Tại sao ô tô có bánh răng?

Ô tô có các bánh răng cho phép động cơ hoạt động với tốc độ tương đối ổn định, đồng thời các bánh xe quay với nhiều tốc độ khác nhau.

Giải thích:

Động cơ là động cơ đốt trong pittông phải hoạt động trong phạm vi tốc độ hẹp (thường từ 1000 đến 6000 vòng/phút) để tạo ra quá trình đốt cháy hiệu quả và giảm thiểu hao mòn. Tuy nhiên, các bánh xe cần có khả năng quay ở phạm vi tốc độ rộng hơn nhiều, từ đứng yên đến hơn 100 dặm/giờ.

Việc sử dụng bánh răng cho phép động cơ hoạt động ở tốc độ tối ưu trong khi vẫn cung cấp mô-men xoắn cần thiết ở các bánh xe để đẩy xe. Hộp số là một bộ bánh răng cho phép người lái chọn tỷ số truyền thích hợp cho tốc độ bánh xe mong muốn.

Ví dụ, khi bắt đầu từ trạng thái đứng yên, người lái chọn số thấp (tỷ số truyền thấp) để cung cấp mô-men xoắn cao cho các bánh xe. Khi xe tăng tốc, người lái có thể chuyển sang số cao hơn (tỷ số truyền cao hơn) để duy trì tốc độ động cơ trong phạm vi tối ưu đồng thời vẫn tăng tốc độ bánh xe. Nguyên tắc tương tự cũng được áp dụng khi giảm tốc và leo dốc:việc chọn số thấp hơn sẽ giúp phanh động cơ và tăng mô-men xoắn khả dụng.

Ngoài việc cung cấp các tỷ số truyền khác nhau, bánh răng còn cho phép chuyển động ngược bằng cách đảo ngược hướng quay. Điều này được thực hiện thông qua một bánh răng riêng biệt trong hộp số gọi là số lùi.

Cuối cùng, bánh răng rất cần thiết cho ô tô vì chúng giúp ô tô hoạt động hiệu quả, tăng tốc mượt mà và vượt qua lực cản như đồi núi và tải trọng, đồng thời giữ cho động cơ ở điều kiện vận hành tối ưu.