تفاوت گشتاور و اسب بخار موتور چیست؟

اسب بخار (Horsepower) و گشتاور (Torque) دو اصطلاحی هستند که در مورد خودروها زیاد شنیده‌ایم. این مفاهیم برای مشخص کردن کارایی موتور خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرند. شرکت‌های خودروسازی از این معیارها برای بیان مشخصات فنی اتومبیل‌های خود کمک می‌گیرند.

بنابراین برای آنکه درک بهتری از عملکرد خودروهای داشته باشیم و بتوانیم آنها را به درستی با هم مقایسه کنیم، باید با مفاهیم اسب بخار و گشتاور آشنا باشیم. به‌طور کلی اصطلاح اسب بخار در بین مردم جاافتاده‌تر است و از آن بیشتر استفاده می‌شود، اما گشتاور بر حسب نیوتن، معمولا توسط متخصصین مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه همراه باشید تا با تفاوت گشتاور و اسب بخار آشنا شویم و این مفاهیم را به‌طور دقیق‌تر بشناسیم.

 

اسب بخار یعنی چه؟

اگر بخواهیم به زبان کاملا ساده بیان کنیم، اسب بخار نشان دهنده توان موتور و میزان کارکرد آن در واحد زمانی مشخص است. یک اسب بخار، نیرویی است که بتواند وزنه‌ای به جرم ۷۵ کیلوگرم را در مدت یک ثانیه به میزان یک متر بالا ببرد. با نگاهی به تصویر زیر می‌تواند بهتر به مفهوم گفته شده پی ببرید.

شاید برای شما این سوال پیش آمده باشد که چرا از نام «اسب» برای بیان چنین مفهومی استفاده کرده‌اند؟ این امر دلیل علمی خاصی ندارد و فقط به این علت اتفاق افتاده است که اسب، از نظر سرعت، قدرت و استقامت یک حیوان منحصربه‌فرد است و همه این ویژگی‌ها با هم، به ندرت در سایر حیوانات دیده می‌شوند. به همین دلیل در قرن هجدهم میلادی، زمانی که جیمز وات روی قدرت موتورهای درون‌سوز کار می‌کرد، قدرت اسب را معیار خود قرار دارد.

پس حالا می‌دانیم که چرا در صنعت خودروسازی برای نشان دادن توان موتور خودروها از اصطلاح اسب بخار استفاده می‌شود. با توجه به توضیحاتی که ارائه شد، می‌توان گفت که اگر توان یک خودرو برابر با ۱۰۰ اسب بخار باشد، بدین معنی است که این خودرو می‌تواند وزنه‌ای به جرم ۷۵۰۰ کیلوگرم را در مدت یک ثانیه به میزان یک متر بالا بکشد.

در رابطه با مفهوم اسب بخار لازم است به یک مورد دیگر هم توجه کنیم. اگر دقت کرده باشید، در بیشتر مواقع، زمانی که می‌خواهند به میزان اسب بخار برای یک خودرو اشاره کنند، از مفهوم دیگری به نام دور موتور نیز استفاده می‌شود. مثلا می‌گویند که توان این خودرو ۱۰۰ اسب بخار در دور موتور ۵۰۰۰ دور در دقیقه است.

این جمله یعنی وقتی که دور موتور خودروی مذکور به ۵۰۰۰ دور در دقیقه می‌رسد، حداکثر توان آن برابر با ۱۰۰ اسب بخار خواهد بود. بیش از این نمی‌خواهیم بحث را پیچیده‌تر کنیم و به همین دلیل به تعریف کلی که از اسب بخار ارائه شد، اکتفا می‌کنیم. در ادامه به معرفی گشتاور می‌پردازیم و سپس فرق گشتاور و اسب بخار را بیان می‌کنیم.

 

گشتاور خودرو چیست؟

همین اول باید بگوییم که مفهوم گشتاور کمی پیچیده‌تر از اسب بخار است. برای اینکه درک درستی از گشتاور داشته باشید، باید با یکی از مفاهیم اصلی فیزیک یعنی نیرو هم آشنا باشید. نیرو کمیتی برداری است که باعث حرکت و شتاب گرفتن اجسام می‌شود. واحد نیرو نیوتن نام دارد. زمانی که نیرو برای چرخاندن و گردش اجسام استفاده شود، به آن گشتاور می‌گویند. در مورد گشتاور موتور هم که چرخ‌ها را به گردش درمیاورد، از اصطلاح نیوتن متر استفاده می‌کنند.

نکته مهمی که باید به آن اشاره کنیم آن است که هروقت به نیروی گشتاور یک خودرو اشاره می‌شود، به دور موتور آن هم اشاره می‌کنند که واحدش RPM یا دور بر دقیقه است. دلیل این امر هم آن است که بیشترین میزان گشتاور در یک دور موتور خاص اتفاق می‌افتد.

پس به‌طور خلاصه می‌توان گفت که گشتاور یک نوع نیروی چرخشی است که باعث گردش اجسام می‌شود. اما چرا از اصطلاح گشتاور در مورد خودروها استفاده می‌کنند؟ احتراق در موتور خودرو باعث حرکت پیستون‌ها می‌شود و نیروی اصلی برای حرکت خودرو نیز از همین طریق تامین می‌گردد. اما پیستون‌ها به‌شکل خطی حرکت می‌کنند و به‌طور مستقیم نمی‌توانند چرخ‌ها را به گردش درآورند. برای این کار، لازم است که نیروی موتور به گشتاور تبدیل شود.

قطعات زیادی هستند که در کنار یکدیگر کار می‌کنند تا نیروی تولید شده توسط موتور را به گشتاور تبدیل نمایند و در نهایت از طریق گیربکس، دیفرانسیل و پولوس‌ها، بتوانند باعث گردش چرخ‌ها شوند. حالا به‌طور کلی می‌دانیم که گشتاور به چه معنی است. البته می‌توان تعاریف تخصصی‌تری هم از گشتاور ارائه داد، اما از آنجا که نمی‌خواهیم بحث پیچیده شود، به تعریف ساده و عمومی آن بسنده می‌کنیم. اکنون بیایید با تفاوت گشتاور و اسب بخار آشنا شویم.

 

تفاوت گشتاور و اسب بخار در خودرو

اسب بخار که به آن قدرت یا توان هم گفته می‌شود، در دور موتور بالا به حداکثر می‌رسد و پس از آن کاهش پیدا می‌کند. اما گشتاور در دور موتور میانی به حداکثر خود می‌رسد و بعد کاهش میابد. به‌طور معمول گفته می‌شود که هرچه قدرت (همان اسب بخار) و گشتاور یک خودرو بالاتر باشد، آن خودرو از کیفیت بیشتری برخوردار است.

اما در اینجا لازم است که به دو نکته در رابطه با گشتاور اشاره کنیم؛ اول اینکه هرچه حداکثر میزان گشتاور در دور موتور پایین‌تری تولید شود، آن موتور از کیفیت بهتری برخوردار است. نکته دوم به این موضوع اشاره می‌کند که هرچه حداکثر گشتاور در محدوده بیشتری از دور موتور، ثابت باقی بماند و دچار افت نشود، باز هم نشان دهنده کیفیت بالای موتور خواهد بود.

اگر بخواهیم ذهنیت بهتری از فرق گشتاور و اسب بخار داشته باشیم، می‌توانیم بگوییم که اسب بخار بیشتر با سرعت خودرو در ارتباط است. یعنی خودروها برای اینکه بتوانند سریع‌تر حرکت کنند نیاز به اسب بخار بالاتری دارند. اما در سوی دیگر، گشتاور می‌تواند به منزله قدرت و استقامت یک خودرو باشد. گشتاور در واقع همان نیرویی است که باعث می‌شود خودروهای مسابقه‌ای شتاب اولیه بهتری داشته باشند یا ماشین‌های سنگین بتوانند وزن بارهای زیادی را جابه‌جا نمایند.

 

اسب بخار مهمتر است یا گشتاور؟

هم اسب بخار و هم گشتاور در عملکرد خودرو تاثیرگذار هستند و نمی‌توان به‌طور مشخص گفت که کدام یک از آنها اهمیت بیشتری دارند. اما اگر بخواهیم یک قاعده کلی را بازگو کنیم، باید بگوییم که خودروهای دارای اسب بخار بیشتر، سرعت و شتاب بهتری دارند و این در حالی است که خودروهای دارای گشتاور بالاتر، شتاب اولیه بهتری دارند و در سرعت‌های پایین‌ هم عملکرد بهینه‌ای را از خود نشان می‌دهند. همچنین از آنجایی که حداکثر گشتاور معمولا در دورهای پایین اتفاق می‌افتد، در کامیون‌ها هم برای کشیدن بارهای سنگین به گشتاور بالا نیاز داریم.

توجه داشته باشید که هم در مورد شتاب و هم سرعت خودرو، عوامل دیگری به‌جز اسب بخار و گشتاور نیز تاثیرگذار هستند. برای مثال دو خودرو را در نظر بگیرید که اولی دارای گشتاوری معادل ۱۰۰ نیوتن متر و دومی دارای گشتاور ۲۰۰ نیوتن متر باشد. خودروی دوم به دلیل گشتاور بالاتری که دارد، نیروی پایدار بیشتری برای تولید قدرت خواهد داشت و به همین دلیل زودتر شتاب می‌گیرد.

اما این بدان معنی نیست که سریع‌تر از خودروی اول حرکت می‌کند. هرچه وزن یک خودرو بیشتر باشد، طبیعتا شتاب کندتر و سرعت پایین‌تری هم دارد. به همین دلیل ممکن است یک خودرو هم گشتاور و هم اسب بخار کمتری در مقایسه با یک خودروی دیگر داشته باشد، اما به دلیل وزن پایین‌تر، بتواند سریع‌تر حرکت کند.

 

حجم موتور چه تاثیری روی اسب بخار و گشتاور دارد؟

یکی از مهمترین ویژگی‌های موتور خودرو، حجم آن است که هم روی قدرت موتور و هم مصرف سوخت آن تاثیرگذار خواهد بود. حجم موتور به تعداد سیلندرها و اندازه آنها مرتبط است. سیلندرها در واقع محفظه‌هایی هستند که داخل آنها احتراق صورت می‌گیرد و باعث حرکت کردن میله‌ای به نام پیستون می‌شود. پیستون‌ها داخل سیلندرها قرار دارند و به‌صورت رفت و برگشتی حرکت می‌کنند.

تمام نیروی لازم برای حرکت خودروها از همین طریق تامین می‌شود؛ یعنی داخل سیلندرها احتراق انجام شده و انرژی آزاد شده از این احتراق، پیستون‌ها را به حرکت درمی‌آورد و این حرکت در نهایت به چرخ‌های خودرو منتقل شده و منجر به حرکت آن می‌گردد.
بنابراین حجم موتور (در واقع حجم سیلندرها) یک موضوع تعیین کننده خواهد بود. حجم موتور به‌طور مستقیم روی قدرت (اسب بخار) و گشتاور آن تاثیر می‌گذارد و میزان مصرف سوخت نیز به آن وابسته است. معمولا هر چه حجم موتور بیشتر باشد، قدرت آن هم بالاتر بوده و توانایی بیشتری برای تولید نیرو دارد.

 

نحوه تبدیل اسب بخار به گشتاور

با استفاده از یک فرمول می‌توان اسب بخار را به گشتاور (و برعکس) تبدیل کرد. شما می‌توانید مقدار اسب بخار را از ضرب گشتاور در سرعت موتور بدست آورید. فرمول این محاسبه به‌صورت زیر است:
اسب بخار = ۵۲۵۲ ÷ (سرعت موتور × گشتاور)

 

سوالات متداول درباره فرق بین گشتاور و اسب بخار

در این مقاله به رابطه گشتاور با اسب بخار و همچنین تفاوت‌های این دو اشاره کردیم. البته آنچه که ما در این زمینه گفتیم، یک سری مباحث عمومی و کلی بود و از بیان بحث‌های پیچیده و فنی‌تر خودداری کردیم. درباره تفاوت بین توان و گشتاور اگر سوالی دارید، حتما در بخش کامنت‌ها مطرح کنید تا در اسرع وقت به شما پاسخ بدهیم. اما در ادامه دو مورد از سوالات متداول کاربران درباره همین موضوع را بیان کرده و به‌طور خلاصه به آنها پاسخ می‌دهیم:

تفاوت گشتاور و اسب بخار در موتور ماشین چیست؟
گشتاور نیروی چرخشی است که از سوی موتور به چرخ‌های خودرو وارد می‌شود و آن را بر حسب نیوتن متر بیان می‌کنند. اما یک اسب بخار به نیرویی گفته می‌شود که بتواند وزنه‌ای به جرم ۷۵ کیلوگرم را در مدت یک ثانیه به میزان یک متر بالا ببرد. توضیحات بیشتر در مورد تفاوت توان و گشتاور در متن مقاله ارائه شده است.

 

اسب بخار در خودرو مهمتر است یا گشتاور؟
برای پاسخ به این سوال باید ببینیم که چه انتظاری از خودرو داریم. مثلا در ماشین‌های مسابقه‌ای که سرعت در اولویت است، اسب بخار بیشتر اهمیت دارد، اما این بدان معنی نیست که در اتومبیل‌های مسابقه‌ای به گشتاور توجهی نمی‌شود.

 

سخن پایانی

اگر بخواهیم تفاوت گشتاور و اسب بخار در خودرو را به‌طور عامیانه مطرح کنیم، باید بگوییم که اسب بخار به حداکثر سرعت خودرو ارتباط دارد، اما گشتاور بیشترین شتاب اولیه و همین‌طور توان کشیدن بار خودرو را مشخص می‌کند. البته این تعریف خیلی ابتدایی و ساده به‌نظر می‌رسد و به‌تنهایی نمی‌تواند عملکرد خودرو را مشخص کند. ما در این مقاله سعی کردیم شماره را به زبانی ساده با دو اصطلاح گشتاور و اسب و بخار آشنا نماییم. اگر سوال یا ابهامی در این زمینه دارید، می‌توانید در بخش کامنت‌ها مطرح کنید. امیدواریم این مطلب برای شما مفید بوده باشد.