Mã lực (HP)

Trên nhiều cung đường Việt Nam ngày càng xuất hiện nhiều những chiếc xe ô tô với nhiều mẫu mã, kích thước. Điều này đồng nghĩa với việc mỗi hãng xe sẽ sử dụng những động cơ khác nhau cho những “Con gà đẻ trứng vàng” của mình. Chắc hẳn rằng chúng ta sử dụng xe ô tô nhưng chưa thể nào hiểu hết được về các khái niệm trên xe ô tô. Bài viết này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về khái niệm, đơn vị và cách tính của mã lực.

Hình 1. Siêu xe Devel Sixteen mạnh nhất thế giới, đạt mức 5.000 mã lực

1. Khái niệm

Thuật ngữ “mã lực” có tên tiếng Anh “horse power” và Jame Watt là người đầu tiên đưa ra khái niệm trên vào năm 1782. Cũng không khác gì so với các đơn vị lực khác, chỉ đơn giản là tốc độ mà công việc đang được thực hiện. Theo nghĩa đen, đơn vị mã lực bắt nguồn từ một thí nghiệm nhằm đo sức mạnh của một con ngựa. Người ta xác định rằng một con ngựa có khả năng thực hiện công việc 33.000 ft-lbf mỗi phút. Lúc đầu, Jame Watt chưa phân chia các loại mã lực khác nhau nên sau đó, các nhà khoa học đặt tên cho cách gọi của ông là mã lực cơ học (Mechanical Horsepower). Một mã lực cơ học có giá trị chính xác 745,69987158227022 W, nghĩa là công suất 1 bóng điện 100 W sẽ bằng 0,13 mã lực.

Hình 2. Thí nghiệm đo sức mạnh của ngựa

2. Công thức tính mã lực

Đối với con người thì năng suất công việc được tính như sau:

  • Năng suất làm việc = Khối lượng công việc/Thời gian.

Đối với các loại máy móc thì năng suất làm việc gọi là mã lực và được tính như sau:

  • Mã lực = (Lực x Khoảng cách)/Thời gian.

Đối với động cơ điện, công suất hoặc mã lực có thể được tính toán từ mô-men xoắn và tốc độ. Ví dụ: nếu bạn có một động cơ có tốc độ là 3.000 vòng/phút và 6 in-lbf thì mã lực được tính như sau:

  • Mã lực = (3000.6)/63.025 = 0,286 (HP)

Trong đó:

  • Với 63,025 là hằng số khi sử dụng RPM cho tốc độ và in-lbf cho đơn vị mô-men xoắn.
  • Với 5,252 là một hằng số phổ biến khác nếu tốc độ tính bằng RPM và mô-men xoắn tính bằng ft-lbf.

Việc tính toán các hằng số này được thực hiện bằng cách sử dụng 33.000 ft-lbf /phút = 1 mã lực. Mặc dù đơn vị mã lực là dẫn xuất của 33.000 ft-lbf /phút, nhưng việc hiểu cách tính mã lực động cơ cho tốc độ và mô-men xoắn không quan trọng.

Một đơn vị công suất phổ biến khác mà động cơ được đánh giá là watt. Việc chuyển đổi từ Watt sang mã lực là 745,7 W = 1 HP.

Hình 3. Phương pháp tính mã lực

Vậy chúng ta thử lấy ví dụ về siêu xe mạnh nhất thế giới Devel Sixteen có sức mạnh động cơ lên đến 5000 (HP) có nghĩa là nếu quy đổi sang watt thì nó sở hữu công suất cực kì khổng lồ là 3728500 (W), một con số vô cùng ấn tượng đối với một chiếc siêu xe.

3. Chuẩn SEA phương pháp tính công suất ô tô

Gần đây, các nhà sản xuất thường ghi công suất động cơ theo chữ viết tắt là “HP”. Nhưng thỉnh thoảng, vẫn có hãng ghi “BHP” khiến nhiều người phân vân. Thuật ngữ “BHP” dùng để chỉ giá trị công suất xác định bằng lực kế hãm (Brake Horsepower). Lực kế hãm được gắn vào đầu trục cơ. Sau đó, các kỹ sư sẽ hãm vòng quay để đo lực xoắn của trục cơ trong một khoảng thời gian nhất định. Thứ nguyên “BHP” vẫn được dùng rộng rãi tại Anh, nhưng ở Bắc Mỹ thì cách tính công suất động cơ bằng mã lực (HP) của SAE (Hiệp hội Kỹ sư ôtô Mỹ) lại là cách tính tiêu chuẩn.

Ví dụ, chiếc Chrysler 426 Hemi năm 1971 có công suất 425 mã lực nhưng khi đo lại theo chuẩn mới chỉ còn 375 mã lực.

Hình 4. Chiếc ô tô Chrysler 426 Hemi năm 1971

Trước 1972, giá trị công suất được đa số các hãng chấp nhận là “HP” theo tiêu chuẩn SAE. Thế nhưng, ngày càng có nhiều hãng đưa ra cách tính khác nhau để phục vụ lợi ích riêng. Có hãng nâng cao công suất để “nịnh” người mua thích công suất lớn nhưng có hãng lại giảm công suất để tránh mức bảo hiểm cao. Do đó chúng ta phải tìm hiểu xem máy đó được sản xuất ở hãng nào để biết được công suất thực của khối động cơ đó là bao nhiêu.