اسب بخار یا نیروی تورک ، کدام با اهمیت تر است؟

اسب بخار یا نیروی تورک ، کدام با اهمیت تر است؟

تورک درواقع نیرویی است که تمایل به چرخیدن را ایجاد می‌کند. نیرویی که به فاصله‌ای غیر صفر از مرکز جسم که می‌خواهد جسم را بچرخاند. در دنیای واقعی هم مفهوم ساده‌ای دارد.

نیرو گشتاور (TUORQE):

تورک درواقع نیرویی است که تمایل به چرخیدن را ایجاد می‌کند. نیرویی که به فاصله‌ای غیر صفر از مرکز جسم که می‌خواهد جسم را بچرخاند. در دنیای واقعیت هم مفهوم ساده‌ای دارد. هنگامی که آچار بر روی پیچ قرار دارد و نیرویی به انتهای آچار وارد می‌شود؛ پیچ شروع به چرخش خواهد کرد. اگر چنین نیرویی مستقیماً وارد به جسم شود مسلماً باعث چرخش پیچ نمی‌شود و احتمالاً باعث جابه‌جا شدن آن یا صدمه زدن به آن می‌شود. پس تورک از حاصل‌ضرب مقدار نیرو در فاصله طولی نیرو تا مرکز جسم به دست می‌آید.
در شکل پایین نشان می‌دهد که در خودرو چگونه تایر به جاده نیرو وارد می‌کند.

torque force

قدرت موتور (HP) اسب بخار:

به نظر وات،یک اسب می تواند در هر دقیقه ٣٣۰۰۰ پوند-فوت کار انجام دهد.پس اسبی را در نظر بگیرید که مانند شکل بالا در حال بالا کشیدن زغال از معدن است.اسبی که یک اسب بخار توان دارد می تواند ٣٣۰ پوند(١۵۰ کیلوگرم) زغال را در مدت یک دقیقه ١۰۰ فوت(٣۰ متر) بالا بکشد.و یا ٣٣ پوند(١۵ کیلوگرم) را در یک دقیقه ١۰۰۰ فوت(٣۰۰ متر) و...

شما می توانید ترکیب های متفاوتی از وزن و جابه جایی در یک دقیقه را در نظر بگیرید و تا زمانی که حاصل ضرب آنها ٣٣۰۰۰ شود،یک اسب بخار خواهید داشت.

ممکن است فکر کنید نمی توان ٣٣۰۰۰ پوند(١۵ تن) زغال را در یک سطل ریخت و از اسب خواست آن را در مدت یک دقیقه،١ فوت (٣۰ سانتی متر) جا به جا  کند چون اسب نمی تواند چنین بار سنگینی را تکان دهد.همچنین ممکن است فکر کنید نمی توان ١ پوند(٤۵۰ گرم) زغال را در یک سطل گذاشت و از اسب خواست در مدت یک دقیقه آن را ٣٣۰۰۰ فوت(١۰ کیلومتر) جا به جا کند،زیرا در این حالت سرعت اسب باید ٣۷۵ مایل در ساعت(۶۰٣ کیلومتر در ساعت) باشد که ممکن نیست.اگر مطلب قرقره و طناب چگونه کار می کند را خوانده باشید،می دانید که با یک مجموعه از قرقره ها می توان نسبت جا به جایی و وزن را عوض کرد.پس می توان آرایشی از قرقره ها را درست کرد به نحوی که با سرعت و بار مناسب اسب هماهنگ باشد و مهم نیست چه باری در سطل است.

اسب بخار می تواند به واحد های دیگر هم تبدیل شود:

●یک اسب بخار برابر با ۷٤۶ وات است.پس اگر یک اسب را به چرخی وصل کنیم تا آن را بچرخاند با آن چرخ می توان مولد برقی را به کار انداخت که ۷۶ وات توان تولید می کند.

●انرژی حاصل از یک اسب بخار در مدت یک ساعت برابر  ۲۵٤۵BTU است که هر BTU انرژی مورد نیاز برای بالا بردن دمای یک پوند  آب به اندازه ی یک درجه ی فارنهایت است.

●یک BTU برابر ١۰۵۵ ژول،یا ۲۵۲ گرم-کالری ویا ۲۵۲/۰ کالری غذایی است.یک اسب احتمالا ۶٤١ کالری غذایی را در یک ساعت می سوزاند.

 

دور موتور (RPM):

تعداد دور های میل لنگ ( دنده فرایول) در یک دقیقه را دور موتور مینامند که معمولا بازه ای ما بین ٨٠٠ تا ٩٠٠٠ RPM میباشد.

 

موتور خودرویی در 5000 RPM قدرت 285 HP و گشتاور 300 N/m دارد!!؟ این اعداد را بسیار دیده ایم اما آیا میدانید چگونه بدست میاید و به چه معنایی هست؟ فرق بین پیستون در ماشین های بار بر و در ماشین های اسپورت و فرمول یک در چیست ؟

 

نیروی گشتاور (T) یک موتور در شرایط آزمایشگاهی با اتصال نیرو سنج به میل لنگ موتور (دنده فرایول) در دور موتور های متفاوت اندازه گیری میشود. و با قرارگیری در رابطه فوق قدرت موتور بدست میاید.اسب بخار شتاب ثانویه و قدرت حمل بار و غلبه بر نیروهای مخالف حرکت خودرو (اصطکاک – فشار هوا و وزن خودرو ) است.

تفاوت موتور خودرو ها در چیست؟ گشتاور یا قدرت؟

منطقی است که اسب بخار یا قدرت یک موتور در دور موتور های بالا به اوج خود خواهد رسید. زیرا با افزایش تعداد انفجار های درون سیلندرها نیروی بیشتری تولید میشود که سبب افزایش مستقیم نیروی گشتاور نیز میشود. از طرفی لازم به ذکر است که بیشنه گشتاور و بیشینه قدرت در دور موتور های مختلفی رخ میدهد (معمولا گشتاور در دورهای پایین و قدرت در دورهای بالا به بیشینه خود میرسند از این رو گشتاور را نیروی شتاب اولیه نیز مینامند.)
عنصر مرتبط میان توازن گشتاور و قدرت موتور (R) یا همان طول فاق پیستون میباشد.
بسته به نوع کاربری موتور در انواع خودروها با انجام محاسبات پیچیده سعی بر این میشود تا بر اساس حجم سیلندرها و طول فاق پیستون تعادلی ایجاد شود تا ماکزیمم گشتاور و اسب بخار در یک بازه مشخص و نزدیک به هم از دور موتور رخ دهد.این بازه دورموتور زمان تعویض دنده گیربکس نیز میباشد.
برای توضیح بیشتر مثالی از دو نوع خودرو میزنیم.
در خودروهای کشنده و باری که معمولا با فشار زیاد و بدون توقف کار میکنند حداکثر گشتاور با قدرت حرکت چرخ هاست از طریق افزایش فاق پیستون در دور موتور پایین رخ میدهد تا در کمترین فشار و دما و احتراق درون موتور بیشترین نیرو لازم بدست بیاید و عمر موتور زیاد باشد.
اما در خودروهای اسپرت و فرمول یک با کوتاه شدن فاق پیستون حداکثر گشتاور و حداکثر قدرت موتور در دورهای بالا رخ میدهد و به تبع آن عمر این موتورها بسیار کمتر از موتورهای با فاق بلند است ولی شتاب و سرعت هماهنگ و بالایی دارند.
در نهایت نسبت گشتاور به وزن هر خودرویی بیشتر باشد شتاب اولیه بیشتر و نسبت اسب بخار به وزن هر خودرویی بیشتر باشد شتاب ثانویه بیشتری دارد.

نظرات

آخرین ویدئو ها

به کانال تلگرامی گاراژ ماشینها بپیوندید