Torque, hay còn gọi là mô-men xoắn, là một khái niệm quan trọng trong lĩnh vực kỹ thuật, đặc biệt là ngành công nghiệp ô tô. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ torque là gì, nguồn gốc, cách đo và tầm quan trọng của nó trong vận hành xe cộ và các ứng dụng khác.
Mục Lục
I. Nguồn Gốc và Sự Quan Trọng của Torque
Mô-men xoắn là một thuật ngữ phổ biến được sử dụng rộng rãi bởi các nhà sản xuất xe hơi, các nhà quảng cáo và các chuyên gia đánh giá xe. Torque đóng vai trò quan trọng tương đương với các thông số kỹ thuật khác như mã lực. Tuy nhiên, trong quá khứ, việc quảng bá về mô-men xoắn không được chú trọng nhiều, đặc biệt là trong những năm 1980.
Sự thay đổi này xuất phát từ việc gia tăng trọng lượng của xe hiện đại. Các xe đời mới ngày nay được trang bị nhiều công nghệ, tiện nghi và tính năng an toàn, dẫn đến trọng lượng tổng thể lớn hơn so với các mẫu xe trước đây. Điều này đồng nghĩa với việc cần nhiều lực hơn, hay chính là mô-men xoắn, để xe có thể di chuyển một cách hiệu quả.
Torque được định nghĩa là lực quay do động cơ tạo ra. Thông thường, mô-men xoắn được biểu thị ở một tốc độ động cơ nhất định (vòng/phút). Ví dụ, động cơ Ford Fiesta Ecoboost có thể đạt mô-men xoắn cực đại trong khoảng từ 1.400 vòng/phút đến 4.000 vòng/phút. Nhìn chung, một chiếc xe sẽ phản ứng nhanh nhạy hơn khi mô-men xoắn cực đại đạt được ở vòng tua máy thấp. Tuy nhiên, nhiều người lại thích những động cơ vòng tua cao, đòi hỏi phải “ép ga” mạnh để đạt được mô-men xoắn tối đa.
Mô-men xoắn trở nên đặc biệt quan trọng đối với các phương tiện có kích thước và trọng lượng lớn. Trong khi một chiếc xe đô thị nhỏ có thể dễ dàng di chuyển với mô-men xoắn thấp, thì một chiếc SUV hoặc xe bán tải lớn lại cần một lượng mô-men xoắn đáng kể để vận hành. Đây là lý do tại sao các phương tiện lớn thường được trang bị động cơ diesel, vốn cung cấp mô-men xoắn lớn hơn ở vòng tua máy thấp so với động cơ xăng.
II. Định Nghĩa Chi Tiết Về Torque
Nói một cách đơn giản, torque là lực quay của động cơ. Nó khác với mã lực ở chỗ nó đo lường khối lượng công việc mà động cơ có thể thực hiện, trong khi mã lực đo lường tốc độ thực hiện công việc đó.
Mô-men xoắn thường được đo bằng đơn vị Newton mét (Nm) hoặc pound-feet (lb-ft). Cần lưu ý không nhầm lẫn pound-feet (lb-ft) với foot-pound (ft-lb). Foot-pound là đơn vị đo năng lượng cần thiết để nâng một vật nặng 1lb lên một khoảng cách 1ft, trong khi pound-feet đo lực xoắn.
Cụ thể, mô-men xoắn đo lực cần thiết để vặn một vật thể, ví dụ như vặn nắp chai nước ngọt, bu lông bánh xe hoặc bu lông đầu xi-lanh. Trong trường hợp động cơ, nó đo lực xoắn có sẵn ở trục khuỷu tại bất kỳ vòng tua máy nào (RPM).
III. Hiểu Rõ Hơn Về Động Cơ Mô-men Xoắn
Nếu một động cơ tạo ra 500Nm mô-men xoắn, chúng ta có thể hình dung lực này bằng cách tưởng tượng cần một cờ lê dài một mét gắn vào trục khuỷu, và cần một lực 500 Newton tác động ở đầu kia để ngăn động cơ quay.
Nghe có vẻ cần rất nhiều nỗ lực để ngăn chặn một động cơ tạo ra lực như vậy, nhưng cần nhớ rằng mô-men xoắn ở bánh xe được khuếch đại đáng kể nhờ hệ thống giảm tốc. Một người có thể dừng động cơ, nhưng không thể dừng xe đang di chuyển.
IV. Torque Quan Trọng Hơn Hay Mã Lực Quan Trọng Hơn?
Mô-men xoắn và mã lực có mối liên hệ mật thiết với nhau. Trong một động cơ đốt trong, cả hai đều quan trọng. Nếu so sánh hai động cơ có đầu ra mô-men xoắn khác nhau, động cơ có mô-men xoắn cao hơn sẽ luôn tạo ra nhiều mã lực hơn ở bất kỳ tốc độ động cơ nào.
Tuy nhiên, nhiều động cơ được thiết kế để tạo ra mô-men xoắn cao không được chế tạo để đạt tốc độ cao, do đó công suất tối đa thường bị giới hạn. Ngược lại, một chiếc xe thể thao chạy xăng có thể được thiết kế để có mô-men xoắn thấp hơn, nhưng khả năng cung cấp năng lượng mạnh mẽ ở tốc độ động cơ cao cho phép nó tăng tốc nhanh hơn.
Đối với các loại xe sử dụng hàng ngày, tính linh hoạt của động cơ mô-men xoắn cao thường hữu ích hơn. Điều này đặc biệt quan trọng khi cần một phương tiện để kéo rơ moóc lớn hoặc chở vật nặng. Trong điều kiện lái xe thông thường, mô-men xoắn thường liên quan nhiều hơn đến trải nghiệm lái so với mã lực. Đó là lý do tại sao chúng ta thường quan tâm đến mô-men xoắn trong các bài đánh giá xe.
V. Kết Luận
Hy vọng rằng qua bài viết này, bạn đã hiểu rõ hơn về torque (mô-men xoắn), nguồn gốc và tầm quan trọng của nó. Torque là một yếu tố then chốt ảnh hưởng đến khả năng vận hành và hiệu suất của xe, đặc biệt trong các tình huống cần lực kéo lớn hoặc khả năng tăng tốc nhanh chóng.
Tài liệu tham khảo: