تفاوت گشتاور و اسب بخار در خودرو چیست

هنگامی که مشخصات یک خودرو را میخوانیم، با کلماتی همچون گشتاور و اسب بخار مواجه می شویم و بدون اینکه مفهوم آنها را بدانیم از کنارشان به سادگی عبور می کنیم اما باید بدانید قدرت و گشتاور بیانگر یکسری مسائل هستند و در صنعت خودروسازی بسیار پر اهمیت هستند.

برای محاسبه قدرت و گشتاور فرمول های بخصوصی وجود دارد که در این مطلب از  کیان باتری به بیان این فرمول ها و مفهوم و تفاوت اسب بخار و گشتاور می پردازیم.

گشتاور و اسب بخار چیست؟

آیا تا به حال شده است که در جایی نوشته باشند: قدرت موتور:۴۵۰ اسب بخار در ۴۸۰۰ دور در دقیقه rpm است؟ آیا میدانید منظور از این کار چیست؟ 

برای سنجش و بدست آوردن قدرت موتور ماشین های مختلف از واحدی به نام اسب بخار استفاده می کنند. هر اسب بخار(hp مخفف horse power)برابر با 746 وات است. وقتی میگویند قدرت موتور450 اسب بخار در 4800 دور در دقیقه است یعنی مرحله ی چهارگانه ی  موتور در هر دقیقه 4800 بار انجام می شود و در این 4800 دور 450 اسب بخار یا 335700 وات نیرو تولید میشود 

هرچه قدرت موتور بیشتر باشد سرعت ماشین نیز بیشتر است.  

 گشتاور خودرو به زبان ساده

گشتاور یا تورک(torque) بر اساس چرخش میل لنگ و تولید نیرو برای حرکت چرخ هاست. واحد آن پوند فوت در دور در دقیقه است. پوند فوت مقدار نیرویی است که بر اساس چرخش میل لنگ در یک دقیقه تولید شده و به چرخ ها فرستاده می شود. هرچه میل لنگ در یک دقیقه بیشتر بچرخد نیروی بیشتری به چرخ ها وارد شده و سرعت ماشین نیز بیشتر می شود 

اسب بخار چیست و چه معنایی دارد؟

اسب بخار میزان قدرت تولیدشده توسط موتور را اندازه‌گیری می‌کند که به اختصار hp  نشان داده می‌شود.

خودروها قدرت خود را از کجا مي آورند؟ انفجارهاي خيلي کوچک که داخل موتور، هزاران بار در دقيقه رخ مي دهد، باعث توليد قدرت مي شوند. هر چه موتور بتواند سوخت را بطور موثرتر و بهينه در زمان کوتاه تري بسوزاند، مي تواند انرژي بيشتري توليد کند.

قدرت به سرعت توليد انرژي گفته مي شود. اين تعريف دقيقا مفهوم قدرت يا توان است، يعني هر چه بتوانيم انرژي بيش تري در زمان کمتري توليد کنيم، قدرت يا توان ما بيشتر است. قدرت به وسيله يک واحد بسيار قديمي به نام اسب بخار سنجيده مي شود. اگر گفته شود که خودروي شما 150 اسب بخار قدرت دارد، فکر کنيد شبيه کالسکه اي است که 150 اسب نامرئي آن را مي کشند.

این اصطلاح توسط مهندس جیمز وات ابداع شد. او هنگام کار با اسب‌ها در یک معدن زغال‌سنگ تخمین زد که هر اسب در هر ثانیه می‌تواند 75 کیلوگرم را به ارتفاع 1 متر با استفاده از قرقره و طناب بلند کند که اسب در مثال‌های امروزی نقش یک بالابر برقی را دارد.

کاربرد اسب بخار در قدرت خودرو

جیمز وات بعدها برای محاسبه مقدار نیروی تولیدی ماشین‌های بخار نیز از همین روش استفاده کرد، به همین دلیل این روش اسب بخار نام گرفت. هر اسب بخار معادل 746 وات است. عددی که حالا به‌عنوان واحد ثابت برای محاسبه قدرت موتورهای پیستونی، موتورهای توربینی، موتورهای الکتریکی و سایر ماشین‌آلات دیگر مورداستفاده قرار می‌گیرد.

شما برای رسیدن به یک سرعت بسیار بالا بیش‌تر به اسب‌بخار نیاز دارید تا گشتاور و اینجاست که تفاوت زیادی بین یک خودرو با نیروی کم و یک خودرو با نیروی زیاد وجود دارد.

به همین دلیل است که بازاریابان خودرو درباره این ظرفیت در هنگام فروش زیاد صحبت می‌کنند؛ اما فاکتورهای دیگر مانند گشتاور را نمی‌توان نادیده گرفت. گشتاور یکی دیگر از ویژگی‌هایی است که در عملکرد خودرو بسیار مؤثر است.

گشتاور خودرو چیست؟

گشتاور معیار اندازه‌گیری مقدار نیروی پیچشی است که موتور اتومبیل شما می‌تواند آن را تولید کند و معمولا در قسمت میل‌لنگ موتور مورد سنجش قرار می‎گیرد. به زبان ساده، هرچه گشتاور یک موتور بیشتر باشد، برای کارهایی مانند یدک کشیدن و بالا رفتن از سطح‌های شیب‌دار مناسب‌تر است. به همین دلیل است که هنگام حرکت چیزی بزرگ و سنگین، مانند حرکت یک کامیون با یک تریلر، گشتاور از اهمیت بالایی برخوردار است.

همچنین گشتاور است که در سرعت‌های کم خودروی شما را به حرکت در می‌آورد. بنابراین توانایی حرکت یک خودرو از حالت سکون کاملا بستگی به میزان گشتاور آن دارد. در ادامه شما را با تفاوت گشتاور و اسب بخار ماشین بیشتر آشنا می‌کنیم.

تفاوت اسب بخار و گشتاور چیست؟

اسب بخار سرعتی است که در آن کار انجام می شود و حاصلضرب گشتاور در دور موتور است. زمانی موتور قدرت بیشتری تولید می کند که میل لنگ با میزان ثابتی از قدرت، سریعتر بچرخد. خودرویی که نسبت به گشتاور، اسب بخار بیشتری داشته باشد، خودرویی سریع وپر شتاب خواهد بود.

 گشتاور مهمتره یا اسب بخار

در حقیقت گشتاور و اسب‌بخار دو اصطلاحی هستند که به وسیله آن‌ها قدرت و عملکرد یک موتور را بررسی می‌کنیم. نمی‌توان گفت که کدام یک بهتر است چراکه هر دو تکمیل‌کننده یکدیگر هستند و در کنار هم یک تجربه رانندگی متعادل را به شما ارائه می‌دهند؛

اما بهتر است بدانید خودروهایی که قدرت بالایی دارند از شتاب بهتر و سرعت بالاتری برخوردار هستند و خودروهایی که گشتاور بالایی دارند شتاب اولیه بهتری دارند که می‌توان از آن‌ها در سرعت پایین استفاده بهینه کرد و تأثیر زیادی در مصرف سوخت دارد.

رابطه گشتاور و قدرت موتور

گیربکس هر وسیله موتوری به دو دسته تقسیم می گردد. گیربکس های قدرتی و گیربکس های سرعتی. اگر گیربکس یک موتور سیکلت از نوع قدرتی باشد لذا به همین دلیل میزان گشتاوری آن کاهش پیدا می نماید. و اگر گیربکس سرعتی باشد میزان قدرت در آن کاهش خواهد یافت. به بیان دیگر قدرت با گشتاور رابطه عکس دارند.

محاسبه اسب  بخار

برای محاسبه اسب‌بخار در اتومبیل‌های احتراق داخلی، ابتدا با کمک دستگاه‌های مخصوص که به خروجی میل‌لنگ موتور متصل هستند حداکثر گشتاور تولیدی موتور را محاسبه می‌کنند و سپس آن را در دور موتور ضرب کرده و تقسیم بر عدد ۵۲۵۲ می‌کنند.

مثلا در دور موتور 3600 rpm، گشتاوری 200 نیوتن متری به دست می آید، حال اگر 2600 را ضربدر 200 نیوتن متر کنیم و سپس عدد به دست آمده یعنی 720000 را تقسیم بر 5252 کنیم، عدد 137 برای مقدار قدرت تولیدی به دست می آید که آن را 137 اسب بخار می نامیم.

در نتیجه فرمول اسب بخار برابراست با:

قدرت = 5252/(گشتاور X دور موتور)

رابطه حجم موتور با اسب بخار چیست؟

حجم موتور به فضای داخل سیلندرهای موتور خودرو گفته می‌شود و یکی از عوامل بسیار مهم در میزان قدرت و گشتاور تولیدی توسط موتور است. حجم موتور میزان مصرف سوخت در هر چرخه احتراق را مشخص می‌کند؛ بنابراین سرعت و شتاب اولیه خودروی شما نیز به آن ارتباط دارد.

مقاله پیشنهادی: منظور از حجم موتور خودرو ور رابطه آن با قدرت

بررسی اسب‌بخار چند خودرو

اسب بخار پژو ۲۰۶ تیپ ۲

پژو ۲۰۶ تیپ ۲ مجهز به پیشرانه ۱٫۴ لیتری ۴ سیلندر ۸ سوپاپ است که توانایی تولید ۷۵ اسب‌بخار را دارد؛ بنابراین از این خودرو نمی‌توان انتظار شتاب و قدرت بالایی را داشت و این خودرو تنها می‌تواند به نیازهای عادی راننده پاسخ دهد.

اسب بخار پراید

یکی از پرفروش‌ترین خودروهای ایران پراید هاچ بک است این خودرو در سال‌های گذاشته بانام پراید نسیم شناخته می‌شد و پس از تغییرات فیس لیفت از طرف سایپا با نام مروارید به بازار خودرو معرفی شد و سپس بانام سایپا 111 وارد بازار شد. ابتدا این خودرو با تیپ‌های مختلف به بازار آمد؛ اما امروز تنها یک نسخه از آن‌که کامل‌ترین نمونه پراید هاچ بک است در بازار صفر کیلومترها وجود دارد.

سایپا 111 در تمام سال‌ها با پیشرانه ۱٫۳ لیتری ۴ سیلندر ۸ سوپاپ تولید شد و تمام نسخه‌های آن دارای قدرت ۶۳ تا ۷۱ اسب‌بخار هستند. نمونه موردبررسی این خودرو از توان اسمی ۶۷ تا ۶۹ اسب‌بخار برخوردار است.

اسب بخار سمند

سمند در سال ۱۳۸۰ توسط ایران‌خودرو تولید شد و علاوه بر عرضه و فروش در بازار خودروی ایران، به کشورهای دیگر نیز صادر شد. این خودروی سواری بر اساس پژو ۴۰۵ ساخته‌شده است.

خودروی سمند از لحاظ فنی کاملا منطبق بر پژو ۴۰۵ جی‌ال‌ایکس با موتور ۱٫۸ لیتری است. موتور این خودرو ساخت فرانسه و با حجم ۱۷۶۱ سی‌سی است که توانایی تولید ۱۰۰ اسب‌بخار قدرت در ۶۰۰۰ دور در دقیقه دارد. همچنین موتور دیگری به نام ای اف سون با حجم ۱۶۴۵ سی‌سی بر روی این خودرو نصب می‌شود که توانایی تولید قدرت ۱۱۳ اسب‌بخار را در ۶۰۰۰ دور در دقیقه دارد.

اسب بخار پژو ۴۰۵

یکی از خودروهای پرفروش بازار ایران پژو ۴۰۵ است. این خودرو در حال حاضر با نسخه‌های دو لیتری، ۱٫۸ لیتری و ۱٫۶ لیتری در بازار وجود دارد. در حال حاضر عمده تولید ایران‌خودرو برای پژو ۴۰۵ با موتور ۱٫۸ لیتری ۸ سوپاپ است که می‌تواند ۹۷ تا ۱۰۱ اسب‌بخار قدرت را تولید کند.

اما نمونه محدودتر پژو ۴۰۵ که کمی فیس لیفت شده و گران‌تر است، به پیشرانه ۱٫۶ لیتری TU5 است که می‌تواند قدرت ۱۰۵ اسب‌بخار را تولید کند.

سوالات متداول

قدرت یا گشتاور، کدام یک بهتر است؟

نمی توان گفت که کدام بهتر است، چون این دو قدرت و گشتاور باید در کنار یکدیگر باید باشند، اما باید بدانید خودروهای قدرت بالا دارای شتاب بهتر و سرعت بالاتری هستند، اما اتومبیل های گشتاور بالا دارای شتاب اولیه بالاتری هستند که در سرعت های پایین هم می توان از آن ها بهینه استفاده کرد که این روش در مصرف سوخت تأثیر زیادی دارد.

چرا خودروهای گشتاور بالا در شتاب اولیه سریع تر هستند؟

چرخ دنده های اولیه بزرگ تر هستند و گشتاور زیادی را از خود عبور می دهند بنابراین وقتی گشتاور زیاد باشد تمامی آن در دنده اول به خروجی هدایت می شود و سبب می شود شتاب اولیه سریع تر شود، اما بعد از لحظه ای، پیشرانه های قدرت بالا دور گرفته و جلو می زنند.

چرا خودروهای قدرت بالا در مسابقات استفاده می شوند؟

حداکثر گشتاور عموما در دورهای پایین به دست می آید، پس در کامیون ها برای کشیدن بار نیاز به گشتاور بیشتراست اما در مسابقات نیاز به سرعت بیشتر است زیرا موتورهایی دارای قدرت بالاترمی توانند به دور موتور سریع تری دست یابند.

صنعت خودروسازی

گشتاور حاصلضرب نیرو در مسافت است، برای فهمیدن و درک این موضوع استفاده از یک آچار است. زمانی که به آچار نیرو وارد می کنیم، این نیرو فاصله ی دسته تا سر آچار را طی می کند و با ایجاد گشتاور پیچ را سفت می کند.

گشتاور یا اسب بخار , کدام یک برای خودرو مهم تر است؟

در سیلندر احتراق نیرو را تولید می کند تا پیستون را به سمت پایین حرکت دهد و موجب پایین رفتن میل لنگ به میزان مشخصی شود. عبارت “واحدهای پیچشی” در این زمان به کار می رود زیرا پیستون و میل لنگ نیروی پیچشی ایجاد می کنند.

اسب بخار سرعتی است که در آن کار انجام می شود و حاصلضرب گشتاور در دور موتور است. زمانی موتور قدرت بیشتری تولید می کند که میل لنگ با میزان ثابتی از قدرت، سریعتر بچرخد. خودرویی که نسبت به گشتاور، اسب بخار بیشتری داشته باشد، خودرویی سریع وپر شتاب خواهد بود.

با آشنایی با دو مفهوم اسب بخار و گشتاور در می یابید مفهوم قدیمی آن که “اسب بخار سرعتی ست که به دیوار برخورد می کنید و گشتاور میزان عقب راندن دیوار می باشد” اشتباه است.

دلیل استفاده از خودروهای پر قدرت در مسابقات

برای روشن شدن موضوع از دو خودروی فرضی با دنده های یکسان استفاده می کنیم که یکی از آنها دارای موتوری دیزلی با 200 پوند-فیت استفاده از گشتاور و دیگری از موتوری بنزینی با 100 پوند-فیت گشتاور استفاده می کند.

موتور دیزلی با دو برابر گشتاور بیشتر، به علت وجود نیروی پایدار بیشتر برای تولید قدرت، زودتر شتاب می گیرد و تا دور موتور 2626rpm دور می گیرد. موتور بنزینی به سرعت موتور اول سرعت نمی گیرد و تا 5252rpm دور می گیرد اما مانند موتور دیزلی در این موتور مجبور نیستید زود دنده را تعویض کنید.

فرق گشتاور و اسب بخار خودرو در چیست؟

هر دو موتور سرعت یکسانی عرضه می کنند اما موتور دیزلی زودتر شتاب می گیرد و به همین علت گشتاور در دور پایین برای شتاب گیری بهتر مهم است.

گشتاور بیشتر بدین معنی نیست که خودرویی از خودروی دیگر سریعتر حرکت می کند. مثلا خودروی F250 گشتاوری 925 پوند-فیتی دارد اما خودروی هوندا S2000 دارای 162 پوند-فیت گشتاور است اما هوندا S2000 با اینکه اسب بخار کمتری هم دارد، به دلیل نسبت قدرت به وزن سریعتر حرکت می کند.

برای شتابگیری نسبت قدرت به وزن مهم تر از نسبت وزن به گشتاور است و بنابراین هوندای 2800 پوندی در 5. 7 ثانیه به سرعت 100 کیلومتر می رسد درحالی که فورد 8300 پوندی در 6. 9 ثانیه به سرعت 100 کیلومتر بر ساعت می رسد.

خلاصه مطلب

• اسب بخار بهترین معیار برای پی بردن به میزان شتاب و حداکثر سرعت خودرو است (البته عوامل موثر نظیر: وزن، چسبندگی و درگ بایست یکسان باشند).
• بیشینه گشتاور موتور بدون اعلام دور پیشرانه و محدوده تولیدی (rpm) آن چندان معنایی ندارد.
• تولید گشتاور بیشتر در دورهای موتور پایین‎تر، معمولا به معنی شتاب بیشتر در دورهای پایین بوده که از منظر رانندگی روزمره بهتر خواهد بود.
• همواره به یاد داشته باشید که اعداد و ارقام اعلام شده از سوی شرکت سازنده، هیچگاه تمام ماجرا را توضیح نمی‌دهند.