توضیح تفاوت قدرت و گشتاور در خودرو

قدرت و گشتاور دو مفهوم کلیدی در عملکرد خودرو هستند؛ اما تفاوت آن‌ها چیست؟ در این مقاله، این دو را مقایسه کرده و نقش هر یک را توضیح می‌دهیم.

اسب بخار چیست؟

به زبان ساده، اسب بخار واحدی است که برای توصیف نرخ انجام کار استفاده می‌شود؛ به‌عبارت‌دیگر، معیاری است برای اندازه‌گیری میزان کاری که در مدت‌زمان مشخص انجام می‌شود. مقدار اسب بخار تولیدی موتور بر اساس یک منحنی تغییر می‌کند که با دور موتور متفاوت است؛ خودروسازان معمولاً حداکثر اسب بخار تولیدی را در مشخصات خودرو اعلام می‌کنند. اعمال همان مقدار نیرو با سرعت بیشتر، اسب بخار بیشتری تولید می‌کند. به همین دلیل اسب بخار با افزایش دور موتور زیاد می‌شود. هرچه دور موتور بیشتر باشد یا هرچه پیستون‌ها سریع‌تر یک دور کامل میل‌لنگ را بچرخانند، با همان مقدار نیرو، قدرت بیشتری تولید می‌شود.

گشتاور چیست؟

ساده‌ترین راه برای توصیف گشتاور، نیرویی است که در فاصله‌ای اعمال می‌شود. برای مثال، وقتی آچار را می‌چرخانید، گشتاور نیرویی است که به یک سر آچار وارد می‌کنید و سر دیگر را حول یک نقطه می‌چرخاند. وقتی به انتهای آچار فشار می‌آورید، گشتاور نیروی اعمال‌شده توسط بازوی شما است. حالا، اعمال این مفهوم در موتور خودرو کمی پیچیده‌تر است اما در اصل همان فرآیند است. در خودرو، نیرویی که چرخ‌ها را می‌چرخاند، از داخل موتور شروع می‌شود. نیروی موردنظر از انفجارهای کنترل‌شده داخل سیلندرها ایجاد می‌شود. این انفجارها پیستون را به سمت پایین هل می‌دهند و انتهای شاتون پیستون به میل‌لنگ فشار وارد می‌کند؛ بنابراین، گشتاور موتور معیاری از نیرویی است که انفجارهای داخل موتور به انتهای شاتون وارد می‌کنند تا میل‌لنگ را حول محور چرخش خود بچرخانند. خودروهایی که گشتاور بالایی دارند، این نیرو را از طریق پیستون‌هایی با کورس طولانی‌تر به دست می‌آورند. اگر تابه‌حال سعی کرده باشید یک پیچ زنگ‌زده را باز کنید، می‌دانید که استفاده از آچار بلندتر به شما امکان می‌دهد با همان مقدار نیرو گشتاور بیشتری در نقطه چرخش ایجاد کنید. بسیاری از بهترین کامیون‌ها برای یدک کشی، شاتون‌های طولانی‌تری دارند که امکان کورس طولانی‌تر و درنتیجه اهرم بیشتر برای چرخاندن میل‌لنگ را فراهم می‌کند.

چرا گشتاور و اسب بخار یکی نیستند؟

قدرت و گشتاور هر دو در میل‌لنگ محاسبه می‌شوند زیرا از آنجا نیرو از موتور به شفت انتقال و درنهایت به چرخ‌ها منتقل می‌شود. اگر اسب بخار نرخ انجام کار باشد و گشتاور نیرویی باشد که در فاصله‌ای اعمال می‌شود و میل‌لنگ را می‌چرخاند، هیچ‌کدام نمی‌توانند به‌تنهایی چرخ‌ها را بچرخانند؛ هر دو برای حرکت خودرو از نقطه‌ای به نقطه دیگر ضروری هستند. درحالی‌که گشتاور از اهرم برای فشار به میل‌لنگ از فاصله استفاده می‌کند، نرخ انجام این کار توسط مقدار قدرت تولیدشده توسط احتراق کنترل می‌شود. اسب بخار بالا برای رانندگی در سرعت‌های بالا مهم‌تر است اما گشتاور باعث شروع حرکت خودرو از سکون می‌شود.

خودروهایی که از قدرت بالا سود می‌برند

خودروهای اسپرت و سوپراسپرت خودروهایی هستند که قدرت بالایی دارند. خودروهایی مانند کوروت ZR1 جدید با بیش از ۱۰۰۰ اسب بخار، برای رسیدن به سرعت‌های بالا طراحی شده‌اند. همان‌طور که در بخش اسب بخار اشاره کردیم، هرچه موتور سریع‌تر بچرخد، اسب بخار بیشتری تولید می‌شود و خودرو سریع‌تر حرکت می‌کند. به همین دلیل است که بسیاری از خودروهای اسپرت موتورهای دور بالا دارند. به همین ترتیب، موتورسیکلت‌های اسپرت نیز پیشرانه‌هایی با دور بالا دارند.

خودروهایی که از گشتاور بالا سود می‌برند

خودروهای باری مثل پیکاپ‌ها و کامیون‌ها برای حمل بارهای سنگین به گشتاور بالایی نیاز دارند زیرا هرچه موتور گشتاور بیشتری تولید کند و به زمین منتقل کند، خودرو وزن بیشتری را می‌تواند یدک بکشد. بسیاری از موتورهای دیزلی پیستون‌های بلندتری دارند، زیرا همان‌طور که در بخش گشتاور توضیح دادیم، این امر اهرم بیشتری برای فشار به میل‌لنگ فراهم می‌کند.