Tìm hiểu về công suất và moment xoắn
Công suất và moment xoắn của động cơ luôn là những thông tin được người dùng quan tâm nhiều nhất khi lựa chọn một mẫu xe. Vậy ý nghĩa của những thông số này là gì?
Công và công suất.
Khi ta tác dụng một lực vào một vật thể và làm cho nó di chuyển một khoảng cách nhất định, ta đã thực hiện được một công. Giá trị của công này, nói cách đơn giản là tích của lực và quãng đường vật di chuyển được. Đơn vị của công là Joule (Jun).
Vậy để thể hiện độ lớn của công, hay nói cách khác là mức năng lượng để thực hiện một việc nào đó, trong một đơn vị thời gian, ta có công suất. Công suất được tính bằng cách lấy công chia cho thời gian thực hiện công đó.
Moment
Moment được tạo ra khi ta áp một lực có xu hướng làm quay một vật quanh trục của nó. Giá trị của moment được tính bằng phép nhân giữa độ lớn của lực với cánh tay đòn (khoảng cách từ vị trí đặt lực đến tâm quay).
Công suất và moment xoắn liên quan ra sao?
Như ta đã biết:
- Công suất = (Lực x Quãng đường)/ Thời gian.
- Quãng đường/ Thời gian = 2 x Pi x (Bán kính) x Số vòng quay.
- Moment = Lực x Bán kính (Khoảng cách)
Vậy, ta có :
- Công suất = Moment x 2 x Pi x Số vòng quay.
- Vì 1HP=735 Watts, nên ta chia 2 vế công thức cho 735, ta sẽ có công thức liên quan giữa moment xoắn và sức ngựa : HP = (Moment x Số vòng quay) / 117,04.
Kết luận
Có thể thấy, theo như công thức trên công suất và moment xoắn liên quan trực tiếp với nhau thông qua số vòng quay động cơ. Bỏ qua những tính toán khá phức tạp, 1 cách đơn giản sẽ có hai kết luận quan trọng sau:
- Động cơ có số vòng quay tối đa cao hơn sẽ cho mức công suất cực đại lớn hơn (so sánh trên 2 động cơ có cùng thông số về kích thước).
- Ở cùng một tốc độ vòng quay, động cơ nào có hành trình piston dài hơn (tương ứng với khoảng cách từ tâm chốt khuỷu đến tâm quay trục khuỷu lón hơn) thì sẽ có moment xoắn vượt trội hơn.
Nhờ vào cách giải thích này, ta biết được vì sao động cơ Diesel luôn có moment xoắn cực đại lớn hơn nhiều so với động cơ xăng: do hành trình piston trên động cơ Diesel luôn dài hơn ở động cơ xăng (điều này phụ thuộc vào các yếu tố chuyên môn khi thiết kế động cơ).
Có thể suy ra thêm, nếu động cơ được thiết kế với piston lớn hơn, tương ứng với công sinh ra trong mỗi kỳ nổ lớn hơn, dẫn tới mức công suất của động cơ sẽ lớn hơn.
Chính vì lẽ này, các động cơ trong đường đua thường được thiết kế với hành trình piston ngắn (để tăng tốc độ tối đa của động cơ), đường kính piston lớn (để làm tăng tổng lực tác động lên piston trong 1 kỳ nổ). Kết quả là piston của các xe đua luôn có hình dạng ngắn về chiều cao và to về dường kính.
Bài viết liên quan
Bài viết nổi bật
Bài viết mới nhất
Widowmaker
Bài viết: 11
Android Auto và Apple CarPlay: Ưu - nhược điểm và sự khác biệt
Apple Carplay hay Android Auto có khả năng mang giao diện trên điện thoại thông minh của người dùng lên màn hình lớn ở khu vực trung tâm của xe, tuy nhiên, chỉ giữ lại những ứng dụng cơ bản và thường dùng nhất. Mục đích cuối cùng của các công nghệ này là giúp người dùng sử dụng những tính năng cần thiết trên điện thoại một cách thuận tiện nhất mà không bị phân tâm khi lái xe. Qua đó giúp việc lái xe trở nên tiện lợi và an toàn hơn.
Widowmaker
Bài viết: 11
Tìm hiểu công nghệ phối khí CVVD đầu tiên trên thế giới của Hyundai
Các hệ thống van biến thiên hiện tại chỉ cho phép điều chỉnh thời điểm nạp và xả khí. Mới đây, Hyundai đã tiến thêm một bước khi ra mắt công nghệ phối khí CVVD (Continuous Variable Valve Duration) cho phép thay đổi cả khoảng thời gian mở của van nạp ứng với các điều kiện vận hành khác nhau của xe.
Widowmaker
Bài viết: 11
Tìm hiểu động cơ EQ Boost trên các dòng xe Mercedes mới
Với khả năng bổ sung đến 13,5 mã lực và 160 Nm lực kéo cho động cơ cỡ nhỏ 1.5L mà không làm tiêu tốn thêm nhiên liệu, công nghệ EQ Boost đang dần được Mercedes-Benz trang bị trên nhiều dòng xe sang của mình. Vậy EQ Boost là gì và vì sao Mercedes lại quyết định “phổ cập” công nghệ này trên những dòng xe tương lai của hãng?
Sơn Vinh
Bài viết: 74
Ưu và nhược điểm của hộp số vô cấp trên xe cỡ nhỏ
Cùng với sự phát triển của thị trường ô tô, hộp số vô cấp ngày một phổ biến hơn trên các dòng xe cỡ nhỏ. Vậy ưu và nhược điểm của hộp số vô cấp trên những dòng xe này là gì?
Khoa NX
Bài viết: 366
Có gì 'hot' với các công nghệ hỗ trợ lái xe ban đêm của Mercedes-Benz ?
Đèn pha LED thông minh có cường độ sáng siêu mạnh có thể chiếu xa 650m hay hệ thống quan sát Night view chính là những tính năng đột phá của các dòng xe Mercedes-Benz tại Việt Nam. Vậy thì những hệ thống này hoạt động ra sao ?
Sơn Vinh
Bài viết: 74
Tìm hiểu công nghệ an toàn trên Toyota Camry 2019
Với khẩu hiệu “Dẫn lối đam mê”, Toyota Camry thế hệ thứ 8 đã chính thức ra mắt khách hàng Việt Nam. Được xây dựng dựa trên định hướng thiết kế toàn cầu mới, Toyota Camry 2019 nâng cấp các trang bị an toàn hiện đại, tiếp tục duy trì chuẩn an toàn 5 sao ASEAN NCAP.
Quang Thien
Bài viết: 48
Tìm hiểu hệ thống kiểm soát xe trong cua độc quyền của Mazda G-Vectoring Control
G-Vectoring Control là công nghệ kiểm soát lực kéo tiên tiến và độc quyền của Mazda giúp xe ổn định và an toàn hơn khi đánh lái vào và ra cua, góp phần giảm hiện tượng đau đầu và say xe của hành khách.
Quang Thien
Bài viết: 48
Vì sao ô tô dễ móp đầu khi va chạm?
Trong tất cả những vụ va chạm trực diện, đầu xe là bộ phận chịu nhiều thiệt hại nhất. Vậy tại sao nhà sản xuất lại không thiết kế cho bộ phận này cứng và chắc chắn hơn? Trong bài viết này, danhgiaXe sẽ mang đến cho độc giả lời giải đáp cho một trong những thắc mắc phổ biến nhất về an toàn trên ô tô.
Quang Thien
Bài viết: 48
15 thông tin cơ bản về hệ thống tăng áp Turbocharger trên ô tô
Những khái niệm “tăng áp”, “turbo” đã không còn quá xa lạ với người dùng Việt trong mười năm trở lại đây. Trong khi tất cả những mẫu xe diesel thương mại đều đã được trang bị turbo, “làn sóng” tăng áp cũng lan nhanh sang những mẫu xe chạy xăng trải dài khắp các phân khúc của mỗi hãng xe lớn nhỏ. Trong bài viết này, danhgiaXe sẽ mang đến cho độc giả 15 sự thật thú vị để bạn có cái nhìn đơn giản và khái quát nhất về hệ thống turbo tăng áp trên ô tô.
Khoa NX
Bài viết: 366
Có nên 'thần thánh' thanh cân bằng trên xe ô tô ?
Thị trường phụ kiện cho xe ô tô ngày càng phát triển bởi lượng người sử dụng ngày càng tăng. Tuy nhiên, nếu các phụ tùng mang tính trang trí hay làm đẹp thì không ảnh hưởng mấy nhưng các nâng cấp tác động đến hệ thống treo hay khung gầm mà cụ thể là thanh cân bằng đang được khá nhiều người truyền tay nhau. Vậy thì thanh cân bằng thực tế có tác dụng là gì ?
Khác biệt về moment và công suất giữa 2 loại động cơ Diesel và Xăng đến từ "bản chất" của nhiên liệu, đặc tính về sự cháy của Diesel với Xăng.
Chứ ko phải thiết kế động cơ nó khác nhau. Ng ta thiết kế cái động cơ sao cho phù hợp với đặc tính cháy của nhiên liệu mà thôi. Youtube 1 cái ra đầy kết quả, vừa đúng và dễ hiểu. Đừng đưa những post sai như thế này lên trang nhất nữa.
13:51:34 16/04/2016
Minh nghi nen them ly do btu cua dau hon nhieu so voi xang nen tao ra cong suat cao hon so voi xang. Vi dau toc do chay cham hon xang nen dong co dau hoi khac ve cau tao. Noi chung ko boc nhu dc xang nhung cong suat cao hon dc xang tuong duong
11:13:41 15/04/2016
Thanks bạn đã góp ý. Theo mình, động cơ Diesel được thiết kế để hoạt động ở vòng tua chậm, là vì hành trình của piston dài, dẫn đến vận tốc trượt của piston trên cylinder lớn. Vận tốc này càng nhanh thì tốc độ mài mòn và nhiệt sinh ra càng lớn. Chính vì thế, người ta hạ chế số vòng quay tối đa của động cơ để đảm bảo độ bền của động cơ Diesel. Vấn đề BTU bạn góp ý cũng đúng, mình sẽ cân nhắc bổ sung. Xin cảm ơn bạn ^^
12:56:47 15/04/2016
Tôi ngạc nhiên khi "danhgiaxe" cho đăng bài viết mà sai gần hết những khái niệm cơ bản nhất về công suất và mômen. Tác giả có vẻ như chưa học hết vật lý cấp ba. Tại sao có thể nói rằng: "Động cơ có số vòng quay tối đa cao hơn sẽ cho mức công suất cực đại lớn hơn. Ở cùng một tốc độ vòng quay, động cơ nào có hành trình piston dài hơn (tương ứng với bán kính trục khuỷu lớn hơn) thì sẽ có moment xoắn vượt trội hơn" và "Có thể suy ra thêm, nếu động cơ được thiết kế với piston lớn hơn, tương ứng với công sinh ra trong mỗi kỳ nổ lớn hơn, dẫn tới mức công suất của động cơ sẽ lớn hơn". Trong các kết luận này, tác giả đã quên hẳn chính áp suất mới tạo ra khi nổ mới là nguyên nhân trực tiếp sinh ra mô men và công suất, trong khi giá trị áp suất lại rất khác nhau tuỳ từng loại động cơ. Trong hình minh hoạ cho bài viết là một động cơ tăng áp kép. Nhưng nếu theo kết luận của tác giả này thì động cơ tăng áp không có gì khác biệt so với động cơ thường.
10:46:51 15/04/2016
"Trong các kết luận này, tác giả đã quên hẳn chính áp suất mới tạo ra khi nổ mới là nguyên nhân trực tiếp sinh ra mô men và công suất, trong khi giá trị áp suất lại rất khác nhau tuỳ từng loại động cơ" . Cảm ơn bác đã đóng góp thẳng thắn. Em có ý kiến 1 chút. Như câu của bác, em có trích, thì áp suất sinh ra khi cháy, sẽ sinh ra công suất và moment. Bác nói đúng ạ. Nhưng bác quên 1 điều là năng lượng sinh ra từ 1 thể thích nhiên liệu là giống nhau.Vậy tương ứng với từng thể tích động cơ, lượng nhiên liệu được phun vào phù hợp. Vậy, nếu giả sử 2 động cơ có thể tích giống nhau, nhưng khác đường kính và hành trình, thì lực lực đẩy sinh ra trên piston có đường kính lớn hơn thì sẽ lớn hơn. Bài trên là một ví dụ về sự liên quan giữa công và moment xoắn. Đối với động cơ có tăng áp, thực chất, không khí được nạp nhiều hơn vào cylinder, tương ứng với lượng nhiên liệu nhiều hơn, dẫn tới tổng công suất của động cơ cao hơn thôi ạ. Xin cảm ơn bác. Mong bác đóng góp nhiệt tình ^^
12:46:46 15/04/2016
Tôi ngạc nhiên khi "danhgiaxe" cho đăng bài viết mà sai gần hết những khái niệm cơ bản nhất về công suất và mômen. Tác giả có vẻ như chưa học hết vật lý cấp ba. Tại sao có thể nói rằng: "Động cơ có số vòng quay tối đa cao hơn sẽ cho mức công suất cực đại lớn hơn. Ở cùng một tốc độ vòng quay, động cơ nào có hành trình piston dài hơn (tương ứng với bán kính trục khuỷu lớn hơn) thì sẽ có moment xoắn vượt trội hơn" và "Có thể suy ra thêm, nếu động cơ được thiết kế với piston lớn hơn, tương ứng với công sinh ra trong mỗi kỳ nổ lớn hơn, dẫn tới mức công suất của động cơ sẽ lớn hơn". Trong các kết luận này, tác giả đã quên hẳn chính áp suất mới tạo ra khi nổ mới là nguyên nhân trực tiếp sinh ra mô men và công suất, trong khi giá trị áp suất lại rất khác nhau tuỳ từng loại động cơ. Trong hình minh hoạ cho bài viết là một động cơ tăng áp kép. Nhưng nếu theo kết luận của tác giả này thì động cơ tăng áp không có gì khác biệt so với động cơ thường.
10:46:43 15/04/2016
NGười viết bài hình như chưa được học vật lý cấp ba. Nói những điều hết sức ấu trĩ và hoàn toàn sai bản chất về vật lý. Tôi ngạc nhiên vì những bài viết như vậy lại được đăng trên một trang khá tốt như "danhgiaxe"
10:40:08 15/04/2016
không biết có chỗ nào sai ?mong bác giúp đơc sửa chữa ạ ^^ Xin cảm ơn bác đã góp ý
12:57:35 15/04/2016
Bài viết nặng tính lý thuyết sách vở. Giống như được cóp nhặt từ sách ra. Nếu tác giả có thể dịch nó sang ngôn ngữ ứng dụng thì hay hon.
09:08:28 15/04/2016
Bài viết rất hay! Cám ơn anh!
07:44:14 15/04/2016
Nói lăng nhăng chả đâu vào đâu.
22:03:25 14/04/2016
Trình bày lủng củng, không biết là dành cho đối tượng nào luôn
23:46:59 14/04/2016
Công nhận với anh, đọc mấy bài của tác giả này thấy kiến thức thì có nhưng cách trình bày và các kết luận chẳng đâu vào đâu.
22:32:31 14/04/2016