لوازم یدک
لوازم یدک
تفاوت گشتاور و قدرت موتور

گشتاور و قدرت موتور چیست؟ تفاوت این دو با یدکدیگر چیست؟

تفاوت گشتاور و قدرت موتور چیست؟

همانند بسیاری از پارامترهای خودرو، گشتاور و قدرت موتور نیز جایگاه ویژه ای را به خود اختصاص می دهند. اما با وجود مهم بودن این پارامترها، اکثر خریداران و رانندگان هنگام انتخاب و خرید ماشین ها، توجه ای چندانی به این عوامل نمی کنند و بیشتر نگران برند، مدل، تجهیزات، نوع و میزان مصرف سوخت و هزینه های جانبی هستند. حتی رنگ خودوها معمولا برای آنها مهمتر از گشتاور و قدرت موتور است. اما هستند افرادی که این موضوع حداقل از جنبه نظری برایشان دارای اهمیت است. در اگر در حال حاضر مالک خودرو یا در اندیشه خرید اتومبیل مورد علاقه خودتان هستید، پیشنهاد می کنیم در ادامه این مقاله با ما همراه باشید تا با تعریف دقیق گشتاور و قدرت موتور آشنا شویم و سپس به بررسی تفاوت گشتاور و قدرت موتور بپردازیم.

1- تعریف قدرت خودرو

جالب است بدانید که اندازه گیری مکانیزم گشتاور و قدرت موتور، قبل از ظهور اتومبیل ها و در سال 1789 آغاز شد. پارامتر قدرت با اصطلاح اسب بخار تعریف شد و هدف آن نشان دادن برتری موتورهای بخار نسبت به اسب های زنده بود. راه های مختلفی برای بررسی قدرت موتورهای بخار و اسب ها وجود داشت، اما قابل درک ترین آنها به صورت انجام آزمایش های تجربی است. به این صورت که در عمل مشخص شده است که یک اسب سالم می تواند باری به وزن 75 کیلوگرم را برای مدت طولانی با سرعت ثابت 1 متر بر ثانیه بکشد. سپس با جایگزینی مقادیر به دست آمده در فرمول تعریف شده ای که در فیزیک برای بدست آوردن توان بیان شده است، مشخص شد که قدرت اسب 735.5 وات است.

 رابطه توان و گشتاور موتور خودرو

اصطلاح اسب بخار تا به امروز به عنوان یک واحد قدرت باقی مانده و واحد رسمی آن وات (W) است. هر دو واحد توان و اسب بخار توسط جیمز وات، که خود را با دستاوردهای بسیاری، از جمله اختراع موتور بخار در دنیا مطرح کرده است، تعریف شده اند.
قدرت احتراق یک موتور داخلی نشان می دهد که در  واحد زمان، چند واحد و چه نوع کاری میتوان انجام داد. این قدرت بستگی به حجم، قابلیت ساخت، نوع سوخت و سایر معیارها دارد. قدرت موتور به میزان زیادی به تعداد دور در دقیقه بستگی دارد. هر چه تعداد دور در دقیقه بالاتر باشند، سوخت بیشتری در محفظه های احتراق می سوزد، انرژی بیشتری آزاد می شود، موتور می تواند کار بیشتری انجام دهد و در نتیجه. قدرت آن بالاتر می رود.
در هنگام تعریف مشخصات خودروها، همیشه حداکثر میزان قدرت آن اتومبیل بیان می شود . ویژگی قدرت در واحدهای وات، کیلو وات و اسب بخار تعریف می شود. بنابراین طبق تعریفی که در بالا گفته شد که 1 اسب بخار  735.5 وات (یا 0.736 کیلو وات) است. پس بر اساس این معادله می توان گفت که 1 کیلووات 1.36 اسب بخار است.

حداکثر توان چقدر است؟

نکته ی قابل توجه در مورد قدرت خوردوها این است که حداکثر استفاده سوخت، به منظور بالا بردن توان شتابی دینامیک موتور خودرو استفاده می شود.زیرا، هر چه سوخت بیشتری مصرف کنیم، موتور می تواند کار مفیدتری انجام بدهد در نتیجه، گشتاور و قدرت موتور نیز افزایش پیدا می کند. 

چگونه می توان میزان قدرت خودرو را افزایش داد؟

برای افزایش قدرت یک خودرو، باید موتور را وادار کنید تا در همان واحد زمان، سوخت بیشتری بسوزاند. برای رسیدن به این هدف از روش های مختلفی استفاده می شود. به عنوان مثال می توان با افزایش حجم و ظرفیت محفظه احتراق یا با افزایش تعداد محفظه ها، حجم موتور را افزایش دهید. همچنین می توانید مخلوط هوا و سوخت بیشتری را در هر چرخه کاری به محفظه احتراق وارد کنید. افزایش میزان قدرت خودرو  با استفاده از توربین و روش های دیگری نیز قابل انجام است.

2- تعریف گشتاور

پارامترهای گشتاور و قدرت موتور یک خودرو ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند. برای پی بردن به قدرت یک موتور، ابتدا گشتاور اندازه گیری می شود. میزان گشتاور به شدت به سرعت موتور بستگی دارد، اما کمی متفاوت است. اکنون بیایید مفهوم دقیق گشتاور را با هم بررسی کنیم. برای باز کردن یک پیچ، باید نیروی خاصی به آن وارد کنیم به گونه ای که باعث چرخش آن شود. اگر بخواهیم پیچ را با دست خالی باز کنیم، موفق نخواهیم شد. برای حل این مشکل میتوان کمی قدرت اهرمی را به قدرت دستانتان که در تماس با پیچ است را اضافه کنید. استفاده از اهرم یکی از قانون های ارشمیدس است و ثابت می کند که به کمک اهرم، میتوانیم قدرت انجام یک کار را افزایش دهیم.

بخوانید  فرمان هیدرولیکی یا برقی : کدام بهتر است

 رابطه گشتاور و قدرت موتور

پس اکنون متوجه شدید که گشتاور نیرویی است که به محل مورد نظر وارد می شود. در موتور هایی که دارای احتراق هستند، این نیرو به میل لنگ وارد می شود و برای چرخاندن چرخ های محرک خودرو استفاده می شود. هر چه این نیرو بیشتر باشد، موتور بهتر می تواند بر نیروهایی که در برابر چرخش چرخ مقاومت می کنند غلبه کند. از جمله نیروهایی که در برابر چرخش چرخ های خودرو مقاومت می کنند می توان به  اصطکاک، غلتش، جرم ماشین، شیب و حتی باد مخالف اشاره کرد.

نمودار نشان دهنده  ی تفاوت گشتاور و قدرت موتور

هر دو پارامتر گشتاور و قدرت موتور معمولا در یک نمودار به عنوان دو منحنی نمایش داده می شوند. به عنوان یک قاعده، منحنی قدرت به طور مداوم و پیوسته بالا می رود و در منطقه قطع تثبیت می شود. منحنی گشتاور در ابتدا به شدت پرش می‌کند، سپس در محدوده سرعت و در همان سطح باقی می‌ماند و تا رسیدن به نقطه قطع شروع به کاهش می‌کند. پارامتر گشتاور بر حسب نیوتن متر (Nm) اندازه گیری می شود و در تئوری می توان آن را در صورت معلوم بودن توان محاسبه کرد. برای اندازه گیری گشتاور، مقدار توان را بر حسب کیلووات در 9549 ضرب کنید و نتیجه را بر تعداد دور میل لنگ در دقیقه تقسیم کنید.

فرمول محاسبه توان از گشتاور

تعریفی که در بالا از گشتاور بیان کردیم یک تعریف تئوری است. بهتر است بدانید که چیزی که در عمل اتقاف می افتد، کاملا برعکس است. یعنی خودرو بر روی پایه ای قرار می گیرد که برای چرخ ها مقاومت ایجاد می کند. موتور بر این مقاومت غلبه می کند و نیرویی که برای این کار اعمال می کند توسط ابزار اندازه گیری می شود. در این حالت، گشتاور حاصل در ضریب 9549 و در تعداد دور در دقیقه ضرب می شود.

بخوانید  تسمه تایم چیست و چه زمانی باید آن را تعویض کرد؟

تفاوت گشتاور و قدرت موتور و نحوه اندازه گیری آن ها

گشتاور مهم تر است یا قدرت خودرو؟

اگر همه موتورها طراحی و اصول کار یکسانی داشتند، این سوال هرگز پیش نمی آمد و یک رابطه مستقیم، پایدار و یکسان برای همه خودروها وجود خواهد داشت، هر چه گشتاور بیشتر باشد، قدرت بیشتری برای ایجاد آن مورد نیاز است. با این حال، در عمل، همه چیز بسیار پیچیده تر است.

یک موتور با حداکثر قدرت 180 اسب بخار، 240 نیوتن متر گشتاور تولید می کند در حالی که موتور دیگری با حداکثر قدرت 200 وات، 200 نیوتون گشتاور تولید می کند. بنابراین این سوال پیش می آید که کدام یک از این موتورها بهتر از دیگری است؟ و از بین گشتاور و قدرت موتور، توجه به کدام یک باید در اولویت قرار بگیرد؟

برای پاسخ به چنین سوالاتی ابتدا باید هدف خود را از داشتن موتور خودرو بررسی کنیم. اگر می‌خواهیم خودرو را به حداکثر سرعت برسانیم، به یک موتور قوی‌ نیاز داریم. اما اگر قصد داریم تا حد امکان شتاب بگیریم، برای این کار بیشتر به موتور کششی نیاز داریم که گشتاور بیشتری دارد. 

عوامل ثانویه

 در کنار گشتاور و قدرت موتور، عوامل دیگری مانند جرم ماشین، چسبندگی جاده و قطر چرخ ها نیز اهمیت دارند که می توانند یک خودرو را بهتر، سریعتر و پویاتر از دیگری نشان می دهند.
  • جرم ماشین: هر چه ماشین سبک تر باشد، سریعتر شتاب می گیرد. به عنوان مثال، موتورسیکلتی با وزن 300 کیلوگرم و با موتور 300 اسب بخار به راحتی در افق ناپدید می شود. در جالی که اگر خودرویی با موتوری با همان قدرت 300 وات، اما با وزن زیر 2 تن  را داشته باشید، به خوبی می توانید آن را تعقیب کنید. به این نکته توجه داشته باشید که انتقال گیربکس تأثیر قابل توجهی در حداکثر سرعت و پویایی خودرو دارد. نوع گیربکس مکانیک، اتوماتیک و CVT  نیز تا حد زیادی بر این نشانگرها تأثیر می گذارد.
  • چسبندگی جاده: گاهی اوقات چسبندگی جاده به میزان بیشتری نسبه به قدرت و گشتاور، بر میزان پویایی خودرو تأثیر می گذارد. اگر چسبندگی معمولی وجود نداشته باشد، آنگاه کار موتور برای اصطکاک بی فایده ی لاستیک ها روی سطح مصرف می شود.
  • قطر چرخ: این عامل نیز روی پویایی خودرو تأثیر می گذارد. هرچه قطر چرخ ها بیشتر باشد ، حداکثر سرعت و شتاب کاهش می یابد و بالعکس.

مقایسه تجهیزات با قدرت برابر

سخن پایانی:

عوامل مختلفی بر روی پویایی، شتاب و حداکثر سرعت خودرو تأثیر می گذارند و برخی از آنها حتی از گشتاور  و قدرت موتور نیز مهم تر هستند. نکته ی کلیدی برای دارندگان خودروهای معمولی توجه به این اصل است که یک موتور خودرو زمانی کارآمدترین و مقرون به صرفه است که با حداکثر میزان گشتاور کار کند. برای موتورهای بنزینی مقدار گشتاور  بین 1500 تا 3000 دور در دقیقه است. اما در مورد موتورهای دیزلی ها گشتاور مقداری کم تراز 1500 دور در دقیقه را دارد، اگر دارنده یک خودرو با موتور دیزلی هستید بهتر است  هنگام رانندگی سرعت اتومبیل خود را حفظ کنید زیرا در این حالت مصرف سوخت حداقل و حاشیه دینامیک حداکثر خواهد بود.

منبع: https://a6s.info/en/engine/143-engine-torque-and-power

اشتراک گذاری

مطالب مرتبط

دیدگاهی بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.