Gull-wing – đôi cánh chim biển

  Trên một số dòng xe độc và đắt tiền, cánh cửa được mở lên trên thay vì mở ngang ra hai bên hông xe. Bên cạnh thiết kế độc đáo, những loại cánh cửa này đòi hỏi trình độ sản xuất cao siêu để có thể đáp ứng sự hoàn thiện cả về thẩm mỹ và chức năng.

Nổi tiếng nhờ thiết kế

Gull-wing là khái niệm điển hình trong ngành công nghiệp xe hơi, để chỉ các loại cửa xe hơi có bản lề ở trên nóc xe. Chúng được gọi như vậy là vì khi mở ra, trông nó giống như con chim biển (sea-gull) đang sải cánh bay liệng.

Loại cánh cửa này thực sự thu hút sự chú ý bởi thay vì mở ra hai bên như cửa trên các dòng xe thông thường, thì nó lại mở lên trên. Nhiều chiếc xe nổi tiếng đã đi vào huyền thoại của ngành công nghiệp xe hơi toàn cầu một phần là cũng nhờ thiết kế cánh cửa này, chẳng hạn Mercedes-Benz 300SL những năm 1950, Bricklin SV-1 những năm 1970 và De Lorean DMC-12 trong những năm 1980.

Nguyên lý làm việc

Cơ cấu cơ khí chính của hệ thống cánh cửa này là cặp bản lề nằm song song trên nóc xe, được phân định bởi một thanh đỡ nhỏ. Trông thì có vẻ đơn giản, nhưng ngoài cơ cấu bản lề, cửa gull-wing còn có một thanh đỡ hoạt động bằng khí nén, nhưng không phải là để mở cửa. Thực tế là cái thanh trông giống như cái bơm thủy lực đó có tác dụng làm cho cánh cửa chuyển động từ từ trong khi mở, để tránh gây bất ngờ, làm nảy cánh, rung xe và hỏng cơ cấu bản lề.

Chi tiết khác có tác dụng đẩy chiếc cửa mở lên là các thanh xoắn được làm bằng thép không gỉ, hoạt động như những chiếc lò xo. Hãng nổi tiếng trong việc cung cấp chi tiết này là Grumman Aerospace. Mỗi bên trục cửa được gắn một cái lò xo này, để mỗi khi cửa đóng, thì thanh xoắn trong trạng thái căng. Khi bấm nút mở cửa, thanh xoắn sẽ hoạt động từ trạng thái căng sang trạng thái duỗi, và chiếc cửa xe được mở lên.

Khó khăn bắt nguồn từ điểm yếu

Nhiều người cho rằng các loại cửa gull-wing trông chỉ mĩ miều về mặt phong cách, nhưng thiết kế của nó lại rất thực tế. Lợi thế là ở chỗ khi nó được thiết kế chuẩn xác và cân bằng (chẳng hạn như trường hợp của De Lorean), thì khi mở ra chiếm rất ít không gian (khoảng 27,5 cm) và lại cho phép người sử dụng xe ra vào thoải mái hơn nhiều so với các loại cửa thông thường.

Nhưng bên cạnh đó, thiết kế cửa gull-wing cũng gặp không ít trở ngại, và đây chính là nguyên nhân khiến cho nó trở nên hiếm. Để không chiếm quá nhiều không gian khi mở và cửa phải vận hành dễ dàng, chiếc 300 SL phải có bộ khung khác thường đòi hỏi bậc bước khá cao và kích thước của cánh cửa nhỏ. Bricklin thì có kích thước lớn hơn nhưng lực đẩy để mở cách cửa thì lại có vấn đề khiến cho quá trình vận hành không được tin cậy cho lắm. Bên cạnh đó, có một vấn đề quan trọng trong quá trình sản xuất loại cửa này là phải càng nhẹ càng tốt, nhưng điều đó cũng có thể khiến nó không đủ cứng để bảo vệ an toàn trong những trường hợp va chạm hai bên hông xe.

De Lorean giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng các thanh thép cứng gia cường để làm cho chiếc cửa được khỏe và chắc như các loại cửa thông thường và sau đó sử dụng các thanh vận hành bằng khí nén tương tự như kết cấu trên các dòng xe hatchback để mở cửa.

Điểm yếu nữa của loại cửa này là thiết kế cánh cửa gull-wing sẽ làm cho ý tưởng sản xuất các phiên bản xe mui gập bị ‘vỡ mộng’. Chính vì thế, các hãng xe nổi tiếng như De Lorean không bao giờ dám nghĩ đến việc sản xuất một chiếc xe mui gập, mặc dù các phiên bản mui cứng của họ rất nổi tiếng và được ưa chuộng.

Một khía cạnh cũng không dễ gì giải quyết được là vấn đề thấm nước. Trên các dòng xe sử dụng cửa gull-wing thì hệ thống rãnh thoát nước và các gioăng phải hết sức chính xác và kín để có thể ngăn nước rò rỉ vào bên trong khoang xe, gân tổn hại đến nội thất xe. Nhiều chủ xe De Lorean đã phản ánh lại rằng khi họ mang xe đến rửa ở các trung tâm rửa xe tự động có hệ thống phụt cao áp thì nước dột vào trong xe mặc dù trong điều kiện mưa bình thường thì không vấn đề gì.

Đa dạng các phiên bản

Bên cạnh loại cánh cửa gull-wing truyền thống, còn có nhiều kết cấu cửa xe lạ thường khác, đặc biệt là trên các dòng xe độc và đắt tiền. Lamborghini sử dụng thiết kế phối hợp giữa cửa thông thường và cửa gull-wing, mà người ta thường quen gọi với cái tên là cửa cắt kéo (scissor door). Với kết cấu này bản lề vẫn ở cạnh trước của cửa nhưng cửa lại mở lên trên.

McLaren F1 roadcar và Mercedes-Benz SLR sử dụng phiên bản cửa biến điệu của hệ thống này và được gọi là cửa cánh bướm (Butterfly doors). Các cánh cửa có bản lề ở cạnh trước tương tự như cửa cắt kéo nhưng bản lề được đặt cao hơn trên trụ A-pillar, cho phép cảnh cửa vừa mở ra vừa gập lên trên. Loại cánh cửa này khiến cho chiếc xe chiếm nhiều không gian hơn khi cửa mở hết cỡ, nhưng lại không hạn chế khả năng sản xuất phiên bản mui gập

Toyota Sera là một trong số những chiếc xe được sản xuất với số lượng hạn chế cho thị trường Nhật bản được trang bị cửa cách điệu, một phiên bản biến tấu của cửa cánh bướm. Nhờ có thiết kế lạ mắt mà nhiều fan hâm mộ xe hơi ở Úc, New Zealand và Anh Quốc đã nhập mẫu xe này. Tuy nhiên, hạn chế của mẫu xe này là có hệ thỗng lái bên phải.

Koenigsegg là trường hợp đặc biệt không chỉ về thiết kế của cánh cửa mà còn ở nhiều chi tiết trên các dòng xe độc đáo của hãng. Hầu hết những chiếc xe của công ty siêu xe Thụy Điển này sử dụng hệ thống cửa với kết cấu hoạt động xoắn ốc vô cùng phức tạp, là sự kết hợp lợi thế của tất cả các loại cửa ở trên.