Thế nào là mômen xoắn, công suất của động cơ ô tô, vật lí khám phá

Xe nào mạnh hơn?​

Bạn cho rằng một chiếc Lamborghini có công suất 700 mã lực "mạnh" hơn một chiếc xe tải Hyundai có công suất 200 mã lực thì đó là một điều hoàn toàn sai lầm. Khi so sánh sức mạnh của các chiếc xe với nhau cần rất nhiều yếu tố để so sánh chứ không đơn thuần là chỉ nhìn vào công suất của động cơ ô tô.
1/ Mômen là gì?

Momen là đại lượng đặc trưng cho khả năng làm quay của lực nó được xác định bằng tích độ lớn của lực tác dụng với độ dài cánh tay đòn (là khoảng cách từ giá của lực đến tâm quay). Đơn vị của momen là Nm không trùng với đơn vị của năng lượng J (1J = 1N.m).

Bài tập mômen lực, cân bằng của vật rắn có trục quay

Momen xoắn về cơ bản là momen nhưng thường được sử dụng như là một thông số đo lường sức mạnh của các loại động cơ chuyển động như ô tô, máy bay …
2/ Công suất của động cơ

Công suất của động cơ là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công của động cơ. Công suất có đơn vị là oát (1W = 1J/1s) hoặc mã lực (Horse Power; 1HP = 736W).

Bài tập công cơ học, công suất

Trong quá trình sản xuất xe, các kỹ sư thiết kế động cơ luôn phải đặt ra một mục đích rõ ràng cho loại động cơ đó. Xe đua sẽ có cấu tạo động cơ hoàn toàn khác so với các loại xe tải dùng để chuyên trở hoặc kéo.


Đại lượng công suất của động cơ sẽ cho ta biết tốc độ sinh ra năng lượng của động cơ đó, hay dễ hiểu hơn là làm cho xe có thể đạt được tốc độ cao.

Thông số momen xoắn với các động cơ ô tô có thể được hiểu là số đo độ lớn lực quay của bánh xe, nếu momen xoắn càng lớn thì lực quay của bánh xe càng mạnh điều này dẫn đến các loại xe kéo, tải thường có kích thước lớn.


Để so sánh sức mạnh của hai chiếc xe với nhau thì chúng ta phải so sánh đồng thời cùng lúc hai đại lượng công suất động cơ và momen xoắn.

Vậy tại sao không thể làm cho công suất và momen xoắn đều đạt giá trị lớn nhất cùng lúc?

Trong một phạm vi nào đó các kỹ sư có thể chế tạo được những chiếc xe ô tô đạt mạnh cả về hai tiêu chí công suất và momen xoắn, nhưng để đạt giá trị lớn nhất đồng thời thì sẽ giống như một chiếc xe container có thể chạy với vận tốc tối đa lên đến 300km/h điều này có thể nhưng nó tốn kém và không hiệu quả.

Làm thế nào để tìm cho mình được một chiếc xe ô tô có các thông số hoàn hảo?

Theo đánh giá của các diễn đàn chuyên về ô tô một chiếc xe hoàn hảo nếu thỏa mãn các tiêu chí sau

• Có công suất cực đại lớn => đạt được tốc độ cao
• Có mô-men xoắn cực đại lớn => cho khả năng tải nặng, lực kéo mạnh, tăng tốc nhanh
• Mô-men xoắn cực đại phải đạt được ở vòng tua thấp => tăng tốc nhanh, tải nặng tức thời và tiết kiệm nhiên liệu
• Mô-men xoắn cực đại phải đạt được tại một dải vòng tua dài => kéo dài khả năng tải nặng và tăng tốc độ của xe

Vòng tua máy (đơn vị là RPM viết tắt của "Revolutions-Per-Minute" hay "Rounds-Per-Minute"): là thông số xác định số vòng quay trên mỗi phút của động cơ.

tham khảo tinhte.vn
Vật lí phổ thông, vật lí khám phá