چه زمانی به گشتاور بیشتری نیاز دارید؟ چقدر اسب بخار نیاز دارید؟ و اسب بخار و گشتاور چه ارتباطی با هم دارند؟
اسب بخار و گشتاور دو مورد از مهمترین معیارها در مورد وسیله نقلیه شما هستند. این اعداد به شما چیزهای زیادی در مورد وسیله نقلیه ای که قصد خرید آن را دارید می گویند و سازندگان دائماً در تلاش هستند تا با ارقام اسب بخار و گشتاور بالاتر از رقبای خود پیشی بگیرند.
وانت بارها ارقام گشتاور مضحک فزاینده ای دارند و به نظر می رسد که تعداد اسب بخار خودروهای اسپرت هر سال بالاتر می رود.
اما دقیقاً اسب بخار و گشتاور چیست و چه تفاوتی با هم دارند؟
گشتاور چیست؟
اول از همه، گشتاور چیست؟ خب، از نظر فیزیکی، گشتاور را می توان به عنوان یک نیروی دورانی تعریف کرد. وقتی در یک خط مستقیم فشار می آورید، نیروی خطی بر آن جسم وارد می کنید. به نوبه خود، هنگامی که دستگیره در را باز می کنید، همچنان نیرویی را اعمال می کنید، اما این نیروی چرخشی حول یک محور است. همین پدیده در هنگام استفاده از آچار برای سفت کردن پیچ صدق می کند. شما در حال اعمال نیروی دورانی هستید هنگام سفت کردن پیچ، دو عامل بر میزان گشتاور اعمال شده به پیچ تأثیر می گذارد.
از آنجایی که گشتاور برابر است با طول ضرب در نیرو، این دو عامل طول آچار و مقدار نیرویی است که به آچار وارد می‌کنید. گشتاور بر حسب نیوتن متر یا پوند فوت اندازه گیری می شود و وقتی تعریف گشتاور را تحلیل می کنید، این واحدها کمتر گیج کننده می شوند. با بازگشت به قیاس پیچ، تصور کنید که یک پوند فوت گشتاور به پیچ اعمال می کنید. این را می توان به صورت استفاده از یک آچار با طول یک فوت از پیچ تا بازو و سپس اعمال یک پوند نیرو به انتهای آچار تصور کرد.
این یک فوت پوند گشتاور اعمال شده به پیچ تولید می کند. این نیروی چرخشی برای خودروها چه بنزینی و چه الکتریکی ضروری است. در یک وسیله نقلیه، موتور (یا موتور الکتریکی) مسئول تولید این نیروی چرخشی است که از طریق میل محرک منتقل می شود. بدون نیروی چرخشی تولید شده توسط موتور خودرو یا موتورهای الکتریکی، خودرو یک اینچ حرکت نمی‌کند. البته، این نیرو باید از طریق گیربکس ها و دیفرانسیل ها هدایت شود، اما در اصل، گشتاور تولید شده توسط نیروگاه خودروی شما چیزی است که حرکت را امکان پذیر می کند.
گشتاور را می توان از طریق چرخ دنده دستکاری کرد تا آن را چند برابر کرد. وسایل نقلیه آفرود همچنین از جعبه انتقال کم برد استفاده می کنند که گشتاور موتور را به مقدار بسیار بیشتری چند برابر می کند و به وسایل نقلیه آفرود اجازه می دهد از تپه های شیب دار بالا بروند و خود را از نقاط سخت بیرون بیاورند. همچنین به همین دلیل است که هنگام شتاب دادن به یک وسیله نقلیه الکتریکی از توقف کامل، یک ضربه ناگهانی احساس می کنید زیرا گشتاور موتور الکتریکی فوراً در دسترس است. در موتورهای بنزینی، باید منتظر بمانید تا اوج منحنی گشتاور رخ دهد، که ممکن است در محدوده دور بالاتر باشد.
اسب بخار چیست؟
زمانی که در مورد گشتاور بحث می‌کردیم، زمان بی‌اهمیت بود، زیرا اندازه‌گیری تنها مقدار گشتاور (یا نیروی دورانی) موتور را در نظر می‌گیرد که با فشار احتراق روی پیستون‌ها به سمت پایین می‌رود. از نظر اسب بخار، می‌توانیم قدرتی که یک موتور ایجاد می‌کند به عنوان توانایی موتور برای اعمال گشتاور در مدت زمان مشخص در نظر بگیریم.
یک فرمول برای محاسبه اسب بخار وجود دارد که به شرح زیر است: اسب بخار = T * RPM / 5252.
سردرگم؟ نگران نباشید. T مخفف گشتاور است (که قبلاً به عنوان نیروی چرخشی که موتور تولید می کند با آن آشنا هستیم) و RPM دور در دقیقه است. به همین ترتیب، نگران 5252 نباشید، زیرا ثابت است، و اگر تا به حال یک دوره فیزیک را گذرانده باشید، متوجه خواهید شد که ثابت ها همان نوار چسبی هستند که فرمول ها را کنار هم نگه می دارد.
همانطور که از متغیر RPM می توان فهمید، اسب بخار به طور پیچیده ای با زمان گره خورده است. از فرمول، می بینیم که اگر می خواهید ماشین شما اسب بخار بیشتری تولید کند، باید گشتاور (یا سرعت چرخش موتور) را افزایش دهید. یکی از راه های نظری برای افزایش گشتاور در یک موتور بنزینی، افزایش مقدار نیروی (احتراق) است که به پایین پیستون فشار می آورد، شاید با استفاده از القای اجباری مانند یک توربوشارژر.
محاسبه اسب بخار و گشتاور موتور به آسانی کالیبره کردن آچار گشتاور شما نیست، اما می‌توانید از داینو برای اندازه‌گیری ارقام گشتاور و اسب بخار خودرو خود در نمودارهای آموزنده استفاده کنید.
اسب بخار بالا کجا مفید است؟
اسب بخار بالا برای خیلی چیزها فوق العاده مفید است. اگر می خواهید به حداکثر سرعت بالایی دست یابید، به خودرویی با قدرت اسب بخار بالاتر نیاز دارید. اگر می خواهید بهترین شتاب ممکن را بدست آورید، اسب بخار نیز بلیط شماست. بسیاری از مردم ممکن است بگویند کاهش وزن بسیار مهم است، و درست است، اما اسب بخار در بازار خودرو امروز پادشاه است.
خودروهای برقی برخی از سنگین‌ترین وسایل نقلیه برای فروش هستند، اما خودروهای الکتریکی پرفورمنس سنگینی خود را با موتورهای بسیار قدرتمندی که قدرت را در کل محدوده دور تولید می‌کنند جبران می‌کنند. خودروهایی که مسابقاتی را که در آن سرعت بالا در اولویت است، از بین می برند، همیشه خودروهایی با اسب بخار بالا هستند. برخی از این خودروها می توانند بیش از 2000 اسب بخار قدرت تولید کنند.
گشتاور بیشتر در کجا مفید است؟
اگر تا به حال تبلیغات وانت بار را دیده باشید، می دانید که همه آنها در مورد این گشتاور هستند. پیکاپ های سنگینی وجود دارند که بیش از 1000 پوند فوت گشتاور تولید می کنند که کاملاً دیوانه کننده است. برخی از وانت های برقی نیز ارقام گشتاور دیوانه کننده ای تولید می کنند. این پیکاپ‌ها دارای گشتاور بسیار زیادی هستند، زیرا گشتاور هنگام حمل بارهای سنگین بسیار مفید است، به خصوص اگر گشتاور در محدوده دور پایین‌تر در دسترس باشد.
تصور کنید که یک تریلر بزرگ را با موتوری که تمام گشتاور خود را در محدوده دور تولید می‌کند، به بالای تپه حمل می‌کنید – تجربه چندان خوشایندی نیست. هرچه گشتاور موتور بیشتر باشد، وسیله نقلیه راحت‌تر از خط خارج می‌شود، حتی زمانی که بار سنگین را حمل می‌کند.
مقادیر مناسب گشتاور پایین همچنین باعث می شود خودرو احساس سرحالی و واکنش نشان دهد در مقابل خودرویی که در دورهای پایین تر احساس بی حالی می کند. در مورد خودروهای برقی، آنها بسیار قدرتمند احساس می‌شوند زیرا موتورهای الکتریکی فوراً حداکثر گشتاور خود را تولید می‌کنند و مانند موتورهای بنزینی هیچ انتظاری وجود ندارد.
اسب بخار و گشتاور هر دو مهم هستند
در پایان روز، هم گشتاور و هم اسب بخار برای عملکرد روزانه خودرو مهم هستند. در یک سناریوی ایده‌آل، اگر کسی نیستید که به یک وسیله نقلیه کاربردی مانند یک پیکاپ نیاز دارید، داشتن ترکیبی هماهنگ از گشتاور و اسب بخار بهترین است.