Mo men xoắn động cơ là gì? Thông số này có ý nghĩa gì tới công suất động cơ?

Bên cạnh công suất, mô-men xoắn là thông số không thể thiếu khi nói tới động cơ. Mặc dù đóng vai trò quan trọng nhưng rất ít người mua xe có thể hình dung chính xác ý nghĩa của đại lượng này.

Mo men xoắn động cơ là gì?

Momen xoắn hay mô men xoắn được định nghĩa là lực xoắn có thể gây ra các chuyển động quay cho một động cơ, hoặc một lực có thể khiến một vật thể xoay quanh một trục. Khi có một lực tác động vào khiến thiết bị chuyển động quanh một điểm thì momen xoắn sẽ xuất hiện. Đơn vị đo lường của momen xoắn là Newton mét (Nm) hoặc Pound feet (lb-ft).

Lực xoắn xuất hiện trong các hoạt động hàng ngày, chẳng hạn như vặn núm cửa, mở nắp chai nước ngọt, sử dụng mỏ lết hoặc đạp xe đạp. Chính là lực xoắn đang thực hiện công việc đó!

Tưởng tượng bạn đang siết bulong bằng một cái mỏ lết. Bạn sẽ áp dụng một lực nào đó vào đầu mỏ lết, lực này sẽ được chuyển đến bulong ở đầu kia. Điều này tạo ra lực xoắn, hay lực xoắn vặn.

Mo men xoắn cực đại là gì?

Momen xoắn cực đại là một đại lượng quan trọng cho hiệu suất của động cơ xe ô tô và thể hiện lực tối đa mà động cơ có thể cung cấp và ảnh hưởng đến khả năng kéo, tăng tốc và chở hàng của xe. Momen xoắn cực đại càng lớn thì xe càng mạnh mẽ và khả năng vận hành càng tốt.

Ngoài ra, momen xoắn cực đại cũng phụ thuộc vào vòng tua máy của động cơ. Nếu vòng tua máy thấp thì xe sẽ tiết kiệm nhiên liệu và có khả năng tăng tốc tốt. Tuy nhiên, để đạt được M xoắn cực đại thì cần có vòng tua máy dài, giúp xe tăng tốc nhanh và chở được hàng hoá nặng.

Momen xoắn là một đại lượng vật lý thể hiện lực tác động quay quanh một điểm hoặc trục. Nó tỉ lệ thuận với khoảng cách từ giá lực đến trục quay và có đơn vị là Nm. Để tính M xoắn cực đại, ta sử dụng công thức: T=P*9.55/n, trong đó T là M xoắn, P là công suất động cơ điện và n là tốc độ động cơ tính bằng vòng/phút.

Ý nghĩa của thông số momen xoắn trong động cơ ô tô

Vậy momen xoắn của ô tô là gì? Đây là bộ phận quan trọng trong động cơ của xe, dùng để đo lực xoắn có sẵn ở trục khủy tại bất kỳ số vòng quay động cơ nhất định. Momen xoắn, công suất và vòng tua máy là ba yếu tố ảnh hưởng đến sức mạnh của ô tô.

Momen xoắn - Thước đo quan trọng cho sức mạnh của động cơ xe hơi, với khả năng chịu tải ngay lập tức. Tuy nhiên, giá trị của nó có thể thay đổi theo hệ quy chiếu. Chính vì vậy, để so sánh khả năng của các loại xe, chúng ta thường xét đến giá trị momen xoắn. Giá trị này càng cao, thì sức quay của bánh xe càng mạnh.

Ngoài ra, giá trị momen xoắn còn phụ thuộc vào tốc độ quay của động cơ và đạt giá trị cực đại ở một vòng tua nhất định. Thông thường, trong bảng thông số kỹ thuật của động cơ, giá trị momen xoắn được ghi nhận là giá trị cực đại.

Với xe ô tô sử dụng hộp số tay, momen xoắn được truyền tới hộp số thông qua thiết bị ly hợp. Trong khi đó, hộp số tự động sử dụng hộp biến mô để truyền động. Điều đáng chú ý là, nếu so sánh hai chiếc xe cùng dung tích động cơ, nhưng một chiếc xe có vòng tua cao và công suất lớn hơn, thì giá trị momen xoắn của nó sẽ thấp hơn so với chiếc xe có vòng tua thấp hơn.

Trong thiết kế động cơ, công suất thể hiện cho khả năng đạt tốc độ nhanh hay chậm mà không thể hiện cho sức mạnh. Để dễ hình dung, công suất là tốc độ sinh công. Nếu chiếc xe có tốc độ sinh công lớn, nó có thể đạt được vận tốc cao nhưng đôi khi lại “yếu” khi gặp phải những chiếc xe có công suất thấp. Ví dụ, một chiếc xe thể thao đạt 300 km/h nhưng không thể kéo một chiếc xe lu có vận tốc 20 km/h.

Vì vậy, để biểu diễn đầy đủ hơn về sức mạnh của chiếc xe, người ta còn phải cân nhắc tới thông số mô-men xoắn. Trực quan nhất về một động cơ có mô-men xoắn lớn là độ “bốc” của chiếc xe, chỉ cần nhấn chân ga, chiếc xe “vọt” lên ngay tức thì, trong khi một số xe có công suất lớn lại tăng tốc chậm. Bạn có thể thử bằng cách đi ở số thấp (tỷ số truyền lớn), mô-men xoắn cao nên xe “bốc” nhưng không thể đi nhanh còn khi đi ở số cao, mô-men xoắn nhỏ, xe đi nhanh nhưng yếu.

Giá trị mô-men xoắn tùy thuộc vào tốc độ vòng tua máy và tại một vòng tua nào đó (theo thiết kế của nhà sản xuất), nó đạt giá trị cực đại. Động cơ đốt trong thường chỉ sinh ra mô-men xoắn hữu ích trong khoảng vòng tua máy nhất định (1.000-6.000 vòng/phút đối với xe hạng nhỏ). Mô-men xoắn ghi trong bảng thông số động cơ được mặc định là giá trị cực đại và người ta có thể đo trực tiếp mô-men xoắn nhưng lại không đo trực tiếp công suất. Trên xe hơi sử dụng hộp số tay, mô-men xoắn được truyền tới hộp số nhờ thiết bị có tên ly hợp, còn hộp số tự động sử dụng hộp biến mô (torque converter).

Cách thức hoạt động của momen xoắn

Trong động cơ đốt trong, momen xoắn được tạo ra khi năng lượng từ sự di chuyển của piston lên xuống trong xi lanh được chuyển đổi thành một lực quay trên trục khuỷu, từ đó truyền đến bánh xe. Vì vậy, momen xoắn được coi là chỉ số đo lường khả năng làm việc của động cơ và đóng vai trò quan trọng trong việc sản sinh công suất.

Một động cơ có xoắn momen lớn sẽ cho phép xe tăng tốc mạnh mẽ hơn khi khởi động và thực hiện các công việc nặng như kéo tải hoặc leo dốc. Vì vậy, nếu bạn có nhu cầu sử dụng xe để thực hiện những công việc này nên tìm kiếm một chiếc xe với momen xoắn cao để đảm bảo hiệu suất làm việc tốt nhất.

Để đạt được momen xoắn tối đa, cần phải tối ưu hóa các thông số khác nhau trong động cơ, chẳng hạn như đường kính piston, động cơ thể tích,.... Điều này giúp tăng cường khả năng làm việc của động cơ và cải thiện hiệu suất tổng thể của xe.