گشتاور یا قدرت مسئله این است !!!

در این مقاله قصد بررسی دو عبارت و تعریف مهم را داریم که بعضا بجای یکدیگر اشتباه گرفته می‌شوند یا تعریف درستی از آن ها در اذهان نیست.آن دو تعریف چیزی جز گشتاور و قدرت نیست.بطور مفهومی و خلاصه در این مقاله به بررسی تعاریف و رابطه های آن ها می پردازیم.امیدواریم که پس از مطالعه آن درک صحیحی برای شما به عمل آید.

گشتاور

    گشتاور بصورت فرمولی برابر با حاصل ضرب نیرو در طول اهرم اعمال نیرو است .اگر بطور مفهومی بخواهیم مطرح کنیم،گشتاور نیرو چرخشی موتور است . برای ساده سازی ، آرایش یک موتور تک سیلندر را تصور کنید ؛ پیستون ( Piston ) توسط شاتون ( connecting rod ) به میل لنگ ( crank shaft ) متصل است . پیستون یک حرکت عمودی در جهت بالا  و پایین را بصورت تناوبی طی می کند و مسئولیت ایجاد نیرو به عهده ترکیب اشتعال زا داخل سیلندر است .

نیرو مستقیما به پیستون وارد می شود و از جایی که حرکت عمودی تناوبی، قرار است به یک حرکت دورانی تبدیل شود مفهوم گشتاور هم وارد معادله می شود . یک مدل سازی بسیار شایع از این موضوع را می توان در دوچرخه ها دید رکاب دوچرخه نقش میل لنگ ، ساق ها نقش شاتون ها و ران ها را می توان به پیستون ها تشابه کرد . حرکت شاتون بین پیستون و میل لنگ دقیقا مشابه حرکت ساق است . خب نیرو وارده به پیستون با یک فاصله نسبت به مرکز میل لنگ به آن وارد میشود پس یک نیرو با فاصله به نقطه اثر وارد میشود.

پیشنهاد می شود برای آگاهی بیشتر در مورد قیمت خودرو های شاهین ، تارا ، دنا و پژو ۲۰۶ به صفحه قیمت خودرو مراجعه نمایید.

قدرت یا همان اسب بخار

مبحث بعدی مورد بررسی، قدرت است . قدرت را اکثرا به اسب بخار ( امپریال ) ( imperial horsepower ) می شناسیم . خب قدرت چی هست :

قدرت میزان کار انجام شده در یک مدت مشخص است . در حقیقت قدرت،سرعت انجام یک کار است . این به چه دردی می خورد و چه ارتباطی به گشتاور ( torque ) دارد؟ ببینید گشتاور و قدرت دو مقوله جدا نیستند بلکه بهم وابسطه اند . اگر به فرمول P=F.V دقت کنیم می بینیم که قدرت ( P= Power ) رابطه مستقیم با نیرو (F =Force ) دارد . رابطه گشتاور هم برابر ť= F.d هست پس یعنی هرچه گشتاور بیشتر شود قدرت هم بیشتر می شود .

اما پس اگر که رابطه ها مستقیم است پس چه چیزی اینها را از هم متمایز می کند ؟ دور موتور یا میشه گفت سرعت ارائه نیرو  عامل تمایز آن ها است.از روابط ریاضی پیچیده پرهیز می کنیم ولی چیزی که لازم هست در رابطه گشتاور و قدرت بدونید این رابطه است:

P= ť × ۲pi × RPM

پس هرچه دور موتور رو بالا ببریم قدرت موتور بیشتر می شود ؟ بطور کلی پاسخ این سوال خیر است. یک گراف از نحوه تولید قدرت و گشتاور از یک موتور را می بینید.

در یک نقطه گشتاور موتور نهایی است و در نقطه دیگر قدرت موتور . نقطه بیشترین گشتاور همان نقطه بیشترین حس شتاب گیری از موتور یا همان چسبیدن به صندلی هست . پس با این منطق باید گفت که بهتره برای شتاب گیری روی نهایت گشتاور باشیم نه توان ؟ جواب منفیه به این دلیل که همان طور که می دانید انتقال نیروی موتور به چرخ ها بصورت مستقیم نیست و دیفرانسیل و گیرباکس هم در این بین قرار دارند . در حقیقت دلیل وجود و قرار گیری گیرباکس در خودرو این است که میزان گشتاور سر چرخ خودرو را افزایش دهد . دقیقا مانند کاری که با یک آچار بلند برای باز کردن یک مهره می کنید .

هرچه چرخ دنده ای که نیرو را انتقال میدهد بزرگتر باشد سرعت چرخش آن کمتر و گشتاور آن بیشتر است .خب قصد دارم با دو مثال ساده این مفهوم را برای شما بسیار قابل درک کنم . فرض کنید ۵ پیچ برای بستن داریم و از دو نفر درخواست می کنیم که آنها را محکم کنند و آچار ها و پیچ ها یکسان اند. نفر اول پیچ ها را در عرض ۲۰ ثانیه و با گشتاور ۵۰ فوت پوند می بندد و نفر دوم در عرض ۴۰ ثانیه پیچ ها را با گشتاور ۶۰ فوت پوند می بندد .

همان طور که مشخص است نفر دوم گشتاور بیشتری داشته است ولی نفر اول توان بیشتر ارائه کرده است.مثال بعدی را این طور در نظر بگیرید که دو خودرو کاملا یکسان و کاملا هم وزن داریم و تنها تفاوت آنها این هست که خودرو اول ۲۰۰ اسب بخار قدرت و ۱۰۰ فوت پوند گشتاور دارد و خودرو دوم دقیقا برعکس یعنی ۱۰۰ اسب بخار قدرت و ۲۰۰ فوت پوند گشتاور دارد . حالا به نظر شما کدام یک شتاب گیری سریع تری دارد؟

درست حدس زدید خودرو اولی حالا چرا چنین پاسخی دادید؟ چون گشتاور را همیشه می شود با استفاده از ضرایب گیرباکس بیشتر کرد.( این مثال ها برای جا افتادن مفهوم هستند وگرنه بررسی میزان شتاب خودرو ها فقط به پیک قدرت آنها خلاصه نمی شود یعنی یک خودرو ۲۰۰ اسبی ممکن است به دلیل نحوه ارائه قدرت خود در طول دور موتور های مختلف از یک خودرو ۲۴۰ اسبی سریع تر شتاب بگیرد )

همچنین شما کاربران گرامی اگر به دنیای تیونینگ خودرو علاقه مند هستید ، حتما مقاله ما را در این باره دنبال نمایید ! 😉

سوالات متداول

در ادامه سوالاتی که امکان دارد برای شما در رابطه با موضوع تفاوت قدرت و گشتاور بوجود بیاید آماده کرده‌ایم: