گشتاور ماشین چیست؟ چرا مهم است و در معرفی هر خودروی جدید از آن صحبت میشود؟ هنگامی‌که اطّلاعات فنی خودروها را مطالعه می‌کنید با پارامترهایی مانند قدرت و گشتاور مواجه می‌شوید که هر دو به پیشرانه خودرو ارتباط دارند؛ امّا بیشتر افراد اطّلاعات چندانی پیرامون این دو موضوع ندارند و اعدادی که در آن‌ها نوشته میشود برایشان نامفهوم و بی‌معنا جلوه می‌کند. در این مقاله از تاثیر گشتاور در خودرو برایتان می‌گوییم و در نهایت نگاهی به عوامل کاهش قدرت خودرو می‌اندازیم. پس با مجلّه اینترنتی فروشگاه لوازم یدکی ماشین نو همراه باشید.
گشتاور ماشین چیست؟
قدرت و گشتاور پیشرانه خودرو به‌طور مستقیم به سرعت و شتاب اولیه ماشین مرتبط است. خریداران حرفه‌ای خودرو به‌طور حتم هنگام انتخاب به این دو پارامتر و توازن آن‌ها با یکدیگر دقّت می‌کنند. البته برای اینکه بخواهیم از گشتاور و ماهیت آن در پیشرانه صحبت کنیم بهتر است بدانید منظور از پیشرانه خودرو چیست؟
پیشرانه خودرو چیست؟
پیشرانه خودرو قلب ماشین شما محسوب میشود. موتور یا پیشرانه از قطعات ریز و درشتی تشکیل شده است که هریک با کارکرد خاص باعث حرکت خودرو و تبدیل گرمای حاصل از سوختن گاز به نیرویی که چرخهای خودرو را میچرخاند میشوند.
به احتمال زیاد کلمه‌ی اسب بخار را شنیده‌اید اسب بخار به معنای قدرت تولیدشده در موتور خودرو است که تاثیر مستقیم بر سرعت آن می‌گذارد. در مقابل گشتاور در معنای فیزیکی به معنایی نیرویی است که در حالت دورانی به یک جسم وارد می‌کنیم. حالا که متوجّه شدید منظور از پیشرانه خودرو چیست به تاثیر گشتاور در خودرو می‌پردازیم.
گشتاور موتور چیست؟
گشتاور توسط تولیدکنندگان و تبلیغ کنندگان خودرو بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد و به اندازه ارقام و اعدادی که در معرفی مشخصات فنی خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرند اهمّیّت دارد. البته تبلیغاتی که در حال حاضر برای به نمایش گذاشتن گشتاور موتور استفاده میشود بسیار بیشتر از چندین سال پیش است. نگاهی به تبلیغات قدیمی معرفی خودرو کنید متوجّه می‌شوید که به ندرت از گشتاور خودرو صحبتی شده باشد.
این موضوع به دلیل وزن زیاد خودروهای جدید است؛ پیشرانه‌هایی مملو از تکنولوژی که باعث افزایش وزن آن‌ها شده است. چرا که هر چقدر وزن پیشرانه و خودرو بالا باشد نیاز به گشتاور بالاتری خواهد بود.
گشتاور به معنای نیروی چرخشی است. برای درک بهتر آن پیچ و مهره‌ای را تصور کنید که می‌خواهید از هم جدا کنید و برای جدا کردن قرار است از آچار استفاده کنید. آچار را روی مهره قرار می‌دهید و مقداری نیرو وارد می‌کنید تا شل شود؛ نیروی وارد شده را گشتاور می‌نامند. در اصل میزان گشتاور را با ضرب نیرویی که به آچار وارد می‌کنید در طول آچار محاسبه میشود. یعنی با یک آچار بلندتر می‌توانید گشتاور بیشتری را دریافت کنید.
گشتاور را می‌توانید در اتفاقات روزمره ببینید؛ مانند کار کرد دستگیره در، باز کردن بطری نوشابه، استفاده از آچار، پدال زدن دوچرخه و … تمام این کارها به وسیله گشتاور صورت می‌گیرد.
پس پاسخ سوال گشتاور ماشین چیست؟ را به این‌گونه پاسخ می‌دهیم:
گشتاور همان نیروی دورانی موتور است که با اسب‌بخار تفاوت دارد. زیرا گشتاور به میزان کاری یک پیشرانه می‌تواند انجام دهد اشاره دارد در حالی که اسب بخار تعیین می‌کند که چقدر سریع می‌توان کار پیشرانه را تحویل داد. به همین دلیل گشتاور و در اصطلاح قدرت کشش هم معرفی میشود.
تاثیر گشتاور در خودرو چیست؟
گفته شد که پیشرانه خودرو جایی است که گشتاور تولید میشود. در یک موتور درون‌سوز پیستون‌هایی وجود دارد که در داخل سیلندرها بالا و پایین می‌روند و توسط حرکت آن‌ها انرژی ایجاد میشود. میل لنگ انرژی را به نیروی چرخش (گشتاور) تبدیل می‌کند و در نهایت به چرخهای محرک منتقل می‌کند. گشتاور معمولاً بر حسب نیوتن‌متر محاسبه میشود.
تاثیر گشتاور در شتاب خودرو چیست؟
به طور ساده‌تر گشتاور توانایی خودروی شما را برای انجام کار اندازه گیری می‌کند. بنابراین می‌توان گفت هر چقدر گشتاور موتور بیشتر باشد موتور قادر به ایجاد قدرت بیشتری خواهد بود. اگر موتور خودرو گشتاور بیشتری داشته باشد ماشین می‌تواند با سرعت بیشتری شتاب بگیرد. اهمّیّت گشتاور بیشتر در زمانی که ماشین در حال انجام کارهای سخت مانند جابجایی بار سنگین یا بالا رفتن از شیب‌های تند مشخص میشود. در بحث شتاب اولیه گشتاور خودرو تاثیر بیشتری دارد. در واقع اینکه یک موتور بتواند در دور پایین نیروی دورانی بیشتری به محور خود وارد کند موجب حرکت سریع‌تر خودرو میشود؛ بنابراین خودروهایی سنگینی مانند شاسی بلندها به علت وزن بالای بدنه موتورها باید از گشتاور بیشتری به نسبت سدان برخوردار باشند.
افزون بر این پیکاپ‌های غول‌پیکر و کامیون‌های باربری نیز به گشتاور بالایی نیاز دارند. این خودروها علاوه بر وزن خود باید باری بیشتر از وزن بدنه را نیز حمل کنند؛ بنابراین در چنین خودروهایی سرعت چندان اهمّیّت ندارد امّا قدرت کشندگی بار به‌خصوص در ابتدای حرکت بسیار مهم است.
البته امروزه در سراسر دنیا مسابقات پرهیجان کامیون رانی نیز برگزار میشود. طراحان این کامیون تا با تغییر فاکتورها و تعویض قطعات پیشرانه با حفظ گشتاور، قدرت خودرو را نیز افزایش می‌دهند.
از سوی دیگر در خودروهای مسابقه‌ای و سوپر اسپرت‌ها، بیش از شتاب اولیه سرعت یا قدرت خودرو اهمّیّت دارد؛ بنابراین هر چه عدد مقابل اسب بخار در این خودروها بیشتر باشد به معنای سرعت ثانویه بالاتر است.
حجم موتور و ارتباط آن با قدرت و گشتاور
هر چه حجم موتور کاهش یابد گشتاور و قدرت تولیدی توسط آن نیز محدودتر میشود. نکته مهم در انتخاب خودرو توازن میان قدرت و گشتاور پیشرانه است. خودرویی که تنها گشتاور بالایی داشته باشد اما از قدرت مناسبی برخوردار نباشد عملکرد قابل قبولی را به نمایش نمی‌گذارد. در خودروهای مسابقه‌ای این دو عدد همواره باید به هم نزدیک باشد اما در خودروهای سواری قدرت یا اسب بخار موتور اهمیت بیشتری دارد.
انواع گشتاور در موتورهای مختلف
- موتورهای دیزلی
- موتور بنزینی
- موتور الکتریکی
- موتور هیبریدی
گشتاور در موتورهای دیزلی
موتور دیزلی یکی از انواع پیشرانه‌ها می‌باشد که عمل انفجار درون آن توسط شمع صورت نمی‌گیرد بلکه بوسیله تراکم هوا باعث حرکت خودرو میشود. موتورهای دیزلی برای اینکه هوای بیشتری را فشرده می‌کنند گشتاور بیشتری را نسبت به موتورهای بنزینی تولید می‌کنند. با توجّه به اینکه گفته شد موتورهای دیزلی از تراکم هوا برای حرکت خودرو استفاده می‌کنند می‌توان نتیجه گرفت هرچه نسبت تراکم بالاتر باشد موتور راندمان بیشتری دارد این بدین معناست موتور دیزلی گشتاور بیشتری دارد.
گشتاور در موتورهای بنزینی
در موتورهای بنزینی از شمع برای احتراق پیشرانه استفاده میشود و پیستون درون سیلندر قبل از احتراق کامل به سمت پایین حرکت می‌کند. یعنی زمانی که سوخت شروع به احتراق می کند پیستون از بالا به پایین آمده است و چون موتور بنزینی در حالت کندتر حرکت می‌کند گشتاور کمتری تولید خواهد شد.
گشتاور در خودروهای الکتریکی
ماشین‌های برقی از موتورهای الکتریکی برای تامین انرژی خودرو استفاده می‌کنند. موتورهای برقی برعکس موتورهای درون‌سوز که برای دستیابی به حداکثر سرعت به چند دنده نیاز دارد موتورهای برقی در سریع‌ترین زمان ممکن می‌تواند به حداکثر گشتاور برسند. موتورهای برقی دارای نوعی گیربکس هستند که به طور موثری قدرت را به چرخ‌ها منتقل می‌کند. از آنجایی که گشتاور موتور بالا می‌باشد نیاز به یک کاهنده برای کاهش دور در دقیقه به سطح مناسب بسته به شرایط رانندگی می‌باشد. موتورهای الکتریکی با صرفه جویی در انرژی می‌تواند دور در دقیقه را کاهش و در نتیجه گشتاور بیشتری را تولید کنند.
گشتاور در خودروهای هیبریدی
موتورهای هیبریدی به دو نوع تقسیم میشوند :
- موتورهای بنزینی ترکیب شده با موتورهای برقی
- موتورهای دیزلی ترکیب شده با موتورهای برقی
موتورهای هیبریدی بنزینی گشتاور بالایی را در سرعت‌های پایین ارائه می‌دهند یعنی راندمان بالا و عملکرد بهتری را فراهم خواهند کرد. امّا موتورهای دیزل هیبریدی، به حداکثر رساندن توانایی های موتور دشوار خواهد بود چرا که خود موتور دیزل گشتاور بالایی را تولید خواهد کرد.
به طور خلاصه گشتاور در انواع خودرو یا انواع موتور می‌تواند کمتر باشد یا بیشتر باشد. موتورهای دیزلی گشتاور بالایی نسبت به موتورهای بنزینی دارند به همین دلیل برای بکسل کردن و بالا رفتن از شیب‌های تند مناسب هستند. (منبع)
گشتاور بالا مزیت محسوب میشود؟
یکی از هدف‌های مهم طراحی موتورهای درون‌سوز فراهم نمودن گشتاور بالا حتی در سرعت‌های پایین می‌باشد. این اتّفاق زمانی باید رخ دهد که گشتاور در بالاترین محدوده دور موتور اعمال شود.
از نظر تجربه رانندگی، گشتاور بالا به معنای کوتاه‌ترین زمان ممکن بین فشار دادن پدال گاز توسط راننده و واکنش موتور می‌باشد. زمانی راننده گشتاور را درک خواهد کرد که بخواهد سبقت بگیرد؛ گشتاور بالا باعث کشش عالی موتور خواهد شد.
بنابراین، گشتاور بالای اعمال شده زود هنگام در حین سبقت گرفتن لذّت بالایی را برای راننده به ارمغان خواهد آورد. با این وجود همه موتورهای درون سوز دارای تاخیر لحظه‌ای شروع گشتاور بسته به طراحی پیشرانه هستند.
عوامل کاهش قدرت ماشین چیست؟
ظاهراً امکانات و قابلیت‌های خودروها به ویژه محصولات داخلی جواب‌گوی انتظارات خریداران نیست و تغییر و افزایش قدرت خودرو به امری عادی و معمولی بدل شده است. تغییراتی که اغلب موجب زیباتر شدن خودرو میشوند امّا مشکلاتی را نیز با خود به همراه می‌آورند.
مهندسان و خودروسازان پیش از نصب قطعات مختلف بر روی خودروها، آزمایش‌ها و محاسبات مختلفی را انجام می‌دهند. تیونینگ خودرو امروزه شامل تغییر در لوازم و قطعات داخلی و خارجی میشود که هر یک از این موارد می‌تواند اثرات جانبی فراوانی بر عملکرد خودرو داشته باشد. در هر حال عواملی هستند که با وجود هزینه‌های سنگینی که بر دوش شما می‌گذارند همواره باعث کاهش قدرت خودرو میشوند.
- رینگ و لاستیک‌های بزرگ‌تر
چرخهای 22 اینچی امروزه از محبوبیت بالایی برخوردارند. امّا سؤال اینجاست که این لوازم که به زیبایی خودرو می‌افزایند به جز هزینه سنگین چه چیزی را عاید مشتریان می‌کند؟ جواب این سؤال شتاب گیری کندتر، خط ترمز طولانی‌تر، لاستیک‌های گران‌تر، خرابی سیستم تعلیق و تاب برداشتن رینگ خودرو در صورت افتادن در چاله‌های خیابان است.
اگر خودروی شما در مسابقات شرکت می‌کند استفاده از چرخهای 22 اینچی امری معقولانه‌تر به نظر می‌رسد؛ چرا که هنلدینگ خودرو را آسان‌تر می‌کند امّا در عوض از شتاب خودرو می‌کاهد و خط ترمز چرخ‌ها را افزایش می‌دهد. همچنین افزایش وزن خودرو نیز از دیگر مصائب این چرخ‌ها است که به‌طور مستقیم بر کاهش قدرت خودرو اثر می‌گذارد.
- لاستیک‌های ارزان
تجارت لاستیک قاچاق یکی از پردرآمدترین کارهای این روزگار است؛ چرا که بازار مصرف آن انتها ندارد. این بازار مصرف به دلیل استهلاک و خرابی زودهنگام لاستیک‌های بی‌کیفیت همواره پر رونق است امّا تعجب آنکه بسیاری از رانندگان همچنان به خرید این محصولات تمایل دارند.
تایر یکی از قطعات حیاتی خودرو محسوب میشود؛ چیزی که خودرو را به حرکت درآورد، متوقف می‌کند و موجب حفظ تعادل آن میشود. فرسودگی این قطعه می‌تواند به قیمت از دست رفتن جان شما تمام شود. مسلماً راه‌های زیادی برای کاهش هزینه خودرو وجود دارد امّا خرید لاستیک ارزان و بی‌کیفیت بهترین راه نیست. افزون بر این استفاده از این لاستیک موجب بر هم ریختن سیستم جلوبندی و بالانس چرخ‌ها میشود که بر مصرف سوخت و کاهش قدرت خودرو اثرگذار است.
- لوله اگزوز نامناسب
به‌طور خلاصه اگزوز وظیفه تخلیه دود ناشی از احتراق در موتور خودرو را بر عهده دارد و لوله اگزوزهای بزرگ‌تر اگرچه در صورت انتخاب صحیح می‌تواند توان موتور را افزایش دهد؛ امّا در بازار آشفته تیونینگ خودرو بعید به نظر می‌رسد. از سوی دیگر اگر سایز لوله اگزوز متناسب با منبع اگزوز یا منیفولد دود نباشد به‌طور معکوس توان زیادی را از خودرو می‌گیرد.
- مکنده هوای سرد
برخی فروشندگان لوازم تیونینگ خودرو به دلیل دانش کم برای افزایش قدرت موتور استفاده از مکنده هوای سرد را پیشنهاد می‌کنند؛ حال آنکه این قطعه تنها برای خودروهایی که در منیفولد هوا دچار مشکل هستند مناسب است. بهترین کیت‌های افزایش توان نظیر K&N، کامپتک یا موزن در بهترین حالت تنها حدود 15 اسب بخار به قدرت موتور می افزایند. حال شما از یک مکنده هوای سرد چند ده هزار تومانی چه انتظاری می‌توانید داشته باشید؟
- فیلتر سوخت های بی کیفیت
فیلتر بنزین از مهم‌ترین لوازم مصرفی خودرو است که وظیفه آن فیلتر کردن سوخت قبل ورود آن به موتور می‌باشد. استفاده از فیلترهای بی‌کیفیت و تقلبی می‌تواند باعث نرسیدن سوخت مناسب به محفظه و کار نکردن بهینه موتور شود. زمانی که شتاب‌گیری می‌کنید تکان‌های زیادی را احساس خواهید کرد. برای جلوگیری از این اتّفاق حتماً از فیلترهای اورجینال و با کیفیت در خودروی خود استفاده کنید.
- استفاده از قطعات لوازم یدکی تقلبی
همان‌طور که در ابتدا گفته شد موتور خودرو از قطعات کوچک و بزرگی تشکیل شده است که هر یک از آن‌ها تاثیر مستقیمی در کارکرد پیشرانه دارند. برای مثال سنسور اکسیژن و سنسور MAF؛ اگر این دو قطعه مهم را نادیده بگیرید با کاهش قدرت موتور مواجه خواهید شد.
سنسور MAF وظیفه اندازه‌گیری میزان هوای مورد نیاز خودرو برای شتاب‌گیری را بر عهده دارد. با اندازه گیری و ارسال اطّلاعات به ECU دریچه گاز متناسب با اطّلاعات باز خواهد شد. اگر این قطعه خراب شود و از قطعه تقلبی برای تعویض آن استفاده کنید جریان هوا به درستی اندازه گیری نخواهد شد و با افت شدید قدرت موتور مواجه خواهید شد.
همچنین سنسور اکسیژن تعداد گازهای خروجی از موتور را اندازه گیری خواهد کرد و اگر اطّلاعات آن با اطّلاعات سنسور MAF همخوانی داشته باشد پیشرانه در شرایط درستی کار می‌کند. سلامت سنسور اکسیژن روی سیستم تزریق سوخت تاثیرگذار بوده و عملکرد نادرست آن باعث افزایش سوخت خواهد شد. این سنسورها دارای قیمت مناسبی هستند پس حتماً برای خرید آن‌ها از برندهای اورجینال و شرکتی استفاده کنید.
سلام ببخشید برای یک تحقیق و ارائه ی دانشگاهی میتونم با ذکر منبع از مطالب سایتتون استفاده کنم ؟
عالی بود کاملا متوجه شدم و سپاسگزارم
امیدواریم مفید بوده باشه واستون
کامل و آموزنده بود، اطلاعات خیلی خوبی رو جمع آوری کرده بودید ممنون از سایت خوبتون
ممنون از دلگرمیتون