- Biển số
- OF-158
- Ngày cấp bằng
- 8/6/06
- Số km
- 1,638
- Động cơ
- 597,359 Mã lực
Trên lý thuyết:
Mô men xoắn là một đại lượng trong vật lý, thể hiện tác động gây ra sự quay quanh một điểm hoặc một trục của một vật thể. Nó là khái niệm ở rộng cho chuyển động quay từ khái niệm lực trong chuyển động thẳng.
Mô men xoắn, τ, là một véc tơ mô men, bằng kết quả phép nhân véc tơ của lực tác dụng, F, với véc tơ cánh tay đòn (véc tơ khoảng cách từ điểm tác dụng tới tâm quay), r.
τ = r × F
Khái niệm cánh đòn tay, một đặc điểm về khoảng cách, là chìa khóa hoạt động của đòn bẩy, ròng rọc, bánh răng và đa số các bộ máy cơ bản có khả năng tạo ra các mô hình cơ học nâng cao.
Mô men xoắn được đưa ra từ khi Archimedes khám phá ra nguyên lý hoạt động của đòn bẩy. Trong một đòn bẩy, Archimedes thấy rằng độ lớn của khả năng tác động lực tỷ lệ thuận với độ lớn của lực và đồng thời tỷ lệ thuận với khoảng cách từ điểm tác dụng lực tới tâm quay (cánh tay đòn).
Trong chuyển động quay của vật thể rắn, nếu không có mô men xoắn tác động lên vật, mô men động lượng của vật thể sẽ không thay đổi theo thời gian.
Trên ô tô:
Một cái động cơ có thể tạo ra lực 1N với cánh tay đòn 1m thì có mômen xoắn (torque) là 1Nm.
Nếu cái động cơ này quay với tốc độ 60 vòng/phút hay 1 vòng/s thì trong 1s, quãng đường di chuyển của lực 1N sẽ là 3.14x2m=6.28m. Do đó, công sinh ra trong 1s sẽ là 6.28Nm, nghĩa là công suất là 6.28W.
Bây giờ ta lấy ví dụ cho 1 cái xe oto, có momen xoắn là 100Nm tại 6000vòng/phút (hay 100v/s), tương tự ta sẽ có công sinh ra trong 1s là 100 (v/s) x 2m x3.14 x100Nm = 62800Nm, nghĩa là công suất của xe là 62800W hay 62.8kW.
Dĩ nhiên là nếu động cơ vẫn giữ nguyên được mômen 100Nm ở 3000vòng/phút thì công suất lúc này chỉ là 31.4KW thôi.
Trong thực tế, giao điểm giữa 2 đường thể hiện công suất và mômen không có nghĩa gì cả, vì nó phụ thuộc vào tỷ lệ của trục y nữa. Cái cần quan tâm là động cơ đạt được dải mômen tối đa (ví dụ từ 90-100Nm đối với động cơ nói trên) bắt đầu từ tốc độ vòng quay nào, và duy trì đuợc dải mômen tối đa cho đến vòng quay nào. Nếu động cơ nói trên có momen 100Nm từ 3000v/p cho đến hết vạch đỏ 6000v/p thì là lý tưởng, vì công suất của xe khi đó chỉ phụ thuộc vào vòng quay nữa thôi.
Nhưng trong thực tế thì khi gần đến vạch đỏ, mômen sẽ bắt đầu giảm đi, ví dụ động cơ nói trên chỉ đạt đến 100Nm từ 3000 đến 5000v/p thôi. Sau đó momen giảm dần, đến 6000v/p thì chỉ còn 80Nm. Lúc này công suất tại 5000v/p là 52.33kW, và công suất tại 6000v/p là 50.24kW.
Dưới đây là đồ thị của công suất và mômen.
Thông thường 2 đường này không cùng tỷ lệ trục đứng, để trông cho đẹp hơn
Nhìn trên sơ đồ, ta có thể kết luận động cơ này có mômen xoắn tối đa là 100Nm tại 5000v/p, và công suất tối đa là 52.33kW tại 5000v/p. Một động cơ có cả 2 điểm tối đa nằm gần nhau và gần vạch đỏ như thế này rất phù hợp với các xe du lịch hoặc thể thao, vì nó cho phép đạt lực kéo lớn khi chạy hết ga.
Ngược lại, với các xe địa hình hay xe tải, tốc độ tối đa không phải là mối quan tâm khi thiết kế động cơ, mà lực kéo ở vòng quay thấp mới là quan trọng, vì nó giúp xe có thể leo địa hình hay vượt dốc (dĩ nhiên là tốc độ chậm rồi). Do đó, đồ thị của 1 động cơ xe địa hình hoặc xe tải (và cũng đúng đối với động cơ diesel nữa) sẽ có dạng dưới đây.
Mặc dù có công suất tối đa 53.38kW tại 6000v/p song mômen xoắn đã là 95Nm ngay ở 2000v/p, cho nên xe có thể vượt qua chướng ngại vật mà không cần phải rú ga lên.
(Phần "Trên ô tô" tham khảo bài của bác NamVH.)
Mô men xoắn là một đại lượng trong vật lý, thể hiện tác động gây ra sự quay quanh một điểm hoặc một trục của một vật thể. Nó là khái niệm ở rộng cho chuyển động quay từ khái niệm lực trong chuyển động thẳng.
Mô men xoắn, τ, là một véc tơ mô men, bằng kết quả phép nhân véc tơ của lực tác dụng, F, với véc tơ cánh tay đòn (véc tơ khoảng cách từ điểm tác dụng tới tâm quay), r.
τ = r × F
Khái niệm cánh đòn tay, một đặc điểm về khoảng cách, là chìa khóa hoạt động của đòn bẩy, ròng rọc, bánh răng và đa số các bộ máy cơ bản có khả năng tạo ra các mô hình cơ học nâng cao.
Mô men xoắn được đưa ra từ khi Archimedes khám phá ra nguyên lý hoạt động của đòn bẩy. Trong một đòn bẩy, Archimedes thấy rằng độ lớn của khả năng tác động lực tỷ lệ thuận với độ lớn của lực và đồng thời tỷ lệ thuận với khoảng cách từ điểm tác dụng lực tới tâm quay (cánh tay đòn).
Trong chuyển động quay của vật thể rắn, nếu không có mô men xoắn tác động lên vật, mô men động lượng của vật thể sẽ không thay đổi theo thời gian.
Trên ô tô:
Một cái động cơ có thể tạo ra lực 1N với cánh tay đòn 1m thì có mômen xoắn (torque) là 1Nm.
Nếu cái động cơ này quay với tốc độ 60 vòng/phút hay 1 vòng/s thì trong 1s, quãng đường di chuyển của lực 1N sẽ là 3.14x2m=6.28m. Do đó, công sinh ra trong 1s sẽ là 6.28Nm, nghĩa là công suất là 6.28W.
Bây giờ ta lấy ví dụ cho 1 cái xe oto, có momen xoắn là 100Nm tại 6000vòng/phút (hay 100v/s), tương tự ta sẽ có công sinh ra trong 1s là 100 (v/s) x 2m x3.14 x100Nm = 62800Nm, nghĩa là công suất của xe là 62800W hay 62.8kW.
Dĩ nhiên là nếu động cơ vẫn giữ nguyên được mômen 100Nm ở 3000vòng/phút thì công suất lúc này chỉ là 31.4KW thôi.
Trong thực tế, giao điểm giữa 2 đường thể hiện công suất và mômen không có nghĩa gì cả, vì nó phụ thuộc vào tỷ lệ của trục y nữa. Cái cần quan tâm là động cơ đạt được dải mômen tối đa (ví dụ từ 90-100Nm đối với động cơ nói trên) bắt đầu từ tốc độ vòng quay nào, và duy trì đuợc dải mômen tối đa cho đến vòng quay nào. Nếu động cơ nói trên có momen 100Nm từ 3000v/p cho đến hết vạch đỏ 6000v/p thì là lý tưởng, vì công suất của xe khi đó chỉ phụ thuộc vào vòng quay nữa thôi.
Nhưng trong thực tế thì khi gần đến vạch đỏ, mômen sẽ bắt đầu giảm đi, ví dụ động cơ nói trên chỉ đạt đến 100Nm từ 3000 đến 5000v/p thôi. Sau đó momen giảm dần, đến 6000v/p thì chỉ còn 80Nm. Lúc này công suất tại 5000v/p là 52.33kW, và công suất tại 6000v/p là 50.24kW.
Dưới đây là đồ thị của công suất và mômen.
Thông thường 2 đường này không cùng tỷ lệ trục đứng, để trông cho đẹp hơn
Nhìn trên sơ đồ, ta có thể kết luận động cơ này có mômen xoắn tối đa là 100Nm tại 5000v/p, và công suất tối đa là 52.33kW tại 5000v/p. Một động cơ có cả 2 điểm tối đa nằm gần nhau và gần vạch đỏ như thế này rất phù hợp với các xe du lịch hoặc thể thao, vì nó cho phép đạt lực kéo lớn khi chạy hết ga.
Ngược lại, với các xe địa hình hay xe tải, tốc độ tối đa không phải là mối quan tâm khi thiết kế động cơ, mà lực kéo ở vòng quay thấp mới là quan trọng, vì nó giúp xe có thể leo địa hình hay vượt dốc (dĩ nhiên là tốc độ chậm rồi). Do đó, đồ thị của 1 động cơ xe địa hình hoặc xe tải (và cũng đúng đối với động cơ diesel nữa) sẽ có dạng dưới đây.
Mặc dù có công suất tối đa 53.38kW tại 6000v/p song mômen xoắn đã là 95Nm ngay ở 2000v/p, cho nên xe có thể vượt qua chướng ngại vật mà không cần phải rú ga lên.
(Phần "Trên ô tô" tham khảo bài của bác NamVH.)
