Động cơ ô tô: Nguyên lý hoạt động và vấn đề thường gặp

Động cơ ô tô là gì?

Động cơ ô tô là trung tâm quan trọng của xe, chuyển đổi năng lượng (như nhiên liệu, điện năng) thành động năng để cung cấp công suất và mô-men xoắn cho việc di chuyển của xe. Nó được coi như "trái tim" của ô tô vì vai trò quan trọng trong hoạt động của xe. Ngoài ra, động cơ cũng có nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho các hệ thống phụ trợ khác trên xe như máy phát điện và hệ thống trợ lực lái.

Các loại động cơ ô tô

Hiện nay, động cơ ô tô được phân thành nhiều loại, trong đó có ba loại phổ biến nhất: Động cơ đốt trong, động cơ điện, động cơ lai hybrid

Động cơ đốt trong

Động cơ nhiệt trong ô tô chia thành hai loại chính là động cơ đốt trong và động cơ đốt ngoài. Trong số này, động cơ đốt trong mang lại hiệu suất cao hơn và tiêu thụ ít nhiên liệu hơn. Với kích thước nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ, động cơ này được sử dụng rộng rãi trong các loại phương tiện, đặc biệt là ô tô và xe máy.

Động cơ đốt trong hoạt động dựa trên nguyên lý cháy nổ của nhiên liệu, trong đó năng lượng nhiệt được chuyển đổi thành công suất cơ học dưới dạng mô-men quay. Động cơ đốt trong được phân thành hai loại chính là động cơ xăng (sử dụng xăng làm nhiên liệu) và động cơ Diesel (sử dụng dầu diesel làm nhiên liệu). Trong hai loại này, động cơ xăng phổ biến hơn vì có những ưu điểm như độ ồn thấp, khả năng tăng tốc nhanh và trải nghiệm lái mượt mà.

Hiện nay, đa số các xe ô tô vẫn sử dụng động cơ đốt trong. Tuy nhiên, theo xu hướng "xanh hơn" trong ngành ô tô, trong tương lai, các loại động cơ sử dụng nhiên liệu "sạch" như động cơ điện hoặc động cơ lai hybrid sẽ dần thay thế động cơ đốt trong.

Động cơ điện

Động cơ điện hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển đổi điện năng thành động năng. Điều này có nghĩa là động cơ điện không sử dụng nhiên liệu đốt như xăng hoặc dầu mà hoạt động dựa trên nguồn điện được lưu trữ trong pin lithium-ion. Thường thì pin được đặt ở dưới sàn xe. Người dùng có thể sạc pin cho động cơ điện tại các trạm sạc hoặc từ nguồn điện trong nhà thông qua bộ sạc.

Pin sẽ cung cấp điện cho một loại động cơ đặc biệt gọi là động cơ cảm ứng. Động cơ này bao gồm một phần không động được gọi là stator và một phần chuyển động được gọi là rotor. Khi stator được cấp điện, nó sẽ tạo ra một trường từ, tạo năng lượng cơ học làm quay rotor quanh trục của nó, từ đó đẩy xe di chuyển bằng cách quay các bánh xe.

Động cơ hybird

Động cơ hybrid là một loại động cơ kết hợp sử dụng cả động cơ đốt trong và động cơ điện. Nó được thiết kế để hoạt động với hai nguồn động lực song song. Có nhiều dạng động cơ hybrid như động cơ nối tiếp, động cơ song song và động cơ hỗn hợp. Tùy thuộc vào từng loại, động cơ điện và động cơ đốt trong sẽ có vai trò dẫn động chính khác nhau.

Tuy động cơ hybrid đang ngày càng phát triển trên thế giới, tuy nhiên, tại Việt Nam, xe sử dụng động cơ hybrid vẫn còn khá hiếm. Hiện nay, trong phân khúc phổ thông, mẫu xe SUV 5 chỗ Toyota Corolla Altis là một trong số ít các mẫu xe sử dụng động cơ hybrid có sẵn trên thị trường Việt Nam.

Cấu tạo động cơ đốt trong

Cơ cấu sinh lực trong động cơ đốt trong bao gồm các hệ thống quan trọng sau:

• Xi lanh: Xi lanh là thành phần bên ngoài chứa buồng đốt bên trong, nơi quá trình đốt cháy hỗn hợp khí và nhiên liệu diễn ra. Đây là không gian mà piston di chuyển lên xuống. Trong động cơ ô tô, thường có từ 3 đến 12 xi lanh. Các con số phổ biến nhất là 4, 6 và 8 xi lanh. Có nhiều kiểu bố trí xi lanh, bao gồm xếp thẳng hàng chữ I, xếp đối đỉnh chữ V, chữ W và cả xếp phẳng, nằm ngang đối xứng với nhau (gọi là động cơ Boxer).

• Piston: Piston có hình dạng trụ, di chuyển lên xuống bên trong xi lanh và kết nối với thanh truyền. Khi hỗn hợp nhiên liệu được đốt cháy, nó tạo ra áp suất cao đẩy piston di chuyển. Thông qua thanh truyền, lực được truyền lên trục khuỷu để tạo ra chuyển động quay. Piston trên động cơ ô tô có gắn các vòng gắn piston (hay còn gọi là xéc-măng) vào rãnh dọc trên thân piston. Xéc-măng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự kín đáo của buồng đốt, ngăn hỗn hợp nhiên liệu/khí hoặc khí thải xâm nhập vào dưới buồng đốt. Đồng thời, chúng cũng ngăn dầu bôi trơn từ các ống xả rỉ vào buồng đốt.

• Xupap trong động cơ có hình dạng giống nấm và đóng vai trò như một loại van để kiểm soát thời gian và lưu lượng hỗn hợp khí cháy trong động cơ. Xupap giúp mở và đóng van nạp (hay còn gọi là cửa nạp) và van xả (hay còn gọi là cửa xả) của buồng đốt. Hoạt động của xupap được điều khiển bởi trục cam.

• Bugi trong động cơ ô tô có nhiệm vụ tạo ra tia lửa để kích hoạt quá trình đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và khí trong buồng đốt.

• Trục cam trong động cơ có nhiều cấu trúc cam, và khi trục cam quay, các cam sẽ điều khiển việc đóng và mở xupap trong xi lanh. Có hai loại trục cam phổ biến: trục cam đơn (SOHC) và trục cam đôi (DOHC). Trục cam đơn điều khiển cả van nạp và van xả, trong khi trục cam đôi có hai trục, một điều khiển van nạp và một điều khiển van xả.

• Thanh truyền kết nối piston với trục khuỷu, biến động thẳng của piston thành chuyển động xoay tròn trên trục khuỷu.

• Trục khuỷu trong động cơ có tác dụng chuyển đổi chuyển động thẳng của piston thành chuyển động quay. Trục khuỷu nhận lực từ thanh truyền và chuyển đổi thành mô men quay, truyền công suất đến bộ phận làm việc. Đồng thời, nó cũng nhận năng lượng từ bánh đà để truyền ngược lại cho piston và tiếp tục quá trình sinh công.

• Trên trục khuỷu có một cảm biến vị trí trục khuỷu, giúp xác định vị trí và tốc độ quay của trục khuỷu, sau đó gửi thông tin về cho ECU của động cơ. Thông qua đó, ECU có thể tính toán thời điểm phun nhiên liệu và đánh lửa một cách chính xác.

• Dây curoa có nhiệm vụ kết nối các bánh răng của trục cam và trục khuỷu, tạo ra sự đồng bộ trong chuyển động giữa các trục. Điều này giúp xupap mở và đóng van vào thời điểm chính xác. Đồng thời, nó cũng ngăn piston va chạm với van.

• Các-te là một bộ phận bọc xung quanh trục khuỷu. Phần đáy của các-te chứa dầu bôi trơn, giúp bôi trơn, làm mát và làm sạch các chi tiết trong quá trình hoạt động của động cơ.

Nguyên lý làm việc động cơ đốt trong

Nguyên tắc hoạt động của động cơ đốt trong trong xe ô tô là nén hỗn hợp không khí và nhiên liệu trong một không gian nhỏ, sau đó đốt cháy để tạo ra năng lượng. Năng lượng này sẽ đẩy piston di chuyển. Động cơ đốt trong hoạt động theo một chu trình khép kín, trong đó quá trình đốt cháy diễn ra hàng trăm lần mỗi phút.

Hầu hết các xe ô tô hiện nay sử dụng động cơ 4 thì (4 kỳ) với 4 giai đoạn hoạt động gồm: nạp, nén, đốt và xả.

• Giai đoạn nạp (hút): Trong giai đoạn này, van nạp mở và van xả đóng. Hỗn hợp khí và nhiên liệu được hút vào xi lanh trong khi piston di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới.

• Giai đoạn nén: Piston di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên để nén hỗn hợp khí và nhiên liệu. Ở cuối giai đoạn nén, bugi sẽ tạo ra tia lửa để đốt cháy hỗn hợp khí và nhiên liệu.

• Giai đoạn đốt (nổ): Hỗn hợp khí và nhiên liệu được đốt cháy, tạo ra áp suất tăng cao đẩy piston di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới. Chuyển động này sẽ truyền lực lên thanh truyền, sau đó đến trục khuỷu và biến đổi thành chuyển động quay.

• Kỳ xả: Sau quá trình đốt cháy, piston di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên để đẩy khí thải trong xi lanh thông qua van xả và đưa ra khỏi hệ thống xả.

Chuyển động của piston trong các giai đoạn nạp, nén và xả phụ thuộc chủ yếu vào năng lượng tích trữ bởi bánh đà gắn trên trục khuỷu trong giai đoạn đốt sinh công. Với một xi lanh, mỗi lần quay hai vòng trục khuỷu tương đương với một chu trình đốt cháy. Do đó, động cơ với số lượng xi lanh càng nhiều, góc đánh lửa càng nhỏ, công suất sinh ra càng đều và động cơ hoạt động mượt mà hơn.

Để tối ưu hiệu suất của động cơ, hiện nay hầu hết các hãng ô tô đều sử dụng công nghệ van biến thiên. Công nghệ này cho phép can thiệp và tự động điều chỉnh thời gian mở và mức mở của van nạp linh hoạt theo tình trạng thực tế của phối khí. Mỗi hãng xe đã phát triển hệ thống riêng dựa trên nguyên lý này, ví dụ như Toyota với VVT-i, Honda với i-VTEC, Mitsubishi với MIVEC, BMW với VANOS, Suzuki với VVT, Hyundai với CVVD và nhiều hãng khác.

ECU động cơ

ECU (Electronic Control Unit) là trung tâm xử lý điện tử, điều khiển hoạt động của động cơ và các hệ thống - thiết bị điện tử trên xe. Bằng cách thu thập dữ liệu từ các cảm biến như cảm biến kích nổ, cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến vị trí trục khuỷu..., ECU tính toán và đưa ra các lệnh để điều chỉnh hoạt động một cách hợp lý và chính xác dựa trên điều kiện thực tế.

Cụ thể, ECU điều khiển hệ thống nạp nhiên liệu, hệ thống đánh lửa và đặc biệt là hệ thống điều khiển van biến thiên... Mục tiêu chính của ECU là đảm bảo xe vận hành ổn định, an toàn, tiết kiệm nhiên liệu, giảm thiểu khí thải và đảm bảo hoạt động tối ưu của các cơ cấu theo từng chế độ khác nhau.

Ngoài động cơ, ECU cũng can thiệp vào các hệ thống an toàn trên ô tô như hệ thống chống bó cứng phanh (ABS), hệ thống cân bằng điện tử (ESC), hệ thống điều khiển hành trình... cùng với nhiều hệ thống thông minh khác trên xe.

Các hệ thống phụ trợ động cơ

Để đảm bảo hoạt động của động cơ, ngoài cơ cấu sinh lực, còn cần có nhiều hệ thống phụ trợ như sau:

Hệ thống nạp nhiên liệu

Hệ thống nạp nhiên liệu có vai trò quan trọng trong cung cấp hỗn hợp nhiên liệu và không khí vào buồng đốt của động cơ. Hiện nay, có ba loại hệ thống nạp nhiên liệu chính: chế hoà khí, phun nhiên liệu gián tiếp và phun nhiên liệu trực tiếp. Hầu hết các xe ô tô hiện nay sử dụng hệ thống phun nhiên liệu gián tiếp (ở trên cổng nạp) hoặc trực tiếp (vào xi lanh).

Cấu trúc của hệ thống nạp nhiên liệu thường bao gồm các thành phần chính sau đây:

• Bình nhiên liệu: Được sử dụng để lưu trữ nhiên liệu trong xe.

• Bơm nhiên liệu: Cung cấp nhiên liệu từ bình nhiên liệu đến kim phun hoặc các bộ phận khác trong hệ thống nạp nhiên liệu.

• Bộ lọc nhiên liệu: Lọc và loại bỏ tạp chất có trong nhiên liệu trước khi nó đến kim phun hoặc các bộ phận khác. Điều này giúp đảm bảo rằng nhiên liệu được cung cấp là sạch và không gây tắc nghẽn.

• Bộ điều áp nhiên liệu: Điều chỉnh áp suất nhiên liệu ở mức phù hợp cho hệ thống. Bộ điều áp nhiên liệu giúp đảm bảo nhiên liệu được bơm vào buồng đốt với đúng thời gian và lượng nhiên liệu cần thiết.

• Hệ thống phun nhiên liệu (kim phun): Là bộ phận chịu trách nhiệm phun nhiên liệu vào buồng đốt hoặc trực tiếp vào xi lanh. Hệ thống phun nhiên liệu đảm bảo việc phân phối nhiên liệu chính xác và đúng lượng vào buồng đốt để đáp ứng yêu cầu của động cơ.

Hệ thống nạp khí

Hệ thống nạp không khí trong ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc đưa không khí vào buồng đốt. Để đốt cháy nhiên liệu, cần có sự có mặt của không khí (oxy). Hầu hết các xe phổ thông sử dụng hệ thống nạp không khí thông thường, còn được gọi là hệ thống hút khí tự nhiên, tận dụng chênh lệch áp suất giữa không khí bên ngoài và áp suất chân không trong xi lanh.

Cấu trúc của hệ thống nạp không khí ô tô bao gồm các thành phần chính sau đây:

• Bộ lọc gió: Loại bỏ bụi bẩn và hạt nhỏ trước khi không khí đi vào hệ thống. Bộ lọc gió giúp bảo vệ các bộ phận khác trong hệ thống khỏi bị ô nhiễm và hỏng hóc.

• Cổ họng gió và bướm ga: Hút không khí vào hệ thống. Cổ họng gió được điều khiển bởi bướm ga, nằm trên bàn đạp ga. Khi người lái nhấn bàn đạp ga, bướm ga mở ra để cho không khí vào. Bên cạnh đó, bộ phận này còn có van điều khiển tốc độ không tải để điều chỉnh lượng không khí nạp khi xe đang không chịu tải.

• Đường ống nạp: Dẫn không khí từ cổ họng gió đến xi lanh để tham gia quá trình đốt cháy.

• Các cảm biến: Hệ thống nạp không khí có các cảm biến như cảm biến vị trí cánh bướm ga để đo độ mở của cánh bướm ga, cảm biến đo lưu lượng không khí nạp để xác định lượng không khí đi vào, và cảm biến nhiệt độ không khí nạp để đo nhiệt độ của không khí đi vào. Các cảm biến này gửi tín hiệu về ECU động cơ để ECU tính toán và điều chỉnh tỷ lệ hoà khí một cách chính xác.

• Ngoài hệ thống nạp không khí tự nhiên như đã nêu trên, còn có một số hệ thống nạp không khí khác như hệ thống nạp tăng áp (Turbocharged) và hệ thống nạp siêu tăng áp (Supercharged). Hệ thống nạp tăng áp có khả năng tăng lượng không khí nạp vào động cơ bằng cách sử dụng một bộ tăng áp. Bộ tăng áp (turbocharger) hoặc siêu tăng áp (supercharger) được cài đặt trên hệ thống nạp không khí để nén không khí và đẩy nhiều lượng không khí hơn vào buồng đốt. Khi không khí được nén, nhiều lượng nhiên liệu hơn có thể được đưa vào buồng đốt, từ đó tạo ra công suất lớn hơn và hiệu suất hoạt động cao hơn.

• Hệ thống nạp tăng áp sử dụng cánh quạt hoặc turbine để lấy năng lượng từ dòng khí thải của động cơ. Cánh quạt hoặc turbine quay nhanh chóng và đẩy không khí vào buồng đốt, tăng áp suất không khí và cung cấp thêm lượng không khí nạp. Điều này giúp động cơ tạo ra công suất cao hơn mà không cần làm việc cứng nhọc hơn.

Trong khi đó, hệ thống nạp siêu tăng áp sử dụng một bộ ép lực hoặc bộ nén trục vít để nén không khí trước khi nạp vào buồng đốt. Các bộ phận này tạo ra áp suất cao hơn trong hệ thống nạp không khí và cung cấp nhiều lượng không khí hơn vào buồng đốt, cải thiện hiệu suất động cơ.

Cả hai hệ thống nạp tăng áp và nạp siêu tăng áp đều giúp tăng công suất động cơ, cải thiện khả năng tăng tốc và tăng hiệu suất nhiên liệu. Tuy nhiên, chúng cũng đòi hỏi một hệ thống bổ sung để điều khiển và điều chỉnh áp suất không khí nạp. Thông qua ECU (Electronic Control Unit), hệ thống điều khiển động cơ sẽ điều chỉnh hoạt động của bộ tăng áp hoặc bộ ép lực để đảm bảo hoạt động ổn định và tối ưu.

Hệ thống đánh lửa

Hệ thống đánh lửa đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp khí và nhiên liệu trong buồng đốt động cơ ô tô.

Cấu tạo của hệ thống đánh lửa ô tô bao gồm các thành phần chính sau đây:

• Bộ khuếch đại điện (bô bin đánh lửa): Đây là bộ phận tạo ra và khuếch đại dòng điện cao áp cần thiết để tạo ra tia lửa. Bô bin đánh lửa nhận nguồn điện từ hệ thống điện của xe và biến đổi nó thành dòng điện cao áp.

• Bộ chia điện (distributor): Bộ chia điện có nhiệm vụ phân phối nguồn điện cao áp từ bô bin đánh lửa đến các bugi tại từng xi lanh của động cơ. Nó có vai trò quan trọng trong việc đồng bộ và chính xác trong việc gửi tín hiệu đánh lửa đến các bugi.

• Bugi: Bugi là thành phần tạo ra tia lửa điện để kích hoạt sự cháy trong buồng đốt. Mỗi xi lanh của động cơ được trang bị một bugi. Bugi nhận nguồn điện cao áp từ bộ chia điện và sử dụng điện năng này để tạo ra tia lửa điện, châm ngọn lửa và gây sự cháy của hỗn hợp khí và nhiên liệu.

Hệ thống bôi trơn

Hệ thống bôi trơn đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp dầu nhớt để bôi trơn các chi tiết chuyển động bên trong động cơ, bao gồm piston, ổ bi, bạc trục khuỷu, trục cam và nhiều chi tiết khác. Chức năng chính của hệ thống bôi trơn là giảm ma sát, làm mát, làm sạch và đảm bảo hoạt động trơn tru của các chi tiết này.

Cấu tạo của hệ thống bôi trơn ô tô bao gồm các thành phần chính sau đây:

• Dầu nhớt: Đây là chất lỏng bôi trơn chính, có nhiệm vụ làm giảm ma sát giữa các bề mặt chuyển động bên trong động cơ. Ngoài ra, dầu nhớt còn có vai trò làm mát các chi tiết và vệ sinh bề mặt bên trong động cơ.

• Bơm dầu: Bơm dầu nhớt có nhiệm vụ hút dầu từ bình chứa và đưa nó vào chu trình bôi trơn của động cơ. Bơm dầu tạo áp lực cần thiết để đẩy dầu qua các ống dẫn và đến các chi tiết cần bôi trơn.

• Lọc dầu: Lọc dầu nhớt được đặt trong hệ thống để loại bỏ các tạp chất và cặn bẩn có thể có trong dầu. Lọc dầu giúp bảo vệ các chi tiết chuyển động khỏi sự cản trở và hạn chế hao mòn.

• Bình chứa dầu (carter): Bình chứa dầu nhớt, thường được gọi là bình carter, chứa một lượng dầu nhớt đáng kể. Dầu được lưu trữ trong bình chứa này và từ đó được bơm vào chu trình bôi trơn.

Hệ thống làm mát

Hệ thống làm mát, còn được gọi là hệ thống giải nhiệt, được sử dụng để làm mát và duy trì nhiệt độ của động cơ ở mức ổn định, để đảm bảo hoạt động tối ưu. Hệ thống làm mát ô tô bao gồm các bộ phận chính sau:

• Nước làm mát: Nhiệm vụ của nước làm mát là làm mát động cơ và duy trì nhiệt độ ổn định cho động cơ.

• Két nước: Két nước được sử dụng để làm lạnh nước làm mát từ động cơ trước khi nó tham gia vào chu trình làm mát mới.

• Quạt làm mát: Quạt làm mát được sử dụng để đẩy không khí qua két nước một cách nhanh chóng, từ đó giúp nước làm mát đi vào két nước và được làm lạnh nhanh hơn.

• Máy bơm nước: Máy bơm nước được sử dụng để tuần hoàn nước làm mát từ két nước đến động cơ và quay trở lại.

• Van hằng nhiệt: Van hằng nhiệt được sử dụng để điều khiển lưu lượng nước làm mát từ động cơ vào két nước, tùy thuộc vào các điều kiện thực tế.

• Cảm biến nhiệt độ nước làm mát: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát được sử dụng để đo nhiệt độ của nước làm mát và truyền thông tin về hệ thống điều khiển động cơ (ECU). Thông tin này được sử dụng bởi ECU để tính toán chính xác thời gian phun nhiên liệu và góc đánh lửa sớm.

Hệ thống khí xả

Hệ thống khí xả, được sử dụng để xử lý khí thải, đóng vai trò giảm âm, bảo vệ môi trường và giúp động cơ hoạt động hiệu quả nhất. Hệ thống khí xả ô tô bao gồm các bộ phận sau:

• Ống xả: Ống xả thu thập khí thải từ các xi-lanh khi van xả mở.

• Cảm biến oxy: Cảm biến oxy được sử dụng để đo lượng oxy còn dư trong khí thải và truyền tín hiệu về hệ thống điều khiển động cơ (ECU). Điều này cho phép ECU tính toán và điều chỉnh Fuel Trim (điều chỉnh nhiên liệu) để đảm bảo quá trình đốt cháy diễn ra hiệu quả nhất.

• Bộ chuyển hoá xúc tác: Bộ chuyển hoá xúc tác được sử dụng để xử lý các chất hóa học độc hại trong khí thải trước khi nó được xả ra ngoài.

• Ống bô: Ống bô được sử dụng để giảm tiếng ồn khi khí thải được xả ra từ động cơ.

Ngoài các hệ thống trên, động cơ ô tô còn có một số hệ thống phụ trợ khác như hệ thống khởi động động cơ (thuộc hệ thống điện) và hệ thống van thông khí hộp trục khuỷu PCV (Positive Crankcase Ventilation).

Ý nghĩa thông số kỹ thuật xe ô tô

Dung tích động cơ

Dung tích động cơ, hay còn được gọi là dung tích xi-lanh, là tổng dung tích của tất cả các xi-lanh bên trong động cơ. Đơn vị dung tích thường được tính bằng lít hoặc cc. Ví dụ, một động cơ 4 xi-lanh với dung tích 2.0 lít có nghĩa là mỗi xi-lanh có dung tích 0.5 lít. Khi dung tích xi-lanh càng lớn, khả năng chứa hỗn hợp nhiên liệu và khí đốt cháy càng cao, do đó động cơ sẽ hoạt động mạnh mẽ hơn.

Công suất (mã lực)

Công suất là một thước đo cho biết sức mạnh của động cơ và cho biết khả năng của xe trong việc chạy nhanh và mạnh mẽ. Tốc độ tối đa của xe có liên quan trực tiếp đến công suất. Khi công suất tăng lên, tốc độ tối đa cũng sẽ tăng theo.

Công suất động cơ thường được đo bằng các đơn vị như mã lực (HP - Horsepower), PS (Đức), CV (Pháp)... Một mã lực được xác định là công suất cần thiết để nâng một vật có trọng lượng 75 kg lên độ cao 1 mét trong một giây. Ngoài ra, đơn vị tính công suất khác như kilowatt (kW) cũng được sử dụng.

Mô men xoắn (Nm)

Mô men xoắn là một thước đo cho biết lực tác động để xoay quanh một trục. Nó cho biết khả năng chịu tải ngay lập tức của động cơ. Mô men xoắn cao tương đương với lực kéo mạnh hơn của xe, khả năng vận chuyển tải nặng, leo dốc, và vượt qua địa hình khó khăn. Đơn vị thông thường của mô men xoắn là Newton mét (Nm).

Mô men xoắn là một đại lượng quan trọng trong các thông số kỹ thuật của động cơ ô tô. Tuy nhiên, nhiều người gặp khó khăn trong việc hình dung về đại lượng này. Một cách dễ hiểu là tưởng tượng việc siết ốc bằng cờ lê, chúng ta cần áp dụng một lực kéo đủ mạnh để xoay được ốc. Và mô men xoắn chính là lực được sử dụng để xoay ốc đó.

Vòng tua máy (vòng/phút)

Vòng tua máy là một thước đo cho biết số lần trục khuỷu quay được trong một phút. Đơn vị đo của vòng tua máy là vòng/phút (revolutions per minute - rpm).

Khi trục khuỷu quay nhanh hơn, lực tác động cũng lớn hơn. Vòng tua máy có mối quan hệ chặt chẽ với công suất và mô men xoắn của động cơ. Tuy nhiên, khác với công suất và mô men xoắn, trong việc đánh giá hiệu suất của động cơ, vòng tua máy càng thấp càng cho thấy động cơ có hiệu suất tốt hơn.

Mối quan hệ giữa công suất, mô men xoắn và vòng tua máy

Công suất đóng vai trò quan trọng trong đạt được tốc độ xe mong muốn. Mô men xoắn, trong khi đó, đóng vai trò quan trọng trong khả năng kéo, vận chuyển tải nặng và thời gian tăng tốc của xe, có thể nhanh hay chậm tùy thuộc vào mô men xoắn.

Đạt được giá trị cực đại của công suất hoặc mô men xoắn diễn ra khi vòng tua máy thấp nhất có thể. Khi vòng tua máy thấp, xe sẽ có khả năng tăng tốc nhanh hơn và tiết kiệm nhiên liệu hơn