به گزارش خبرگزاری یولن، اگر حتی کمی اخبار و ویدئوهای خودرویی دنبال کرده باشید، حتما دو واژه را بارها شنیدهاید: «اسب بخار» و «گشتاور». معمولا میدانیم هر دو به قدرت موتور مربوطاند و در نهایت تعیین میکنند که یک خودرو چقدر سریع حرکت میکند. اما وقتی پای تعریف علمی وسط میآید، ماجرا دقیقتر و جالبتر میشود. بیایید یک بار برای همیشه بفهمیم این دو مفهوم دقیقا چه هستند و چرا هر دو اهمیت دارند.
گشتاور؛ نیروی پیچاندن
گشتاور در سادهترین بیان، میزان نیروی چرخشی است. در خودرو، این نیرو همان چیزی است که میللنگ موتور را میچرخاند. از نظر فیزیکی، گشتاور حاصل ضرب نیرو در فاصله است.
برای درک بهتر، تصور کنید با یک آچار میخواهید پیچ سفتی را باز کنید. هرچه دسته آچار بلندتر باشد، با همان نیروی دست، اثر چرخشی بیشتری ایجاد میکنید. این همان گشتاور است؛ ترکیبی از نیرو و طول اهرم.
در موتور خودرو، نیرو از انفجار مخلوط سوخت و هوا در سیلندرها میآید و فاصله به طراحی میللنگ مربوط میشود. هرچه موتور بزرگتر باشد یا هوای بیشتری (مثلا با توربوشارژر) وارد سیلندر شود، انفجار قویتر و در نتیجه گشتاور بیشتر خواهد بود.
در سیستم آمریکایی، گشتاور با واحد «پوند-فوت» (lb-ft) اندازهگیری میشود. مثلا ۳۰۰ پوند-فوت یعنی اثری معادل وارد کردن ۳۰۰ پوند نیرو به یک اهرم یک فوتی.
به زبان ساده، گشتاور همان ضربه اولیهای است که وقتی پای خود را روی پدال گاز میگذارید، شما را به صندلی میچسباند.
اسب بخار؛ سرعت انجام کار
اگر گشتاور نشان میدهد که موتور با چه نیرویی میچرخد، اسب بخار میگوید که این نیرو با چه سرعتی در حال انجام کار است. به بیان دیگر، اسب بخار ترکیبی از گشتاور و دور موتور (RPM) است.
فرمول اسب بخار:
به همین دلیل است که در نمودارهای داینو، خطوط اسب بخار و گشتاور دقیقا در دور ۵۲۵۲ RPM یکدیگر را قطع میکنند (وقتی از واحدهای مکانیکی استاندارد استفاده شود).
نکته مهم اینجاست که موتور در دورهای مختلف، گشتاور متفاوتی تولید میکند. بنابراین اسب بخار عددی است که هم نیرو و هم سرعت چرخش را در خود جمع کرده است. وقتی دور موتور بالا میرود، حتی اگر گشتاور کمی کاهش پیدا کند، ممکن است اسب بخار افزایش یابد.
اصطلاح اسب بخار هم داستان جالبی دارد. در قرن هجدهم، جیمز وات برای بازاریابی موتور بخار خود، آن را با قدرت یک اسب مقایسه کرد و به عدد ۳۳ هزار پوند فوت در دقیقه رسید؛ عددی که مبنای تعریف یک اسب بخار شد.
در عمل چه اتفاقی میافتد؟
در تجربه رانندگی، گشتاور همان حس کَنده شدن از زمین است؛ همان شتاب اولیهای که در شروع حرکت یا سبقتگیریهای کوتاه حس میکنید. اما وقتی سرعت بالا میرود، این اسب بخار است که تعیین میکند خودرو همچنان توان شتابگیری داشته باشد یا نه.
اگر بخواهیم کمی سادهسازی کنیم:
-
گشتاور نقش پررنگتری در شتابگیری اولیه، مثل صفر تا صد دارد.
-
اسب بخار بیشتر با توانایی خودرو در رسیدن به سرعتهای بالا و حفظ شتاب در بزرگراهها مرتبط است.
برای مثال:
-
خودروهای برقی معمولا گشتاور لحظهای تولید میکنند؛ به همین دلیل شتاب اولیه آنها خیرهکننده است.
-
کامیونهای سنگین گشتاور بسیار بالایی دارند تا بتوانند بارهای عظیم را حرکت دهند.
-
خودروهای اسپرت تنفس طبیعی اغلب در دورهای پایین گشتاور زیادی ندارند و باید آنها را تا دور موتور بالا ببرید تا به اوج اسب بخار برسند.
دو روی یک سکه
در تئوری، گشتاور قدرت چرخاندن موتور را اندازه میگیرد و اسب بخار نشان میدهد آن قدرت با چه سرعتی کار انجام میدهد. در عمل، گشتاور شما را از جا میکند و اسب بخار کمک میکند وقتی سرعت بالا رفت، نفس کم نیاورید.
پس دفعه بعد که عددهای بزرگی مثل «۸۰۰ اسب بخار» را میشنوید، بدانید پشت آن هیجان، ترکیبی از نیروی پیچاندن و سرعت انجام کار قرار دارد؛ دو مفهومی که کنار هم، شخصیت واقعی یک خودرو را شکل میدهند.
منبع: motor۱
۲۲۷۳۲۲
