Nếu bạn nói chuyện với một người hâm mộ động cơ diesel và nhắc họ rằng động cơ xăng, theo quy luật, tạo ra nhiều công suất hơn và có thể tăng vòng tua máy nhiều hơn, họ sẽ ném thứ gì đó vào mặt bạn: Động cơ diesel tạo ra nhiều mô-men xoắn hơn . Và, sự thật mà nói, nó sẽ không sai.
Sự thật là nếu về một số đặc tính kỹ thuật, động cơ Diesel thua động cơ xăng tương đương thì khi chúng ta nói về mô-men xoắn (hay “lực” như một số người thường gọi), thì động cơ Diesel vượt trội hơn nhiều so với động cơ xăng.
Trên thực tế, sự khác biệt đến mức đôi khi ngay cả động cơ diesel có dung tích xi lanh và công suất nhỏ hơn cũng cung cấp mô-men xoắn lớn hơn nhiều so với động cơ xăng vốn thuộc “một chức vô địch khác” về hiệu suất. Dưới đây là năm lý do tại sao điều này xảy ra.
1. Tỷ lệ nén
Yếu tố đầu tiên khiến động cơ diesel tạo ra nhiều mô-men xoắn hơn chính là tỷ số nén. Trong khi các pít-tông trong động cơ xăng ngừng chuyển động ngay trước đỉnh của xi-lanh trong suốt chu trình đốt cháy, thì pít-tông trong động cơ đi-ê-den lại di chuyển đến mép của xi-lanh.
Đăng ký kênh Youtube của chúng tôi
Động cơ diesel làm được điều này bởi vì họ không sử dụng bugi để đánh lửa , nén càng nhiều càng tốt hỗn hợp không khí / nhiên liệu bên trong xi-lanh, đốt nóng đến mức bắt lửa, khiến nó bốc cháy - nhanh hơn và hiệu quả hơn nhiều so với quá trình đốt bằng bugi trong động cơ xăng (Otto, Atkinson, Miller).
Để giúp đỡ, động cơ diesel có tỷ số nén cao hơn - thường từ 16: 1 đến 18: 1, so với 11: 1 đến 13: 1 trong động cơ xăng ngày nay (hoặc 9: 1 đến 10: 1 trong động cơ turbo) -, với tương quan trực tiếp giữa mức độ hiệu quả của động cơ và lượng mô-men xoắn nó tạo ra.
2. Tốc độ đốt cháy
Như đã đề cập, trong động cơ Diesel, quá trình đốt cháy của động cơ diễn ra nhanh hơn nhiều, gần như tức thời, vì hỗn hợp không khí / nhiên liệu tự bốc cháy thực tế cùng một lúc trong toàn bộ buồng đốt. Ở động cơ xăng, tiếng nổ chậm hơn do nó truyền từ tia lửa ban đầu của bugi.Kết quả: trong Diesel sinh ra nhiều năng lượng từ vụ nổ hơn, trong trường hợp này là đẩy pít-tông qua xylanh, hơn là trong động cơ xăng. Chỉ cần xác minh rằng quãng đường mà pít-tông đi theo quỹ đạo đi xuống trong động cơ Diesel nhỏ hơn quãng đường đi trong động cơ xăng, khi quá trình đốt cháy kết thúc được xác nhận.
Điều đó có nghĩa là, trong động cơ xăng, ít năng lượng sinh ra trong quá trình đốt cháy dẫn đến đẩy pít-tông, chuyển thành mô-men xoắn được tạo ra ít hơn.
3. Đường kính và hành trình
Như bạn đã biết, mô-men xoắn phản ánh lực tác dụng lên pít-tông của động cơ và lực này có sẵn để làm cho bánh xe của xe quay. Việc tính toán mômen xoắn được thực hiện bằng cách nhân lực (Newton hoặc N) với khoảng cách (mét hoặc m) - hãy tưởng tượng cố gắng nới lỏng đai ốc bằng cờ lê 20 cm hoặc cờ lê dài 1m, và bạn thấy khoảng cách giữa đai ốc và điểm đặt lực ảnh hưởng như thế nào đến lượng lực tác dụng ...
Trong trường hợp của Dieels, hành trình xi lanh (trong trường hợp này là khoảng cách) dài hơn so với động cơ xăng (một phần do pít-tông tiến gần đến giới hạn của hành trình xi lanh), vì vậy nếu chúng ta tính đến công thức được sử dụng. để tính toán mô-men xoắn, có thể dễ dàng thấy khoảng cách lớn hơn này giúp thu được giá trị mô-men xoắn cao hơn như thế nào.
4. Turbo
Tiêu chuẩn ngày nay là tất cả các động cơ diesel phải được trang bị một turbo. Điều này cho phép bạn tạo ra áp suất lớn hơn bên trong xi lanh mà cuối cùng chuyển thành sự gia tăng mô-men xoắn.Hơn nữa, động cơ turbo diesel được chuẩn bị để xử lý một sự gia tăng vượt trội. Điều này làm giảm tổn thất trong giai đoạn nạp và cho phép động cơ hiệu quả hơn trong việc chuyển đổi năng lượng đến trục khuỷu.
Tuy nhiên, việc động cơ xăng quá tải phổ biến như nhau trong thời đại của chúng ta, tuy nhiên, đã khiến chúng có thể giảm khoảng cách để động cơ diesel có được mô-men xoắn.
5. Nhiệt lượng
Cuối cùng, lý do cuối cùng khiến động cơ diesel tạo ra nhiều mô-men xoắn hơn động cơ xăng là do nhiệt trị và tỷ trọng của hai loại nhiên liệu.
Đúng là nhiệt trị của diesel (45 500 kJ / kg) thấp hơn của xăng (45 800 kJ / kg), có nghĩa là xăng chứa nhiều nhiệt hơn trong một thể tích nhất định so với diesel. Tuy nhiên, dầu diesel đặc hơn xăng , quản lý để dự trữ năng lượng nhiều hơn tới 15% theo thể tích so với xăng. Điều này có nghĩa là mỗi lần đốt cháy động cơ diesel, áp suất được tạo ra nhiều hơn và năng lượng được truyền đến pít-tông nhiều hơn, do đó tạo ra nhiều mô-men xoắn hơn.