tại hầm gió của Ford gần Detroit. Với mục đích cải thiện chất lượng, những kỹ sư của các hãng xe hơi bỏ hàng ngàn giờ đồng hồ tại các hầm gió, sử dụng máy tính, microphone và đôi tai của chính họ để tìm phương án loại bỏ tiếng ồn cho xe tới mức tối đa.
Tiếng ồn do gió gây ra là phàn nàn nhiều nhất từ phía khách hàng, theo những thăm dò trong năm 2008 của hãng J.D.Power & Associates về chất lượng xe hơi. Theo ông Dave Sargent, Phó chủ tịch phụ trách bộ phận nghiên cứu xe hơi của J.D.Power thì hãng thực sự bị ám ảnh về điều này, bởi khách hàng phàn nàn nhiều quá. Ông nói : “Nếu hãng xe hơi bị mang tiếng là sản xuất ra các loại xe rất ồn, đương nhiên khách hàng sẽ không bao giờ mua xe đó nữa”.
Các công việc của kỹ sư tiếng ồn đôi khi rất tỉ mỉ, chẳng hạn dò từng centimet để tìm ra nơi khả nghi xuất phát tiếng ồn và dùng loại băng keo đặc biệt để đánh dấu chúng lại. Tuy nhiên phần lớn công việc sẽ được các kỹ sư thao tác với các thiết kế khí động học được làm trên máy tính. Với phần mềm hỗ trợ, các kỹ sư sẽ tính toán sửa đổi thiết kế để giảm tối đa tiếng ồn lý thuyết, sau đó họ tiến hành gọt giũa mô hình đất sét theo sửa đổi đã tính toán và đưa mô hình vào hầm gió để thử. Công việc cuối cùng là thử nghiệm ngoài đường chạy với xe mẫu prototype.
Việc loại bỏ tiếng ồn khỏi xe hơi có thể làm chi phí nhiên liệu giảm đi. Với giá nhiên liệu cao như hiện tại, giảm mức tiêu thụ nhiên liệu đang là mục tiêu hàng đầu của các hãng sản xuất xe hơi. Theo ông Mark Gleason, chuyên gia về khí động học của Chrysler, khi một hãng phát hiện ra mẫu xe có vấn đề với tiếng ồn, thực chất hãng đó đang phải đối mặt với bài toán về mức tiêu thụ nhiên liệu. Các kỹ sư của Chrysler mất hàng tháng trời để thử nghiệm chiếc bán tải Dodge Ram sẽ tung ra thị trường vào mùa Thu năm nay, với một công việc duy nhất : giảm mức tiêu thụ từng giọt nhiên liệu trên những dặm đường xe chạy. Hiện tại Chrysler vẫn chưa công bố số liệu này. Trong khi đó tại nhà máy của Honda, các kỹ sư vẫn đang trong quá trình gia cố phần viền kính cánh cửa của chiếc 2008 Accord sao cho đảm bảo không để lọt tiếng gió kể cả trong trường hợp va đụng.
Ông Clement D’Souza, kỹ sư trưởng của Honda tại Marysville, Ohio tiết lộ rằng mặc dù các hãng sản xuất xe hơi khác đã không còn quan tâm tới chi tiết viền kính nữa, song khách hàng của Honda vẫn yêu cầu hãng giải quyết hoàn hảo khâu kỹ thuật này. Honda đã sử dụng hầm gió để thử nghiệm trong nhiều năm, tập trung vào bài toán nghiên cứu khe hở giữa các cơ cấu hay dịch chuyển như kính và cánh cửa xe. Theo nghiên cứu của J.D Power, việc thử nghiệm này đã đem lại kết quả tích cực trong việc giảm tiếng ồn gió từ tỷ lệ 12/100 chiếc Accord (có sự cố tiếng ồn) vào thời điểm 1998 xuống còn 1-2/100 chiếc ở những phiên bản mới nhất. Đối với các kỹ sư và nhóm thiết kế của Ford, bài toán đặt ra là phải làm kín các mối nối của 220 chi tiết bản kim loại có trên chiếc Flex. Họ cũng đã chuyển mối nối giữa cửa và thân xe phía trước trong thiết kế chiếc SUV Expedition sang phía cạnh ở phiên bản Flex. Ông John Wheeler, kỹ sư chế tạo phần thân xe Flex cho biết : “Như thế, cửa xe sẽ khớp kín khít hơn với phần nóc và thân xe, kết quả là tính khí động của xe tăng lên và gió lọt qua cánh cửa sẽ giảm đi. Mối nối cạnh đã trở thành tiêu chuẩn cho nhiều phiên bản của Ford, chẳng hạn chiếc Edge crossover và Focus mới”.
Cuộc chiến của các hãng với tiếng ồn gió là một cuộc chiến hao tiền tốn của, dù về mặt kỹ thuật, đôi khi chỉ là giải pháp đặt một loại chất dẻo giữa hai lớp kính của kính chắn gió. Bởi nếu một chiếc xe bị phát hiện có nhiều tiếng ồn gió, chiếc xe đó sẽ bị coi là có vấn đề về thiết kế cơ bản và về nguyên tắc thì không thể khắc phục ngay được. Đối với phần lớn hãng sản xuất xe hơi, thiết kế khí động học và giảm tiếng ồn là những việc được ưu tiên hơn các yếu tố khác, trong đó có giá thành sản xuất. Lý do chỉ đơn giản vì chúng là biểu tượng cho chất lượng.
Hầm gió là hệ thống thiết bị được dùng để thử đặc tính khí động học của vật mẫu, như xe hơi, máy bay, nhà cửa, cầu cống… Có nhiều loại hầm gió, từ kiểu tốc độ thấp tạo ra luồng gió với tốc độ dưới 400km/giờ, tới hầm gió tốc độ âm thanh, siêu âm, gấp 5 lần tốc độ âm thanh và cao hơn nữa. Thông thường xe hơi được đưa vào hầm gió loại đầu tiên, cá biệt các siêu xe sẽ được đưa vào hầm thử tốc độ âm thanh. Xe đặt trên sàn chuyển động bằng các con lăn, mặt sàn có các lỗ gió theo chiều vuông góc với thân xe và ở các góc 30, 45 độ so với thân xe. Gió được tạo ra bởi một hệ quạt đồng trục, thổi trực tiếp vào xe theo phương ngang và các phương khác nhờ lỗ sàn. Các tác động của dòng không khí chảy rối (khí quẩn) tạo ra phía sau xe mẫu sẽ được đo đạc để tính toán mức tiêu hao năng lượng, các ảnh hưởng có hại của dòng khí tạo ra khi xe chuyển động, tiếng ồn gió ở các góc độ…
Nguyên Anh
.){kind=link}