همه چیز در مورد اسب بخار در دنیای خودرو

به گزارش پایگاه خبری سبقت آزاد، همه ما عاشقان خودرو از عبارت اسب بخار استفاده کرده ایم، در مورد آن شنیده‌ایم و آن را یک المان تعیین کننده در دنیای خودرو به شمار می‌آوریم. اما سوال اینجاست که واقعا کلمه اسب بخار از کجا آمده و استفاده آن در صنعت خودرو چیست؟ برای دریافت پاسخ این سوالات و آشنایی بهتر با اسب بخار در صنعت خودرو در ادامه با سبقت آزاد همراه باشید.

تاریخچه اسب بخار
تقریبا 3 قرن پیش بود که برای اولین بار کلمه اسب بخار استفاده شد. در قرن 17 میلادی یک مهندس اسکاتلندی به نام جیمز وات (James Watt)، علیرغم شهرتی که به خاطر فعالیت هایی که بر موتورهای بخار و بهتر کردن عملکرد آن‌ها داشت، دنبال راهی می‌گشت تا بتواند قدرت یک اسب حامل ذغال را برای معدن‌ها را محاسبه کند. با توجه به آزمایشاتی که جیمز وات انجام داد متوجه شد که یک اسب کوچک می‌تواند در هر دقیقه یک وزنه 9979 کیلوگرمی را در یک فاصله 0.305 متری جا به جا کند. سپس جیمز وات این مقدار 50 درصد افزایش داد تا بتواند قدرت یک اسب بالغ را محاسبه کند. جیمز وات در نهایت میزان کاری که یک اسب در یک دقیقه انجام می‌داد را 14968 کیلوگرم در 0.305 متر تعیین کرد.

اسب بخار یعنی چی؟
برخی از افراد می‌گویند که اسب بخار به معنای این است که شما با چه سرعتی به یک دیوار برخورد می‌کنید و گشتاور به این معناست که تا چه مسافتی دیوار را با خودتان می‌کشید. اما این عبارت آن چنان که باید و شاید درست و دقیق نیست. اگر بخواهیم یک تعریف دقیق را برای اسب بخار ارائه کنیم، باید اسب بخار را میزان کاری که انجام شده است را تعیین کنیم. در نتیجه طبق مطالعات جیمز وات، در حال حاضر یک اسب بخار معادل با حمل کردن یک وزنه 14968 کیلوگرمی در یک مسافت 0.305 متری در مدت زمان یک دقیقه یا حمل یک وزنه 249 کیلوگرمی در یک مسافت 0.305 متری در مدت زمان یک ثانیه است. معدل نیروی الکتریکی با یک اسب بخار برابر 764 وات است.

تفاوت میان اسب بخار و گشتاور چیست؟
گشتاور نمایانگر میزان نیرویی است که در یک مسافت اعمال می‌شود. فرض کنید قصد دارید از یک آچار برای سفت کردن یک پیچ استفاده کنید. شما نیرویی که را به دسته آچار، که طول مشخصی دارد، وارد می‌کنید و این نیرو باعث سفت شدن پیچ خواهد شد. این کار شما دقیقا همان گشتاور است. بنابراین رابطه مستقیمی میان گشتاور و فاصله وجود دارد. شما دو راه برای افزایش گشتاور دارید:

1. افزایش میزان نیرویی که در یک فاصله مشخص وارد می‌کنید
2. افزایش فاصله‌ای که در آن میزان مشخصی نیرو وارد می‌کنید

این دقیقا همان اتفاقی است که در داخل موتور خودرو اتفاق می افتد. نیروی لازم موتور به واسطه احتراق موجود داخل سیلندر موتور و سپس فشرده شدن آن در پیستون خودرو تامین می‌شود که این نیرو شفت موتور را به حرکت در می آورد. در نهایت شما این نیرو در فاصله‌ای به اندازه بدنه پیستون اعمال می‌شود که گشتاور لازم را در شفت تولید می‌کند. بنابراین میزان گشتاور یک خودرو، همان المانی است که زمان صفر تا صد خودروها و قدرت آن‌ها را تعیین می‌کند. اما اسب بخار نیرویی است که علاوه بر فاصله، توسط دور بر دقیقه نیز افزایش می‌یابد. در نتیجه میزان اسب بخار یک خودرو با سرعت آن برابری می‌کند. هر چه میزان اسب بخاری که موتور خودرو تولید می‌کند افزایش یابد، سرعت آن نیز بالاتر خواهد بود. بنابراین گشتاور نیرویی است که با فاصله رابطه مستقیم دارد، اما اسب بخار علاوه بر فاصله، با میزان چرخش یا همان دور بر دقیقه (rpm) موتور نیز رابطه مستقیم دارد.

چگونه می‌توان میزان اسب بخاری توسط موتور خودرو را اندازه گرفت؟
خودروسازان برای سنجش قدرت موتور از نیرو سنج استفاده می‌کند. اما فاکتوری که نیرو سنج اندازه می‌گیرد در حقیقت همان گشتاور موتور خودرو است. همانطور که اشاره کردیم میزان rpm موتور نیز در محاسبه میزان اسب بخار پیشرانه خودرو دخیل است. بنابراین فرمول محاسبه به صورت خواهد شد:
میزان اسب بخار موتور خودرو = گشتاور خودرو x میزان چرخش دور بر دقیقه (rpm) / عدد 5252