بارها دیده ایم که دو اتومبیل با حجم موتور، قدرت و گشتاور اعلامی مشابه عملکرد کاملاً متفاوتی از خود نشان میدهند. مثلاً اگر نگاهی به صفحه مشخصات هیوندای اوانته دنده ای و ام وی ام 530 بیاندازید مشاهده خواهید کرد که این دو از نظر مشخصات روی کاغذ بسیار بهم شبیه هستند. اما سوالی که مطرح میشود این است که چطور این دو
خودرو با قدرت و گشتاور نزدیک بهم، در شتابگیری تا این حد متفاوتند و چگونه پیرمرد کره ای میتواند حدود 3 ثانیه سریعتر از رقیب چینی اش به سرعت 100 کیلومتر دست پیدا کند؟! مثال های بسیار زیاد دیگری نیز وجود دارند که اتومبیل ها بر خلاف قدرت های اعلامی یکسان راندمان کاملاً متفاوتی ازخود بروز میدهند. شاید بهترین مثالها را بتوان در میان اتومبیل های آلمانی از جمله محصولات پورشه یافت که بعضاً رقبای به ظاهر قویتر از خود را به عجیب ترین شکل ناک اوت مینمایند!
این قضیه به حدی جدی بوده که گاهی مشتریان اسب های برخی از کمپانی ها را تقلبی مینامند و یا آنها را به دروغگوئی متهم میکنند. اما باید بگوئیم که در بسیاری از مواقع دروغی در کار نیست و قضیه تنها پنهان ماندن برخی از حقایق میباشد.
در واقع باید در نظر داشته باشیم که حداکثر قدرت و گشتاور اعلامی فقط دو فاکتور از ده ها مورد موثر در توانایی های حرکتی اتومبیل میباشند و هرگز نباید از موارد دیگر مثل وزن، راندمان مجموعه انتقال قدرت (که خود شامل تعداد، ضرائب و سرعت تعویض دنده ها، میزان اتلاف انرژی، هماهنگی با پیشرانه، مکانیسم تعویض دنده ها، واحد پردازشگر گیربکس و ضریب دیفرانسیل و.. میشود)، آیرودینامیک و حتی قطر چرخ ها و مواردی از این دست غافل شد. پس به هیچ عنوان نمیتوانیم صرفاً از روی اطلاعات موتور به عملکرد واقعی اتومبیل ها پی ببریم. اما حتی اگر تمامی این متغیرها را ثابت فرض کنیم و تمرکزمان را روی پیشرانه های به ظاهر مشابه بگذاریم باز هم عدد های داخل کاتالوگ به تنهایی همه چیز را به ما نشان نخواهند داد. در واقع دو انجین با حداکثر قدرت و گشتاور یکسان لزوماً عملکرد مشابهی ارائه نمیدهند و این قضیه گاهی مشتریان را سردرگم مینماید. البته
خودروبانک هم خیال ندارد امروز مسئله را وارد بحث های مهندسی کند چراکه فارق التحصیلان رشته مکانیک خودشان این چیزها را میدانند و نیازی به توضیح ما نخواهند داشت. پس سعی میکنیم در این مطلب کوتاه برخی ازتفاوت های نامرئی موتورها را به ساده ترین روش ممکن باز نمائیم.
.jpg)
آشنایی با گشتاور موتور
خوب همانطور که میدانیم قدرت یک پیشرانه با واحد اسب بخار (در سیستم SI کیلووات)، و گشتاور که در واقع همان عامل گردش هر جسم به دور محورش میباشد با واحد نیوتن متر نشان داده میشود. معمولاً برای بیان توانایی های انجین به اعلام حداکثرهای تولیدی توسط موتوراکتفا میگردد چرا که این اعداد اطلاعات مهمی از عملکرد را در اختیار مخاطب قرار میدهند. به عنوان مثال حداکثر قدرت موتور سورن EF7، 114 اسب بخار و حداکثر گشتاور آن 155 نیوتن متر میباشد. حال اگر مشتری عادی خیلی دقت به خرج دهد در نهایت به دورموتوری که این اعداد بدست آمده اند نیز توجه خواهد نمود. اما اینها فقط حدودی از راندمان واقعی را به ما نشان میدهند. در واقع مسئله این است که ما در رانندگی نرمال شهر و جاده فقط مدت کوتاهی در حوالی نقطه اوج گشتاور (در مثال فوق 155 نیوتن متر در دور موتور 5000) قرار داریم؛ پس چطور میخواهیم عملکرد واقعی را فقط از روی همین عدد قضاوت نمائیم؟ در نتیجه مشخص است که میزان توانایی های پیشرانه در سایر دورهای موتور (که معمولاً در کاتالوگ و تبلیغات اعلام نمیشود) نیز اهمیت دارند. میتوان گفت که در میان دو انجین با حداکثر های برابر، موتوری راندمان بهتر خواهد داشت که میانگین قدرت و گشتاور بالاتری در دورهای مختلف ارائه داده باشد. برای فهم بهتر مطلب به دو نمودار فرضی زیر توجه نمائید:
نمودار گشتاور فرضی
داخل بروشور هر دو این اتومبیل های فرضی نوشته شده حداکثر گشتاور 200 نیوتن متر در 4500 دور در دقیقه. در نتیجه مخاطب با دیدن این اعداد تصور خواهد کرد که با دو موتور کاملاً مشابه روبرو شده. اما اگر کمی دقیق تر به نمودار ها بنگرید کاملاً مشخص است که پیشرانه اولی از دور 2000 تا 5500 گشتاوری برابر و یا بسیار نزدیک به نقطه ماکسیمم را در اختیار شما قرار میدهد اما پشت فرمان اتومبیل دوم فقط برای لحظاتی گشتاور مناسب را زیر پدال گاز احساس خواهیم کرد. خوب طبیعی است که در صورت برابری سایر متغیرها (از مجموعه انتقال قدرت گرفته تا سرعت بالارفتن دور موتور و..) خودرو شماره 1 عملکرد مناسب تری خواهد داشت و بعد از هر تعویض دنده نیز شرایط بهتری پس از افت دور موتور تجربه مینماید. در حقیقت برای دو پیشرانه با حداکثرهای مشابه هر چه نمودار گشتاور به خط صاف نزدیک تر شود عملکرد بهینه تر خواهد بود. ضمناً اگر یک موتور بتواند در دورهای پایین گشتاور مناسبی به ما ارزانی دارد ضمن ارائه شتاب اولیه بهتر، در مصرف سوخت نیز صرفه جویی مناسب تری صورت میپذیرد.
گشتاور پیشرانه
البته این فقط یک بعد از قضیه بود که خودروبانک به آن پرداخت و آنالیز نمودارها در شرایط مختلف پیچیده تر از این حرف ها است. مثلاً در یک مسابقه ی اتومبیل رانی که رانندگان همواره موتور را در حوالی نقاط ماکسیمم قرار میدهند، داستان کمی فرق میکند. پس ممکن است در برخی شرایط نقطه ماکسیمم مهمتر از میانگین کلی و یا در شرایطی قضیه برعکس شود. نکته ی دیگر اینکه وقتی میخواهید توانایی های دو موتور را بصورت تئوری و از روی اعداد و نمودارها با یکدیگر مقایسه نمائید میبایست ساختار آنها مشابه یکدیگر باشد. مثلاً احتمال دارد یک پیشرانه ی دیزل با گشتاور بالا، شتاب و سرعت نهایی کمتری از یک موتور بنزینی ضعیفتر ارائه دهد که این به تفاوت ساختار موتور، هدف از تولید و نوع سوخت آنها برمیگردد.
در مورد نمودار اسب بخار نیز قضیه تا حدود زیادی به همین منوال است. حالا میشود تا اندازه ای درک کرد که چرا اسب های برخی از خودرو ها چوبی و برخی دیگر اسب مسابقه به نظر میرسند! در واقع قدرت و گشتاور همواره تعاریف ثابتی داشته اند و تفاوت در جای دیگر مخفی مانده بود.
