Momen xoắn là gì? ý nghĩa các đại lượng momen xoắn trong ô tô
Contents
Momen xoắn là gì? ý nghĩa của các đoại lượng momen xoắn trong ô tô như thế nào? là những vấn đề được rất nhiều người đặc biệt quan tâm. Bởi trong những thông số cơ bản nhất về một động cơ đốt trong, nó là một trong 2 thông số kỹ thuật có ý nghĩa quan trọng nhất về sức mạnh của môt chiếc xe. Bài viết dưới đây sẽ giải đáp mọi thắc mắc về các vấn đề liên quan tới momen xoắn trong động cơ ô tô.
Momen xoắn là gì?
Momen xoắn là một lực sinh ra khi xảy ra hiện tượng vật thể quay quanh trục và nó có nguồn gốc từ những thí nghiệm của nhà khoa học nổi tiếng Archimede và đòn bẩy. Khi có một lực tác động vào môt vật khiến nó quay quanh một điểm, mô-men xoắn sẽ xuất hiện.
Nói một cách đơn giản hơn, mô-men xoắn chính là một lực xoắn có xu hướng gây ra chuyển động quay, là thước đo được lực có thể khiến một vật thể xoay quanh một trục.
Mô men xoắn cũng là một đại lượng Vector, hướng của vector mô men phụ thuộc vào hướng của lực tác dụng lên trục. Trong thực tế, mô men xoắn cho chúng ta biết được lực tối đa mà động cơ có thể cung cấp, mô-men xoắn càng lớn thì động cơ càng khỏe. Momen xoắn khác với mã lực, nó cho biết động cơ có thể giúp xe chạy nhanh như thế nào.
Ý nghĩa của mô men xoắn:
Thực tế, chúng ta gặp và sử dụng mô-men xoắn mỗi ngày mà thường chúng ta không nhận ra. Ví dụ, bạn sử dụng mô-men xoắn 3 lần khi bạn chỉ cần mở một cánh cử bị khóa. Cụ thể, khi bạn mở một cánh cử, bạn sẽ phải xoay chìa khóa, xoay tay nắm cửa và đẩy cửa mở để xoay trên bản lề, đó là tất cả các phương pháp áp dụng mô-men xoắn.
Những chiếc xe có nhiều mô-men xoắn sẽ hỗ trợ tốt hơn trong việc kéo các vật nặng, khi bạn cần một chiếc xe để chở hoặc kéo hàng nặng, thì nên chọn môt chiếc xe có nhiều mô-men xoắn.
Mô-men xoắn càng cao có ý nghĩa lớn trong việc giúp xe bươn, trườn, ủi, leo dốc. Ví dụ điển hình cho các loại xe Mô men xoắn cao đó là các dòng xe dùng động cơ Diesel. Vì đặt tính tự cháy cảu nhiên liệu diesel, nên động cơ diesel được thiết kế với tỷ số nén lớn, hành trình Piston dài nên bán kính khuỷu lớn, tạo ra mô men xoắn lớn trên khuỷu ngay từ các dải tốc độ thấp.
Công thức tính mô men xoắn động cơ:
Với mô – men xoắn, chúng ta cần biết không chỉ khối lượng và gia tốc của lực tuyến tính, mó nó còn có cả lực đó cách trục quanh bao xa, vì chúng ta cũng có thể nhận được các kết quả khác nhau, tùy theo điều đó.
Công thức tính mô men xoắn động cơ:
T = P * (9.55 / n)
Trong đó:
- T: mô-men xoắn trên trục động cơ (Nm)
- P: Công suất động cơ điện (kW)
- n: tốc độ động cơ (vòng/phút).
Với công thức trên thì chỉ áp dụng được trên động cơ 3 pha không đồng bộ. Còn nếu đang sử dụng loại động cơ khác thì bạn nên vẽ đặc tuyến công suất/ momen để tìm ra được momen chính xác.
Nếu trên hệ truyền động của động cơ có áp dụng khớp nối thì công thức tính momen xoắn trên trục động cơ lúc này được áp dụng là Tf=T*1,7
Với các công thức tính ở trên, mong rằng các bạn có thể lựa chọn được loại động cơ thích hợp lý. Nó giúp tính toán một cách chuẩn xác các thông số trên hệ truyền động của động cơ. Không những giúp tối ưu hóa động cơ mà còn làm giảm các chi phí đầu tư và tăng hiệu quả làm việc của hệ thống truyền động.
Đơn vị mô men xoắn:
Mô-men xoắn có thể được thể hiện qua các đơn vị khác nhau. Đơn vị mô-men xoắn thường được tính bằng Newton mét (Nm), hoặc Pound-feet (Ib/ft)
Chúng là các đơn vị rất khác nhau, nhưng bạn có thể chuyển đổi giữa chúng cũng rất dễ dàng.
Để chuyển đổi môt con số Ib/ft thành Nm, bạn chỉ cần nhân nó với 1.35581794833. Để làm người lại, bạn nhân số Nm cả bạn với 0,737562149277.
Xem thêm : Hộp số ô tô là gì? Vai trò và tầm quan trọng của hộp số ô tô
Công suất của động cơ là gì?
Sáu khi tìm hiểu về Mô-men xoắn, bạn có teher tìm hiểu qua về khái niệm công suất của động cơ. Bởi công suất với mô men xoắn có tính chất liên kết với nhau.
Trong thiết kế động cơ đốt trong, Công suât tượng trưc cho khả năng đạt tốc độ nhanh hay chậm mà không tượng trưng cho lực quay của bánh xe. Nói môt cách khác, công suất tượng trưng cho tốc độ sinh công, hay nói nôm na là tốc độ sinh ra mô-men xoắn của động cơ.
Nếu một chiếc xe có công suất càng lớn, nó có thể đạt được vận tốc rất cao nhưng chưa chắc nó có “sức mạnh” nếu mô-men xoắn cực đại của nó thấp. Ví dụ, một chiếc xe thể thao có thể chạy nhanh đến 350 km/h nhưng chưa chắc nó có thể kéo được một chiếc xe xúc đất hạng nặng. Tuy nhiên một chiếc xe ben hạng nặng của Caterpillar chỉ chạy được tối đa 150km/h thì lại hoàn toàn có khả năng này.
Mối liên hệ giữa công suất và momen xoắn:
Qua 2 khái niệm chúng tôi đã nêu trên, ta có thể thấy được bản chất thực sự của momen xoắn và công suất và sự khác nhau giữa chúng. Từ nhu cầu thực tế, chúng ta đã có thể nhận thấy những loại xe cần Mô-men xoắn lớn chính là những dòng xe tải, xe lu, xe cẩu, xe xúc đất, xe địa hình, …. cùng những loại xe cần công suất lớn như xe đua, xe thể thao,…Như vậy, với một chiếc xe có cả 2 thông số công suất và mô-men xoắn vào loại cực cao thì nó sẽ hoạt động tương tự nhu một chiếc xe lu kéo theo một chiếc Container và chạy với vận tốc lên tới 300 km/h
Như đã đề cập ở những phần trên, công suất và mô-men xoắn đều biến thiên liên tục trong dải vòng tua hoạt động của động cơ. Chính vì thế, một động cơ được cho là “hoàn hảo” nếu nó đạt được những 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.
Xem thêm : Dầu hộp số ô tô là gì? Giá cả và Bao giờ nên thay?
Qua bài viết trên, Honda Mỹ Đình chúng tôi mông rằng các bạn có thể hiểu thêm một chút về momen xoắc động cơ và tác dụng của nó trong ô tô.
