Tham dự Tech Lounge

Tham dự Tech Lounge


Động cơ square và oversquare - ga đầu ga hậu

Phúc Võ Hoàng
23/6/2019 6:31Phản hồi: 35
Động cơ square và oversquare - ga đầu ga hậu
Như đã biết ở bài viết trước, xe 2 cam và xe 1 cam sẽ chẳng khác gì nhau khi hoạt động ở tốc độ máy thấp loanh quanh 10000rpm. Mỗi dòng lợi một cái: cam đơn lợi về khối lượng, cam đôi lại lợi về việc giảm áp lực lên thành máy và vị trí lắp bugi. Tuy nhiên, mọi thứ có thể được giải quyết nhờ vào công nghệ vật liệụ. Vì vậy với xe phổ thông phân khối nhỏ, hãng nào thích cái nào thì dùng cái đó, SOHC hay DOHC đều được, sẽ cho ra mức hiệu suất trên một chiếc xe tổng thành tương đối như nhau, vậy thôi.

4397701_3802630_winner-exciter-tinhte-6.jpg

Trên dòng xe nhỏ, khi Honda bán Winner cam đôi 150cc thì một loạt các bài viết so sánh DOHC (Winner) và SOHC (Exciter) nổ ra, tranh cãi nãy lửa về nước đề cũng như nước hậu của xe 1 cam và xe 2 cam. Tóm tắt các giải thích chung thì SOHC ăn đề còn DOHC ăn hậu. Nhưng khi đọc thì thông số động cơ 2 xe gần như nhau (đều có mã lực bằng nhau, dải powerband lại trùng giống nhau, chỉ khác chút về việc Winner có tỉ số nén cao hơn). Khi các anh em test tốc độ thì lại khá tương đương nhau, vậy nên tranh cãi cứ mãi diễn ra. Có anh em dùng việc đi dyno để so sánh thì cái đấy nó lại liên quan đến việc tuột công suất qua các cơ cấu khi truyền ra bánh sau khi các cơ cấu này mỗi hãng lại khác nhau, khi dùng mấy con số đó để so sánh thì mất đi tính chính xác.

Như vậy, trên phương diện kĩ thuật, động cơ DOHC hơn SOHC cái gì? Câu trả lời quay lại phía trên, chả khác gì nếu như dùng cho các dòng xe có tốc độ máy thấp. Động cơ 2 cam và 1 cam chỉ khác nhau (về độ bền cũng như phần lò xo đầu) khi lên tốc độ máy cao hơn, dĩ nhiên ở phương diện động cơ zin, mình không nói về phần độ.

Bây giờ là phần tiếp theo giải thích cho câu nước hậu và nước đề. Chúng không nằm ở việc xe DOHC hay SOHC mặc dù có liên quan tí chút (tí nói sau). Với cùng một phân khối và cách thiết kế cam, sự khác nhau về nước đề nước hậu nằm ở kích thước piston và hành trình piston của mỗi động cơ.


BORE X STROKE.jpg

Dựa vào kích thước và hành trình piston, ta phân ra 3 loại máy: máy undersquare, máy square và máy oversquare. Máy square (vuông) ý nói về các động cơ có kích thước xi lanh tương đương với hành trình piston, lấy ví dụ như Winner (57.3 x 57.8mm), Ex135 (54 x 58.7mm), Ex150 (57 x 58.7mm). Còn máy oversquare (hơn vuông) chỉ mấy động cơ có kích thước piston lớn hơn hành trình piston, ví dụ như Raider xăng cơ và Raider FI ( 48.8x 62mm) cũng như máy CBR150 đời trước (63.5 x 47.2mm) và các máy phân khối lớn sport, supersport khác.

Cùng một phân khối, do hành trình piston ngắn nên máy oversquare có tốc độ máy cao hơn hẳn máy square mà vẫn đảm bảo về tốc độ piston tối đa bằng với máy square, đồng nghĩa độ bền tay dên là như nhau. Trong phân tích ở những bài viết trước, với cùng tốc độ piston Winner và Exciter có thể đạt 10000 rpm thì Raider đạt tận 13000rpm.

Nói một tí về công thức tính mã lực
HP EQUATION.png
Phía trên là công thức tính bHP từ momen xoắn (torque) và tốc độ động cơ tại thời điểm đo momen xoắn đó (rpm). Từ đó chúng ta kết luận được một điều là: động cơ sẽ có HP càng cao khi xe giữ được moment xoắn cao ở dải rpm cuối của động cơ. Nhưng vấn đề ở đây là cây cam sẽ chỉ tối ưu được cho 1 dải rpm nào đó, tựu chung là hiệu suất nạp khí chỉ cao ở được 1 đoạn, nên phải chọn lựa, và dĩ nhiên phải chọn ở rpm cuối thôi nếu muốn có HP cao nhất.

Với tốc độ máy càng cao thì càng dễ chế tạo một động cơ có công suất cao. Và vì máy over vốn quay nhanh hơn nên cây cam của nó cũng được thiết kế cho dải rpm cuối - cao hơn so với máy square. Từ đó dẫn đến máy over có công suất cao hơn. Tuy nhiên do trái lớn hành trình ngắn, ở cùng một rpm thì piston máy over nó sẽ thụt chậm (chậm hơn square), dẫn đến việc hút và trộn hòa khí ở rpm thấp không tốt. Thêm nữa, khi thiết kế một cái xe có tua máy cao thì việc thiết kế cam để thời gian overlap (xupap nạp và xả cùng mở để quét dọn buồng đốt, hút thêm khí nạp) phù hợp ở rpm cao sẽ khiến thời gian overlap tại rpm thấp bị dài hơn bình thường, dễ gây tuột xăng yếu máy, kết quả lực máy đoạn rpm thấp không được mạnh. Hoặc nói cho đơn giản với những anh em đã đọc bài viết cũ thì hiệu suất khí nạp (VE) của động cơ oversquare bị thấp ở rpm thấp.

Bore_Stroke_Ratio_Animation.gif

Các bạn dễ để ý rằng mấy xe trái lớn: zin hay độ, phân khối nhỏ hay phân khối lớn gì thì khi khởi động nguội garanti xe không đều, phải tốn thời gian làm nóng máy cho đều máy lại, một phần là do lí do kể trên. Tóm lại, máy over có khả năng đạt tốc độ máy cao nên mọi thứ ở động cơ đều được tính toán cho rpm cao từ cam tới lò xo đầu, xupap các thứ, và ở rpm thấp thì máy “hơi” hiền.

Quảng cáo


Lợi của thằng này là hại của thằng kia và ngược lại. Máy square ở cùng một rpm thì có tốc độ piston cao hơn nên việc trộn phối hòa khí của nó sẽ tốt (hơn over) ở rpm thấp, và lẽ dĩ nhiên cây cam cũng được tune cho rpm cuối của nó, nhưng mà rpm cuối của máy square chỉ bằng trung bình của over thôi. Xe sẽ đạt lực kéo mạnh và sớm đạt lực kéo tối đa (max Torque) và công suất tối đa (maxHP) hơn so máy over nhưng maxHP sẽ thấp hơn máy over.

Vậy là đã giải thích được tại sao gọi xe này mạnh nước đề xe kia mạnh nước hậu, chung qui cứ xem đặc tính động cơ thì sẽ ra chứ dựa vào 1 cam hay 2 cam không nói rõ được.

Máy undersquare mình bỏ qua một bên vì ý chỉ mấy xe có hành trình piston dài hơn nhiều so với kích thước piston, trên cơ sở lập luận phía trên thì chúng ta cũng có thể suy luận được xe có rpm không cao chỉ tầm vài nghìn rpm, tiết kiệm xăng và "có lực" ngay từ sau khi vào ga (powerband trải dài). Điều này thường thấy trên động cơ oto thiên về hiệu suất tiết kiệm nhiên liệu.

Vậy liên quan gì đến xe 2 cam và 1 cam? Thì vì tốc độ máy cao nên máy oversquare người ta chuộng làm 2 cam hơn so với việc làm 1 cam, nên gây hiểu nhầm rằng DOHC ăn hậu SOHC ăn đề. Nếu muốn vặn vẹo, thì ví dụ máy 155cc VVA của yamaha nó cũng cam đơn, Yamaha vẫn thiết kế nó đạt 19HP như máy Suzuki vậy.

3818338_winner_engine_6_of_18.jpg

Một số ý kiến chê rằng winner máy DOHC mà lại có cò - một cách rất là “tào lao”. Ban đầu mình cũng ngờ ngợ sau thì lại thấy rất hợp lí. DOHC đơn thuần cam sẽ trượt trực tiếp lên đồng tiền xupap, cơ cấu này là trượt, trượt thì dễ tạo ma sát nhiều hơn là lăn trên cò con lăn rồi cò mới gõ vào xupap - dẫn đến DOHC thuần dễ phải đi canh shim (khe hở nhiệt) lại hơn - mặc dù cách này phù hợp cho máy oversquare vì giảm áp lực lên cam, lò xo xupap và thành máy khi hoạt động ở rpm rất cao. Tuy nhiên, có thể hạn chế việc mòn shim trên máy DOHC thuần bằng việc khởi động xe kĩ trước khi chạy.

Quảng cáo


Quay lại, Honda lại chọn làm động cơ 150cc mới là máy square nên hãng xác định tốc độ máy là không cao - như đã phân tích, vậy việc bỏ cò con lăn vào cũng là điều dễ hiểu. Đa phần thói quen người dùng phổ thông là đề máy cái là chạy. Thêm vào đó là việc dùng cò sẽ dễ tối ưu vị trí đặt cam, làm thấp đầu máy xuống, giảm khối lượng động cơ, tốt cho thiết kế xe lẫn tiết kiệm vật liệu chưa kể 2 cam thì áp lực lên mọi thứ giảm lại, máy bền.

Mình hơi buồn vì winner dùng động cơ đời mới tối ưu cho nhiều mục đích trong khi máy cũ thì rất là mạnh (động cơ 150cc đời trước trên CBR150 đạt tận 18.5Bhp và đây là động cơ thuần DOHC). Máy square cũng dễ sốc ga đầu hơn over, hợp đi hỗn hợp. Nhưng cá nhân mình thích máy over vì ga đầu hiền, dễ đi dễ kiểm soát xe và ít sốc khi cần, ngoài ra lúc cần mạnh thì sốc lên tua cao là được.
Profile_Types.jpg
Bonus: Với cùng một kích thước buồng đốt, sự khác nhau giữa ga đầu ga hậu sẽ đến từ biên dạng cam, tùy nhu cầu sử dụng mà có thể thiết kế biên dạng cam để xe bốc ga đầu hay ga hậu, chung qui vẫn là thiết kế sao cho maxVE đạt sớm hay đạt muộn.

Nguồn: ACCEL Motorsports
35 bình luận
Chia sẻ

Xu hướng

van biến thiên cho xe một xylanh giải quyết được vấn đề ga ở bài viết.??? Nói thì dễ nhưng xe một xylanh chả ai làm thế cả vì nó vốn nhỏ, lắp động cơ vào là hết chỗ lắp cơ cấu khác rồi.
xlive
TÍCH CỰC
5 năm
@phamhuan2512 Tiết kiệm là thứ yếu thôi, công suất tăng, gia tốc tốt với momen xoắn lớn ở ngay rpm thấp mới phê. Sẽ ồn và hú tiếng turbor, xe nhỏ nhẹ nhưng mạnh mẽ
@xlive Sao mình ghét cái tiếng bô xe hú và bô xe độ thế k biết.. người ta bỏ bao tiền ra nghiên cứu làm bô để nó im nhất.
Đề nghị thằng nào độ bô thì bắt dí tai nó vào nghe. Phê thì thôi..
ChipHero
TÍCH CỰC
5 năm
@xlive Turbo là cái đang đc nói trong con Kawasaki mới về VN hả b, bản perfom đó
jakubin9x
ĐẠI BÀNG
5 năm
@phamhuan2512 ý kiến cá nhân mình.Có 2 loại người mê tốc độ và ko mê tốc độ! bạn ko mê tốc độ nên bạn cần êm! người mê tốc độ cũng phải cần phải an toàn khi tốc độ cao nên bô to là 1 phần! nên PKL bô phải to để an toàn! bạn ko mê tốc độ thì bạn nghĩ vậy thôi! xe điện thì êm tốc độ cao đó chắc gì đã an toàn ( do không có tiếng ồn khi tốc độ cao) nên nhiều người thích tốc độ vẩn thích máy nổ! nói nhẹ về phần an toàn! tiêu chuẩn châu âu về phần đèn xe ban ngày tất cả các xe nhập đêu có đèn ban ngày để người ta chú ý! chú ý thì né bạn ra an toàn hơn! chứ như ninja lead đường của bố mày thì mấy anh xe tải né đường trời!( quan sát kỹ còn rụng nữa là đường của bố mày)
Mỗi môn phái máy học nó bao la rồi, đằng này đang xen nhau làm mọi thứ rùm ben lên.
Yamaha Fan
ĐẠI BÀNG
5 năm
Đọc xong bài không biết VVA hay DOHC tối ưu hơn
Giàng A Tí
ĐẠI BÀNG
5 năm
@EX Prototype DOHC là cơ cấu nạp xả. VVA là van biến thiên, chả liên quan đến nhầu so sánh cái gì. Chả lẽ lên đây hỏi nên mua Android 9 hay mua máy có 4GB ram?
@EX Prototype Nhưng DOHC đi đường trường lâu dài lại khoẻ hơn VVA
Yamaha Fan
ĐẠI BÀNG
5 năm
@Giàng A Tí Ủa VVA ko phải ảnh hưởng tới nạp xả hả bác
ChipHero
TÍCH CỰC
5 năm
Mod chắc viết thêm 1 bài về VVA của Yamaha. Tại sao có VVA thì động cơ 155cc SoHC của Ya lại mạnh đến thế, tận 19.3 HP
Yamaha Fan
ĐẠI BÀNG
5 năm
@ChipHero Nếu mã lực lớn với momen xoắn lớn thì thay đổi tỷ số truyền chạy cũng ngang mấy con dohc tua cao thôi
@ChipHero Mình từng có bài viết, bác xem nhé
https://tinhte.vn/threads/van-bien-thien-va-nhung-su-lam-tuong.2946466/
Cùng một dạng máy hoặc square hoặc oversquare, sự khác biệt về công suất sẽ đến từ thiết kế biên dạng cam, biên dạng cam cho VE lớn ở rpm cao (HP to) thì dĩ nhiên ở rpm thấp VE sẽ bé, nên người ta muốn làm máy mạnh hơn mà ga đầu vẫn có thì phải thêm một gối cam điều khiển nạp khí ở dải rpm thấp, đó là cái động cơ 155cc của yamaha mà bác nhắc đến. Còn động cơ 150cc cũ thì đơn giản vì không thiết kế maxHP cao như cái động cơ mới kia nên VE ở ga đầu vẫn đáp ứng được.
Bằng chứng là bảng thông số của ex150 và r15v3 các bác có thể tự search.
ChipHero
TÍCH CỰC
5 năm
@Phúc Võ Hoàng Cảm ơn b
Nhìn DOHC hầm hố hơn
NVX máy 155 có VVA chạy tốc độ cao liên tục 80-11x nó uống xăng kinh hồn, 70k xăng chỉ chạy được khoảng 110-115km là phải đổ lại.

Cùng đoạn đấy con AB 125 cũng kéo bạo lực cứng ga 80-10x thì 70k xăng chạy được 125-130km mới phải đổ xăng

Còn chạy 60-80 thì 2 xe đều chạy được 140-145km như nhau.

Xe của mình tự test nhé, cùng cung đường SG-Nha Trang, đoạn SG-Phan Thiết đường nhỏ, bắn tốc nhiều nên chỉ chạy 60-80, qua Phan Thiết là bung lụa, xe có bao nhiêu kéo bấy nhiêu 😁

Tính ra VVA nó làm xe mạnh hơn ko đáng kể nhưng uống xăng hì thôi rồi...
Yamaha Fan
ĐẠI BÀNG
5 năm
@RC213v Ba cái đồng hồ cơ ảo lắm
@luyenbichta Vậy mà lead 125fi chạy nhanh ổn đó bác. Mình đã chạy cả hai nên thấy vậy. NVX có cái mình không thích là thắng không ngon như lead, đánh lái hơn nặng khi chạy chậm bù lại máy êm không sượng ga đầu, không hú ooooo khi chạy nhanh như lead
@Yamaha Fan Cũng tùy bác như cơ 135 5s với digital của ex150 thì có vẻ cơ ít ảo hơn. Digital của mấy con win, rai cũng ảo kha khá khi tốc cao trên 1xx km/g
@RC213v lead 125 đồng hồ ảo lắm bác ơi , chạy Jupiter đồng hồ báo 30km/h , đi sát ngang vs nó thấy 40km/h , sai số tầm 5-10km/h =(( .Cả mình đi tốc cao cũng vậy , mình chạy 70km/h , thì bên nó báo cũng phải tầm hơn 80km/h
Bài sau ad nói về máy V máy I đi nhé, thanks ad có bài viết hay
@alibaba1978 Bác chờ nhé, sẽ có, nhưng hơi khó hiểu và dài
trieuluu
TÍCH CỰC
5 năm
các anh chị em bĩnh tĩnh không cãi nhau , chỉ tranh luận thôi . vì bài này là để dọn đường cho winX ( chắc có thay đổi gì đó trong máy ) kiểu như vva của ya😁:D
@trieuluu Mình tình cờ viết thôi bác, còn lại không biết thông tin gì về động cơ winX cả, khả năng cao là không thay gì trong máy cả vì dây chuyền mới khai thác có 1 đời xe chứ mấy, trừ cây bô có đổi nên mình nghĩ HP có thể thay đổi chút.
Giàng A Tí
ĐẠI BÀNG
5 năm
@trieuluu Cùng một khối động cơ nhưng Winner, CBR, sonic có công suất khác nhau nên việc thay đổi HP trên Winner mình nghĩ không quá khó khăn.
trieuluu
TÍCH CỰC
5 năm
@Phúc Võ Hoàng không sao đâu , tui viết theo cách chủ quan của tui , a k giận là tui mừng rồi 😁
nmduc1409
ĐẠI BÀNG
5 năm
Bài viết tốt nhất của ad về xe trước giờ, trình bày vấn đề thuần kỹ thuật nhưng rõ ràng, dễ hiểu, rất tiến bộ 😃
Hehe mấy bài trước còn lộn xộn quá
@nmduc1409 Cám ơn bác 😁:D:D
TiaMi
TÍCH CỰC
5 năm
khổ mấy bài này,trẻ trâu thì nó ko hỉu còn mấy ng hỉu thì ko tháo máy mày mò làm

Xu hướng

Bài mới









  • Chịu trách nhiệm nội dung: Trần Mạnh Hiệp
  • © 2024 Công ty Cổ phần MXH Tinh Tế
  • Địa chỉ: Số 70 Bà Huyện Thanh Quan, P. Võ Thị Sáu, Quận 3, TPHCM
  • Số điện thoại: 02822460095
  • MST: 0313255119
  • Giấy phép thiết lập MXH số 11/GP-BTTTT, Ký ngày: 08/01/2019