اسب بخار چیست | نحوه اندازه گیری توان اسب بخار

»<<─##●|●|●##>>─«جدید ترین اخبار را از سایت مجله خودرو دنبال کنید و این مطالب را با دوستان خود به اشتراک بگذارید امیدوارم از مطالب این سایت لذت برده باشید»───##●|●|●##───«

اسب بخار چیست و چه مفهومی در خودرو دارد

اسب بخار چیست

با سلام خدمت مخاطبين گرامی مگ کارز پستی آموزشی و بسیار کارآمد درباره ی اسب بخار چیست را فراهم کردیم امیدوارم بخونید و استفاده کنید و بفرستید برای دوستاتون که اونام یاد بگیرن و همچنین خواهشمنديم با نظرات و پيشنهادات خود ما را ياری بفرماييد.

بعد از آن برای سنجش بازده موتورهای پیستونی و الکتریکی و توربین‌ها کاربرد آن بیشتر گشترش یافت، اما امروزه این اصطلاح به‌خاطر تعریف‌های مختلفی که از آن موجود بوده، در علوم چندان به‌کار نمی‌رود.

اسب بخار به‌عنوان مقیاسی از توان موتورهای درون‌سوز بیشتر در صنعت خودروسازی اصطلاحی رایج است. واحد توان در دستگاه SI وات است. یک اسب بخار، بنابر تعاریف مشهور، بین 735.5 تا 750 وات است. در منابع و محاسبات مهندسی برق، یک اسب بخار برابر با 746 وات است.

این واژه در اواخر قرن هجدهم توسط مخترع اسکاتلندی جیمز وات (1819- 1736) برای مقایسه بازده موتور بخار با قدرت اسب‌های کاری به تصویب رسید. بعد از آن برای سنجش بازده موتورهای پیستونی و الکتریکی و توربین‌ها کاربرد آن بیشتر گشترش یافت.

مطلب مزتبط: سیستم CVVT چیست + وظیفه و کاربرد سیستم CVVT

اسب بخار به عنوان مقیاسی از توان موتورهای درون‌سوز بیشتر در صنعت خودروسازی اصطلاحی رایج است. واحد توان در دستگاه SI وات است.

داستان اسب بخار از آن‌جا شروع شد که وات در یک معدن زغال سنگ با اسب‌هایی که زغال سنگ بلند می‌کردند کار می‌کرد و راهی می‌خواست تا بتواند در باره‌ی توان هر یک از این اسب‌ها صحبت کند.

او دریافت که به‌طور میانگین، یک اسب معدن می‌تواند 22.000 پوند-فوت (حدود 30 کیلوژول) کار را در یک دقیقه انجام دهد. سپس او این عدد را ۵۰ درصد افزایش داد و اسب بخار را ٣٣۰۰۰ پوند-فوت (حدود ٤۵ کیلوژول) انرژی در یک دقیقه قرار داد.

این یک واحد دلخواه بود که پس از گذشت قرن‌ها، امروزه در خودروها، ماشین‌های چمن‌زنی، اره برقی‌ها و در بعضی جاروبرقی‌ها بکار می‌رود.

مفهوم اسب بخار این است: به نظر وات، یک اسب می‌تواند 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.

اسب بخار چیست

اسبی که یک اسب بخار توان دارد می‌تواند 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 می‌توانید ترکیب‌های متفاوتی از وزن و جابجایی 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 نمی‌توان ٣٣۰۰۰ پوند (١۵ تن) زغال را در یک سطل ریخت و از اسب خواست آن را در مدت یک دقیقه،١ فوت (٣۰ سانتی‌متر) جابجا کند چون اسب نمی‌تواند چنین بار سنگینی را تکان دهد

همچنین ممکن است فکر کنید نمی‌توان ١ پوند (٤۵۰ گرم) زغال را در یک سطل گذاشت و از اسب خواست در مدت یک دقیقه آن را ٣٣۰۰۰ فوت (١۰ کیلومتر) جابجا کند زیرا در این حالت سرعت اسب باید ٣۷۵ مایل در ساعت (۶۰٣ کیلومتر در ساعت) باشد که ممکن نیست

اما با درنظر گرفتن قرقره و طناب، می‌دانید که با یک مجموعه از قرقره‌ها می‌توان نسبت جابجایی و وزن را عوض کرد، پس می‌توان آرایشی از قرقره‌ها را درست کرد به نحوی که با سرعت و بار مناسب اسب هماهنگ باشد و مهم نیست چه باری در سطل است.

تبدیل اسب بخار به واحدهای دیگر:

یک اسب بخار برابر با ۷٤۶ وات است. پس اگر یک اسب را به چرخی وصل کنیم تا آن را بچرخاند با آن چرخ می‌توان مولد برقی را بکار انداخت که ۷۶ وات توان تولید می‌کند.

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 اندازه‌ی یک درجه‌ی فارنهایت است.

یک BTU برابر ١۰۵۵ ژول یا ۲۵۲ گرم-کالری و یا ۲۵۲/۰ کالری غذایی است. یک اسب احتمالا ۶٤١ کالری غذایی را در یک ساعت می‌سوزاند.

اسب بخار چیست

اندازه‌گیری اسب بخار

اگر بخواهید توان یک موتور را بدانید، باید موتور را به یک توان‌سنج (Dynamometer) وصل کنید. توان‌سنج باری را روی موتور قرار می‌دهد و توانی را که موتور دربرابر بار تولید می‌کند را اندازه می‌گیرد.

ایده‌ی طرز کار توان سنج را می‌توان به این صورت درک کرد: تصور کنید موتوری را روشن کردید و بدون آنکه باری روی آن باشد پدال گاز را فشار می‌دهید؛

در این‌حالت موتور آن‌قدر سریع می‌چرخد که از هم می‌پاشد که این مناسب نیست، بنابراین با یک توان‌سنج، باری را بر موتور قرار می‌دهید و باری را که موتور در دورهای مختلف می‌تواند تحمل کند را اندازه می‌گیرید.

باید توان‌سنجی را به موتور وصل کنید، گاز دهید و با توان‌سنج بار روی موتور را تغییر دهید تا دور موتور مثلا روی ۷۰۰۰ دور بر دقیقه ثابت بماند و در این دور، باری را که موتور می‌تواند تحمل کند را ثبت می‌کنید. سپس بار را زیادتر کنید تا دور موتور مثلا به ۶۵۰۰ کاهش یابد و دوباره بار متناظر با این دور را ثبت کنید.

به همین ترتیب ادامه دهید. همچنین می‌توانید همین کارها را از ۵۰۰ و ١۰۰۰ دور به بالا انجام دهید. چیزی که توان‌سنج اندازه می‌گیرد در واقع گشتاور پیچشی است و برای تبدیل آن به اسب بخار باید گشتاور را در دور موتور ضرب کنید.

اسب بخار چیست

نمودار توان موتور

اگر نمودار توان یک موتور(بر حسب اسب بخار) در برابر دور موتور را رسم کنید چیزی که در نهایت به‌دست می‌آید منحنی توان موتور است. یک نمونه منحنی توان یک موتور با عملکرد بالا شبیه نمودار زیر است.

(این منحنی مربوط به موتور ٣۰۰ اسب بخاری میتسوبیشی دو توربوشارژره است)

چنین نموداری نشان می‌دهد که هر موتوری یک توان بیشینه دارد (دور موتوری که در آن توان، خروجی موتور بیشینه است). همچنین یک موتور در یک دور خاص، گشتاور بیشینه‌ای دارد.

به احتمال زیاد در بروشور تبلیغاتی خودروهای مختلف در قسمت قدرت موتور با اصطلاح اسب بخار در دور بر دقیقه (hp/rpm) برخورده‌اید.

مثلا قدرت موتور پژو206 تیپ دو 75 اسب بخار در 5500 دور در دقیقه است در واقع: 75hp/5500rpm معنی این جمله این است که ماکزیمم قدرت بهینه موتور 75 اسب بخار است که در 5500 دور در دقیقه حاصل می‌گردد.

وقتی می‌گویند موتوری گشتاور آخر پایینی دارد یعنی بیشینه‌ی گشتاور در دور موتورهای نسبتا پایین (مثلا ۲۰۰۰ یا ٣۰۰۰ دور) رخ می‌دهد.

چیز دیگری که در منحنی توان یک خودرو دیده می‌شود جایی است که توان بیشینه رخ می‌دهد. وقتی سعی می‌کنید به سرعت شتاب بگیرید، می‌خواهید موتور را نزدیک توان بیشینه نگه دارید و به همین خاطر دنده را کم می‌کنید تا دور موتور زیاد شود و به توان بیشینه نزدیک شوید.

وقتی می‌خواهید از پشت چراغ قرمز شروع به حرکت کنید، گاز می‌دهید تا دور موتور بالا رود و به توان بیشینه نزدیک شوید آنگاه کلاچ را رها می‌کنید تا توان زیادی به چرخ‌ها منتقل شود.

توان در خودروهایی با عملکرد بالا

خودرویی با عملکرد بالا نامیده می‌شود که نسبت به وزنش توان زیادی داشته باشد. هرچه وزن بیشتر باشد توان بیشتری برای شتاب دادن به خودرو لازم است. برای توان مشخصی باید وزن را کاهش داد تا شتاب زیادتر شود.

جدول زیر توان و وزن چند خودرو با عملکرد بالا (و یک خودرو با عملکرد پایین) را نشان می‌دهد. در این جدول می‌توانید توان بیشینه، وزن، نسبت توان به وزن، زمان لازم برای رسیدن سرعت از صفر به ۶۰ مایل در ساعت (٩۷ کیلومتر در ساعت) و قیمت تقریبی خودرو را ببینید.

می‌توانید رابطه‌ی واضحی بین نسبت توان به وزن و زمان صفر تا ۶۰ خودرو را ببینید. معمولا نسبت بیشتر، نشان دهنده‌ی خودروی سریع‌تر است. جالب است که رابطه‌ی کمتری بین سرعت و قیمت خودرو وجود دارد. به نظر می‌رسد دوج وایپر در این جدول قیمت خوبی دارد!

اگر خودروی سریع‌تری می‌خواهید درواقع نسبت توان به وزن بیشتری می‌خواهید، پس اولین کار خالی کردن صندوق عقب است!

منابع:ایران جیب

گردآوری و بازنشر: مجله خودرو

بیشتر بخوانید:

آموزش کامل باتری به باتری کردن خودرو

تفاوت لاستیک یخ شکن و زنجیر چرخ چیست و کدام بهتر است

تفاوت بین دینام و آلترناتور چیست و چند آمپر هستن

استاندارد ارتفاع خودرو های مختلف از سطح زمین چقدر باید باشد


»───##●|●|●##───«امدواریم از خواندن این مطلب لذت کافی بره باشید »───##●|●|●##───«

دیدگاه خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *