Tìm hiểu về công suất và moment xoắn

Chuyên đề: Công nghệ thuật ngữ ô tô
Chỉnh sửa lúc: 14/05/2017

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.

 

Bạn cảm thấy bài viết hữu ích?

Bài viết nổi bật

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


Loading...

Bài viết mới nhất

  • Hoàng Tuấn

    0933566080

    Bài viết: 354

    Ford thử nghiệm hệ thống cảnh báo đèn đỏ từ xa dành cho ô tô

    10:14 AM 23/08/2017
    122
    Ford đang thử nghiệm công nghệ giúp người lái xe ô tô tránh được các điểm dừng đèn đỏ để tiết kiệm tới 20% thời gian tham gia giao thông mỗi ngày...
  • Mai Trâm

    Bài viết: 23

    Sẽ ra sao khi xế hộp sở hữu những chiếc loa “tàng hình”?

    15:26 PM 09/08/2017
    754
    Hãy tưởng tượng chiếc xe với hệ thống loa âm thanh “đồ sộ”, đắt tiền của bạn sẽ biến mất hoàn toàn vào một ngày nào đó. Nhưng điều đó không có nghĩa rằng tiện ích này sẽ bị cắt giảm hoặc buộc bị cấm sử dụng, chỉ là nó đã được đưa lên một tầm cao mới…
  • Tri Cao

    Bài viết: 49

    Tìm hiểu hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA

    12:08 PM 14/05/2017
    3858
    Trong thực tế, khi di chuyển trên đường chúng ta hoàn toàn không thể tránh khỏi những tình huống giảm tốc đột ngột để tránh tai nạn có thể xảy đến. Và để đảm bảo an toàn cho hành khách ở mức cao nhất, hệ thống phanh khẩn cấp BA - Brake Assist đã được ra đời. Vậy BA (hay BAS) là gì?, hãy cùng Danhgiaxe tìm hiểu tính năng an toàn này nhé.
  • Tri Cao

    Bài viết: 49

    Tại sao lại có nút ESP OFF trên ô tô?

    10:15 AM 09/05/2017
    10050
    Ngày nay, hệ thống cân bằng điện tử ESP (Electronic Stability Program) không còn chỉ xuất hiện trên những mẫu xe hạng sang, mà chúng dần trở thành một trong những tính năng an toàn “không thể thiếu” cho hầu hết các mẫu xe phổ thông...
  • Hoàng Tuấn

    0933566080

    Bài viết: 354

    Tìm hiểu động cơ tăng áp turbocharge cùng Honda Civic 2017

    15:11 PM 08/04/2017
    8069
    Ngoài ưu điểm về khả năng vận hành mạnh mẽ thì động cơ turbocharge còn mang đến những ưu, nhược điểm nào khác? Hãy cùng danhgiaXe tìm hiểu vấn đề này cùng Honda Civic 2017 nhé.
  • Tuan Nguyen

    0933566080

    Bài viết: 57

    Tìm hiểu cấu tạo vi sai trên các mẫu xe bán tải

    23:38 PM 15/01/2017
    17802
    Tìm hiểu cấu tạo, công dụng, ưu - nhược điểm của hệ thống vi sai đang trang bị trên các dòng xe bán tải như Mitsubishi Triton, Ford Ranger và Chevrolet Colorado.
  • Hải Đăng

    Bài viết: 44

    Công nghệ tiết kiệm nhiên liệu trên động cơ Suzuki

    23:51 PM 12/01/2017
    4268
    Với bề dày lịch sử hơn 100 năm hình thành và phát triển, hai yếu tố luôn được bàn luận khi nhắc đến hãng xe Suzuki tại thị trường Việt Nam đó là giá cả phải chăng và động cơ bền bỉ đồng thồi rất tiết kiệm nhiên liệu.
  • Hải Đăng

    Bài viết: 44

    Những trang bị an toàn cơ bản cho xe sedan phổ thông

    23:56 PM 28/12/2016
    6485
    Với những sedan phổ thông như Suzuki Ciaz, Toyota Vios, Honda City,... thì đâu là những trang bị an toàn cần thiết để việc đi lại an toàn hơn?
  • Hoàng Tuấn

    0933566080

    Bài viết: 354

    [Infographic] Xe Subaru an toàn đến đâu?

    23:37 PM 22/08/2017
    5483
    Bên cạnh hiệu suất và khả năng vận hành, an toàn luôn là một trong những ưu điểm vượt trội của ...