شاید یکی از اولین سوال هایی که هنگام دیدن یک خودرو خاص در ذهن افراد شکل می گیرد، میزان قدرت آن خودرو باشد. این خودرو چند اسب بخار است؟ چقدر گشتاور دارد؟. سوال های رایجی که نه تنها در میان علاقه مندان به خودرو وجود دارد، بلکه برای افرادی که خیلی از ماشین سر در […]
گشتاور (تورک)
تورک و اسب بخار هر دو معیاری برای اندازه گیری میزان نیرو است. گشتاور یا تورک در واقع میزان نیروی چرخشی را اندازه می گیرد در حالی که اسب بخار میزان کار را اندازه گیری می کند. شاید شما هم نام واحد های نیوتن متر یا فوت پوند را شنیده اید. این واحد ها برای اندازه گیری میزان گشتاور یا تورک به کار می روند. اکنون مفهوم گشتاور یا تورک را با یک مثال ساده توضیح می دهیم. فرض کنید یک آچار با طول 2 فوت (0.60 متر) در اختیار دارید. حال می خواهید از انتهای این آچار 2 فوتی میزان 1 پوند نیرو بر یک پیچ وارد کنید. از آنجایی که میزان تورک یا گشتاور در واقع میزان فاصله نقطه اعمال نیرو ضربدر میزان نیرو است، شما به میزان 2 فوت پوند گشتاور تولید کرده اید.
در موتور اتوموبیل هم میزان تورک بر همین منوال اندازه گیری می شود. با هر بار احتراق در داخل سیلندر، بر پیستون اعمال نیرو می شود و این نیرو باعث به حرکت در آمدن میل لنگ می شود. در اینجا هم فاصله بر اساس محل قرار گیری پیستون بر روی میل لنگ اندازه گیری می شود. عوامل زیادی همچون سایز سیلندر، اندازه پیستون و حتی سوخت مورد استفاده در مقدار گشتاور تاثیر می گذارد.
اسب بخار
جیمز وات فیزیکدان مشهور اسکاتلندی برای اولین بار برای اندازه گیری میزان کار انجام شده، از کمیت اسب بخار استفاده کرد. در قرن 17 میلادی استفاده از موتور بخار بسیار فراگیر شده بود و وات قصد داشت کمیتی را برای اندازه گیری میزان توان تولیدی بوجود آورد. جیمز وات روزی مشغول به نگاه کردن اسب های باری می شود. او در می یابد که یک اسب می تواند در مدت یک دقیقه، میزان 330 پوند زغال سنگ را از فاصله 100 فوتی به بالا بکشد.
این یعنی هر اسب قادر است در مدت زمان یک دقیقه به میزان 33000 فوت پوند کار مفید انجام دهد. وات این عدد را به عنوان 1 اسب بخار در نظر گرفت. به عبارت دیگر، کمیت اسب بخار، میزان گشتاور تولیدی در واحد زمان است. در واقع اسب بخار بیانگر این است که موتور خودرو در چه مدتی می تواند چه قدرتی را تولید کند.
اسب بخار چگونه اندازه گیری می شود؟
شاید سوالی که ذهن خیلی ها را به خود مشغول کرده باشد، میزان اندازه گیری دقیق اسب بخار تولیدی باشد. شاید خیلی ها با اسم داینو آشنایی داشته باشند. میزان قدرت خودرو بر روی دستگاه داینو، که در واقع همانند تردمیلی برای خودروهاست اندازه گیری می شود.
اما چیزی که شاید خیلی ها نمی دانند، این است که در واقع قدرت خودرو اندازه گیری نمی شود!. تمام اعداد و ارقامی که از داینو کردن یک خودرو بدست می آید، بر اساس میزان گشتاور تولیدی است. بر روی داینو میزان گشتاور اندازه گیری می شود و سپس بر اساس بر طبق فرمولی، میزان اسب بخار اندازه گیری می شود. به عبارتی میزان اسب بخار تابعی از گشتاور تولیدی است. این فرمول عبارت است از: اسب بخار= (5252)÷ (دور موتور* گشتاور).
عدد 5252
جیمز وات در محاسبات خود به این نتیجه رسید که برای رسیدن به هر اسب بخار باید به میزان 5252 RPM کار انجام شود. اگر نمودار اسب بخار و گشتاور یک خودرو را در نظر بگیریم، در عدد 5252 گراف اسب بخار و گشتاور یکدیگر را قطع خواهند کرد. بنابراین با افزایش اسب بخار در اکثر مواقع گشتاور هم کاهش پیدا می کند.
موتورهای دیزلی
موتورهای دیزلی ذاتا گشتاور بیشتری نسبت به موتور های بنزینی تولید می کنند. حال با فهم کمیت گشتاور، می توانیم به این سوال که چرا گشتاور موتورهای دیزلی بیشتر است پاسخ دهیم.
در موتورهای دیزلی عدد تراکم موتور بالاتر است. بنابراین پیستون ها می توانند با قدرت بیشتری به میل لنگ نیرو وارد کنند. هم چنین فاصله از مرکز نیرو هم بیشتر خواهد بود و با توجه به تعریف گشتاور، این یعنی موتورهای دیزلی تورک بالاتری خواهند داشت. اما به علت کند تر بودن عملیات احتراق در موتورهای دیزلی، معمولا این موتورها قدرت کمتری نسبت به موتور های بنزینی تولید می کنند.
نویسنده: ارشیا شیخ الاسلامی
دیدگاه خود را بنویسید