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

  • Anh Hai Khía

    0934 179 149

    Bài viết: 47

    Động cơ Boxer là gì? Nó hoạt động ra sao?

    20:45 PM 04/07/2018
    47454
    Động cơ Boxer (hay còn gọi là động cơ dạng phẳng - Flat Engine) là một loại động cơ đốt trong (cả xăng và Diesel) có cách sắp xếp piston nằm ngang đối xứng nhau.
  • Thanh Phương

    0972520567

    Bài viết: 263

    Xe của bạn lăn bánh như thế nào ?

    14:37 PM 29/06/2018
    796
    Những cụm từ viết tắt như FWD, RWD, AWD, 4WD có làm bạn cảm thấy lúng túng? Chúng là tên viết tắt tiếng Anh của các kiểu dẫn động trên xe gồm: dẫn động cầu trước (Front-Wheel Drive), dẫn động cầu sau (Rear-Wheel Drive), dẫn động 4 bánh toàn thời gian (All-Wheel Drive), dẫn động 4 bánh bán thời gian (Four-Wheel Drive). Để phân biệt dẫn động 4 bánh toàn thời gian và bán thời gian thậm chí còn đau đầu hơn nữa.
  • Hữu Đô Nguyễn

    0945979600

    Bài viết: 226

    Phủ nano cho kính xe hơi - ưu và nhược điểm cần lưu ý

    11:08 AM 20/06/2018
    40896
    Ngày nay xe hơi ngày càng trở nên thông dụng hơn, các dịch vụ bảo dưỡng, chăm sóc và làm đẹp xe ô tô cũng ngày càng được mở rộng, trong đó có dịch vụ phủ nano cho kính xe ô tô cũng đang rất được ưa chuộng.
  • Tri Cao

    Bài viết: 48

    Tại sao lại có nút ESP OFF trên ô tô?

    09:52 AM 18/06/2018
    15453
    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. Thế nhưng trên xe còn có nút ESP OFF? Nút này hoạt động ra sao và trong những trường hợp nào? Bài viết sẽ cung cấp cho bạn thông tin.
  • nbaocong

    Bài viết: 20

    Tìm hiểu về hệ thống điện trên xe ô tô

    08:58 AM 17/06/2018
    65531
    Hệ thống điện thực sự cần thiết cho hầu hết các hoạt động của xe. Hệ thống này gồm nhiều chi tiết kết nối chặt chẽ với nhau. Bài viết sẽ giúp bạn hiểu rõ cấu trúc và cơ chế hoạt động của hệ thống điện trên xe.
  • Hoàng Tuấn

    0933665808

    Bài viết: 411

    Tổng quan các hệ thống trợ lực lái hiện nay

    19:32 PM 16/06/2018
    18360
    Ngày nay, các mẫu xe mới đa số đều có được hệ thống trợ lực tay lái do xu hướng bố trí dồn trọng lượng thân xe về phía cầu trước dẫn hướng. Tính năng này đặc biệt phát huy tác dụng khi phương tiện đứng yên hoặc di chuyển chậm, giúp tay lái trợ lực cho khả năng vận hành linh hoạt và ổn định hơn khi gặp địa hình xấu.
  • Hữu Đô Nguyễn

    0945979600

    Bài viết: 226

    Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ đèn Halogen, Xenon, LED và Laser

    09:53 AM 14/06/2018
    80111
    Hiện nay đang có 4 công nghệ chiếu sáng chính trên xe hơi là đèn halogen, xenon, LED và laser. Mỗi loại công nghệ đều có ưu nhược điểm riêng. DanhgiaXe sẽ phân tích để giúp bạn chọn lựa chiếc đèn ưng ý cho xe của mình.
  • Thanh Trường

    0938 38 7345

    Bài viết: 88

    Ý nghĩa các đèn cảnh báo trên bảng táp lô

    10:26 AM 05/06/2018
    310684
    Các đèn cảnh báo trên bảng táp lô là dấu hiệu cảnh báo cho các bác tài biết chiếc xe đang ở trong tình trạng như thế nào. Hãng cứu hộ của Anh, Britania đã tổng hợp 64 ký hiệu đèn cảnh báo phổ biến nhất trên bảng táp lô của các hãng xe hơi. Trong đó chỉ có 12 ký hiệu đèn là thường xuyên xuất hiện ở tất cả các mẫu xe. Bài viết dưới đây sẽ chỉ cho bạn biết các dấu hiệu đó.
  • ToanKoC

    0933 9966 45

    Bài viết: 127

    Hệ thống Hỗ trợ khởi hành ngang dốc và Hỗ trợ đổ đèo

    09:09 AM 02/06/2018
    17927
    Từ những lúc đầu làm quen với vô-lăng đến khi có thể tự tin đánh lái trên đường phố, chắc hẳn bạn đã trải qua việc dừng, khởi hành xe khi đang ở giữa lưng chừng dốc. Đó là một tình huống nguy hiểm nếu xe bị tuột dốc trước khi bạn có thể làm chủ được chân phanh và chân ga. DanhgiaXe sẽ giúp bạn tìm hiểu cách bạn khởi hành ngang dốc và hỗ trợ đỗ đèo.
  • shelbygt

    Bài viết: 43

    Hộp số ly hợp kép hoạt động như thế nào?

    20:52 PM 01/06/2018
    7858
    Bộ truyền động ly hợp kép đang là trào lưu của các dòng xe hạng sang như Porsche, Audi. Còn Ford có cách đi khác khi biến hộp số ly hợp kép này trở nên tiết kiệm nhiên liệu hơn.