Qua các thông số, ta có thể biết được sức mạnh thực sự của một loại động cơ ô tô nào đó.
Mô-men xoắn
Cần một lực nào đó tác động thì một vật thể mới có thể quay quanh một trục, lực đó được gọi là mô-men xoắn. Cụ thể hơn, bạn có thể tưởng tượng để siết một con ốc bằng cờ-lê, chúng ta phải sử dụng lực kéo đủ mạnh thì con ốc mới xoay được, lực mô-men xoắn chính là lực để xoay con ốc đó. Lực mô-men xoắn cho thấy ô tô có thể đạt được một tốc độ nào đó trong khoảng thời gian cụ thể là bao nhiêu lâu. Xe sẽ có khả năng tăng tốc, vượt dốc, vượt địa hình tốt nếu mô-men xoắn cao. Hai yếu tố này tỉ lệ thuận với nhau. Ví dụ như dòng xe thể thao vốn nổi tiếng là dòng xe có mô-men xoắn cao, khi người sử dụng đạp hết chân ga, tốc độ gia tăng nhanh chóng tới mức người ngồi trong xe có thể dính chặt vào ghế. Điều này xuất phát từ lực mô-men xoắn lớn.
Ví dụ minh họa về mô-men xoắn
Ngoài xe thể thao, những dòng xe chở nặng như xe bán tải, xe SUV sẽ được trang bị động cơ có mô-men xoắn lớn nhằm tăng cường sức kéo. Một chiếc xe có khả năng chở 450 tấn hàng sẽ phải trang bị một động cơ tạo được lực mô-men xoắn lên tới 18,626Nm để có thể di chuyển. Đơn vị của mô-men xoắn là Nm (Newton x m). Đây là một trong các thông số kỹ thuật trên xe ô tô.
Vòng tua máy
Trục khuỷu của xe có thể quay bao nhiêu vòng trong một phút thì đó chính là vòng tua máy. Vòng tua máy có đơn vị là rpm (viết tắt của Revolutions per minute). Trục khuỷu quay càng nhanh, lực càng được tạo ra với số lượng lớn. Vòng tua máy có mối quan hệ mật thiết với công suất và mô-men xoắn. Một ví dụ cụ thể về mối quan hệ giữa vòng tua máy, mô-men xoắn, công suất là chiếc BMW 7060Li. Chiếc xe đắt tiền này có mô-men xoắn lên tới 750 Nm, công suất của nó là 400kW. Khi quan sát, chúng ta sẽ thấy mô-men xoắn lên tới trạng thái cực đại một cách nhanh chóng ở vòng tua 1.500vòng/phút.
Lấy ví dụ như biểu đồ của chiếc BMW 760Li với mô-men xoắn 750Nm và công suất 400kW. Có thể thấy, mô-men xoắn đạt cực đại rất nhanh, ngay ở vòng tua 1.500vòng/phút, và giữ nguyên trạng thái như vậy đến thời điểm vòng tua máy đạt 5000 vòng trên một phút. Bên cạnh đó, công suất và vòng tua máy có tỉ lệ thuận với nhau, công suất sẽ tăng dần và khi vòng tua máy đạt 5000vòng/phút thì công suất đạt cực đại. Sau khi đạt cực đại thì công suất đi ngang và giảm dần.
Đồng hồ đo vòng tua máy
Nhiều lái xe thắc mắc tại sao khi vòng tua máy đạt trên 5000 vòng/ phút, công suất và mô-men xoắn lại giảm dần chứ không tăng lên nữa? Đơn giản là bởi khi vòng tua máy ở trạng thái cao, bộ phận lò xo của xe đẩy xu-páp, dẫn đến hiện tượng xu-páp mất tác dụng. Công suất và mô-men xoắn bắt buộc giảm dần. Như vậy có thể thấy công suất và mô-men xoắn có thể đạt cực đại hay không cũng phụ thuộc vào vòng tua máy. Do đó để hiểu các thông số kỹ thuật trên xe ô tô, người lái xe phải nắm được kiến thức về vòng tua máy.
Công suất
Công suất của xe đại diện cho sức mạnh tối đa của chiếc xe đó. Công suất có đơn vị tính theo mã lực, từ này được viết tắt thành HP, tức là “horse power” trong tiếng Anh. Người đầu tiên phải hiện và đưa ra khái niệm này là James Watt. Nhà khoa học này đã phát minh ra động cơ sử dụng hơi nước với mong muốn thay thế ngựa.
Công suất là đại diện cho sức mạnh tối đa của xe ô tô
Để giải thích cho mã lực, James Watt đã giải thích như sau: một chú ngựa bỏ công sức để kéo một vật có trọng lượng 33.000pound trong quãng đường dài 30,48cm sẽ cần thời gian một phút. Đây chính là cơ sở của mã lực. Bên cạnh khái niệm này, công suất còn khá nhiều đơn vị khác. Đơn vị kW rất được các nhà vật lý và toán học ưu ái, họ coi đó là đơn vị mang tính chính xác cao nhất. Người Đức hay sử dụng đơn vị “PS” trong khi đó “CV” mới là đơn vị công suất mà người dân Pháp sử dụng. Các nhà sản xuất ô tô sẽ lựa chọn những đơn vị này dựa trên sự chênh lệch của chúng để làm đơn vị cho công suất – một trong các thông số kỹ thuật của xe.
Mối liên hệ mật thiết giữa mô-men xoắn và công suất
Tốc độ tối đa tỉ lệ thuận với công suất, nghĩa là tốc độ tối đa sẽ cao nếu công suất cao. Tuy nhiên khi 2 chiếc xe cùng công suất thì không chắc tốc độ tối đa sẽ giống nhau. Lý do đơn giản là tốc độ tối đa còn bị tác động bởi nhiều yếu tố khách quan như trọng lượng, lực cản… Sự thật ít người biết về công suất đó là áp suất cực đại mà các nhà sản xuất thường công bố có thể không phải công suất thật.
Tấn Dương
