Ý NGHĨA CỦA CÔNG SUẤT, MOMEN XOẮN VÀ VÒNG TUA MÁY

Trước đây, khi so sánh các chiếc xe, sự chú ý thường tập trung vào dung tích của động cơ, đo bằng số chấm. Tuy nhiên, với sự phổ biến của động cơ turbo, chỉ dựa vào dung tích không còn đảm bảo tính chính xác. Hiện nay, người mua xe thường xem xét ba thông số quan trọng để đánh giá sức mạnh của động cơ, đó là công suất, mô-men xoắn và vòng tua máy.

Các thông số này có mối liên hệ mật thiết với nhau, mỗi thông số thể hiện một đặc điểm riêng và ảnh hưởng đến khả năng vận hành của xe trong từng điều kiện cụ thể. Do đó, đây là những thông số mà người mua xe cần quan tâm và đánh giá khi lựa chọn một chiếc xe.

Tuy nhiên, trải nghiệm của người dùng cũng phụ thuộc vào các yếu tố khác như hộp số, hệ thống treo, gầm xe, các hệ thống hỗ trợ, khung xe, và tâm cầu nguyên bản không cơi nới… Công suất và mô-men xoắn vẫn là hai thông số cơ bản nhất mà người mua xe sử dụng để đưa ra quyết định mua xe phù hợp với nhu cầu của họ.

Ý nghĩa của công suất, momen xoắn và vòng tua máy

Momen xoắn

Mô-men xoắn (Torque) là một khái niệm phức tạp để biểu thị lực xoay một vật quanh một trục, thường được áp dụng trong ngành công nghiệp ô tô. Đơn vị đo mô-men xoắn thường được thể hiện bằng Newton mét (Nm).

Một ví dụ dễ hiểu về mô-men xoắn là khi chúng ta sử dụng chiếc cờ-lê để siết ốc. Để xoay được con ốc, chúng ta phải tác động một lực xoắn. Mô-men xoắn chính là lực xoắn đó.

Mô-men xoắn không chỉ biểu thị sức mạnh của động cơ mà còn cho thấy thời gian mà xe đạt được tốc độ nhất định. Khi mô-men xoắn càng cao, xe có khả năng kéo tốt hơn, leo dốc dễ dàng hơn và vượt qua địa hình khó khăn. Nói một cách đơn giản, mô-men xoắn càng lớn thì xe càng mạnh mẽ.

Ví dụ, các dòng xe bán tải, SUV và xe tải nặng được trang bị động cơ máy dầu với mô-men xoắn lớn để tạo ra sức kéo mạnh mẽ, phục vụ việc vận chuyển hàng hóa nặng.

Tóm lại, mô-men xoắn là một yếu tố quan trọng để đánh giá sức mạnh của xe. Với mô-men xoắn cao, xe có khả năng vượt qua các thách thức địa hình và thực hiện các nhiệm vụ vận chuyển khó khăn một cách hiệu quả.

Vòng tua máy

Vòng tua máy (RPM – Revolutions Per Minute) là chỉ số đo số vòng quay của trục khuỷu động cơ trong một phút. Đây là thông số quan trọng để đánh giá tốc độ quay và hiệu suất của động cơ.

Với việc quay càng nhanh, động cơ sẽ tạo ra lực tác động càng mạnh. Thường thì mô-men xoắn đạt giá trị cực đại ở vòng tua thấp hơn so với công suất. Vòng tua máy cao cho phép động cơ đạt công suất cao nhưng thường đi kèm với mô-men xoắn thấp.

Ví dụ, khi xem thông tin về chiếc xe Toyota Camry với động cơ I4 2.5L, ta biết rằng nó có công suất 178 mã lực tại 6.000 vòng/phút và mô-men xoắn cực đại 231 Nm tại 4.100 vòng/phút. Điều này cho thấy động cơ của Camry là loại 4 xi lanh thẳng hàng (I4) có dung tích xi lanh 2.500 cc (2.5 lít), đạt công suất 178 mã lực tại vòng tua máy 6.000 vòng/phút và mô-men xoắn cực đại 231 Nm tại vòng tua máy 4.100 vòng/phút.

Một ví dụ khác là xe đầu kéo Isuzu Giga với động cơ có dung tích xi lanh 15.681L, công suất 420 mã lực tại 1800 vòng/phút và mô-men xoắn cực đại 2.560 Nm tại 900-1200 vòng/phút. Điều này cho thấy động cơ của Giga là loại 6 xi lanh, có dung tích xi lanh 15.681 cc, đạt công suất 420 mã lực tại vòng tua máy 1800 vòng/phút và mô-men xoắn cực đại 2.560 Nm tại vòng tua máy 900 vòng/phút.

Không thể chỉ dựa trên công suất để xác định một chiếc xe mạnh hơn một chiếc xe khác. Vì mô-men xoắn cũng là một yếu tố quan trọng không thể bỏ qua. Ví dụ, không thể nói rằng một chiếc Lexus RX 350 với công suất 295 mã lực “mạnh” hơn một chiếc xe tải có công suất 200 mã lực, vì mô-men xoắn cũng là một đại lượng quan trọng cần xem xét.

Mối liên hệ giữa 3 đại lượng

Khi xem xét về khả năng vận hành của một chiếc xe, mô-men xoắn đóng vai trò quan trọng trong các hoạt động như bươn, trườn, ủi và leo dốc. Đa số các loại xe sử dụng động cơ dầu, điều này mang lại nhiều lợi ích. Đặc biệt, động cơ dầu có tỷ số nén lớn, cho phép nhiên liệu tự cháy dưới áp suất và nhiệt độ cao, tốc độ cháy chậm và động cơ có trọng lượng lớn. Tuy nhiên, do tốc độ quay của động cơ dầu thấp hơn đáng kể so với xe máy xăng.

Trái lại, xe máy xăng thể hiện khả năng tăng tốc tốt và đạt tốc độ tối đa nhanh chóng, vì vậy nó được sử dụng rộng rãi trong các xe đua hiện nay.

Công suất và mô-men xoắn của động cơ đốt trong liên tục biến thiên trong dải vòng tua hoạt động. Điều này đặt ra tiêu chí cho một động cơ hoàn hảo như sau:

1. Công suất cực đại cao: Đạt được tốc độ cao.
2. Mô-men xoắn cực đại lớn: Đảm bảo khả năng kéo mạnh, tải nặng và tăng tốc nhanh.
3. Mô-men xoắn cực đại ở vòng tua cao: Hỗ trợ khả năng tải nặng chậm, tăng tốc chậm và tiêu thụ nhiên liệu cao.
4. Mô-men xoắn cực đại ở vòng tua thấp: Đem lại khả năng tăng tốc nhanh, tải nặng tức thời và tiết kiệm nhiên liệu.
5. Mô-men xoắn cực đại ở dải vòng tua dài: Mở rộng khả năng tải nặng và khả năng tăng tốc của xe.

Tuy nhiên, so sánh công suất và mô-men xoắn chỉ hợp lý khi xét đến cùng một trình độ công nghệ. So sánh với động cơ turbo tăng áp có thể gây ra sự khập khiễng. Ngoài ra, nhà sản xuất cũng thiết kế động cơ dựa trên mục đích sử dụng của xe, như dùng xe du lịch hoặc xe tải hàng hóa, để tập trung vào mô-men xoắn hoặc công suất tối ưu.