امروزه تقریباً همه ما می‌دانیم که اصطلاح اسب بخار (Horsepower) به توان موتور اشاره دارد که اولین بار توسط جیمز وات، مهندس اسکاتلندی در سال ۱۷۸۱ محاسبه شده است. در آن زمان او در یک معدن زغال سنگ کار می‌کرد و به دنبال راهی برای محاسبه قدرت اسب‌های هنگام بالا کشیدن سطل‌های زغال سنگ توسط قرقره بود. او دریافت که هر اسب با کمک قرقره و طناب در هر ثانیه می‌تواند وزنی معادل 75 کیلوگرم را به ارتفاع یک متر بلند کند. بعدها جیمز وات از این روش برای محاسبه نیروی تولیدشده توسط ماشین‌های بخار نیز استفاده کرد و آن را اسب بخار نام نهاد. در این واحد اندازه‌گیری هر اسب بخار معادت 746 وات قدرت داشت. این عدد همچنان برای محاسبه قدرت موتورهای پیستونی، بنزینی و الکتریکی مورداستفاده قرار می‌گیرد. در ادامه همراه با تایر پارس بیشتر با اسب بخار و تاریخچه آن آشنا خواهیم شد.
اسب بخار چیست؟
هر اتومبیل یا کامیونی که خریداری می‌کنید دارای یک قدرت اسب بخار برای موتور خود است. به عنوان مثال خودروی پژو SD ۲۰۶ دارای ۱۱۰ اسب بخار(۵۸۰۰ دور در دقیقه) قدرت است. اسب بخار اصطلاحی رایج است که به اندازه گیری توان تولید شده توسط موتور اشاره دارد. در هنگام تعیین قدرت اسب بخار از چند استاندارد استفاده می‌شود. جیمز وات، مهندسی که اصطلاح “وات” بر آن نامگذاری شده است، آن را ایجاد کرد. وی برای اولین بار از این اصطلاح در اواخر سال‌های ۱۷۰۰ برای توصیف میزان انرژی تولید شده توسط موتورهای بخار استفاده کرد.
فرمول محاسبه قدرت پیشرانه برحسب اسب بخار
در شرکت‌های خودروسازی به‌منظور محاسبه قدرت پیشرانه خودرو ابتدا توسط دستگاه‌های مخصوص که به خروجی میل لنگ متصل می‌شوند باری بر روی موتور قرار می‌دهند. سپس گشتاور خروجی موتور را اندازه‌گیری می‌کنند با ضرب در دور موتور و تقسیم‌بر عدد 5252 میزان قدرت پیشرانه برحسب اسب بخار را به دست می‌آورند.
قدرت = گشتاور X دور موتور / ۵۲۵۲
برای مثال خودرویی با دور موتور 3600 دور در دقیقه و گشتاور تولیدی 200 نیوتن متری 137 اسب بخار قدرت دارد. البته این شیوه محاسبه تنها برای موتورهایی با قابلیت تنفس طبیعی کاربرد دارد و به‌منظور محاسبه قدرت موتورهای توربوشارژر می‌بایست از فرمولی جداگانه استفاده کرد. در خودروهای سوپراسپرت مانند فراری و لامبورگینی قدرت تولیدی توسط پیشرانه بیش از گشتاور آن است. چراکه قدرت بالاتر به معنای توانایی رسیدن به دور موتور سریع‌تر و سرعت بالاتر است. در مقابل پیشرانه کامیون‌ها و کشنده‌های سنگین از گشتاور بسیار بالاتری نسبت به قدرت برخوردارند و می‌توانند در دور پایین بار زیادی را تحمل کنند.
آیا می‌دانید هر اسب بخار چقدر سرعت دارد؟
یک اسب بخار، بین ۷۳۵.۵ تا ۷۵۰ وات است. این روش با استفاده از تجهیزات طراحی شده برای آزمایش میل لنگ اندازه گیری می‌شود. به همین دلیل است که رتبه بندی اسب بخار بین محاسبه و آزمایش ثابت نمی ماند. اگر وسیله نقلیه‌ای با قدرت ۲۰۰ اسب بخار بخرید و سپس همان وسیله نقلیه را روی دستگاه قرار دهید، تست آن کمتر از ۲۰۰ است.
این بدان دلیل است که قدرت اسب بخار به عنوان حداکثر انرژی خروجی اندازه گیری می‌شود. بنابراین تا زمانی که یک عمل کامل از وسیله نقلیه خود دریافت نکنید، قدرت واقعی موتور کمتر از تصور شما است. به این نکته توجه داشته باشید که صرف اینکه یک وسیله نقلیه در یک نمونه مقدار مشخصی اسب بخار تولید می‌کند، به این معنی نیست که همیشه یک مقدار ثابت است. متداول ترین مقصر این امر کاهش جریان هوا در موتور است، اما محدود کردن اگزوز باعث کاهش قدرت اسب بخار نیز می‌شود. به همین دلیل حفظ موتور در شرایط عالی با تمیز بودن فیلترها و تغییر منظم فیلترها ضروری است. با حفظ میزان ثابت جریان هوا و اگزوز مناسب، عملکرد موتور خود را در اوج حفظ می‌کنید. سرویس دهی به موتور اتومبیل شما از اهمیت بالایی برخوردار است.
تفاوت اسب بخار در موتور الکتریکی؟
هنگام صحبت در مورد یک موتور الکتریکی مانند آنچه در یک وسیله نقلیه الکتریکی یافت می‌شود، توان مکانیکی، داده شده در وات (W)، کیلووات (کیلووات) یا اسب بخار (PS)، با ضرب سرعت (RPM) در گشتاور، معادل چرخش محاسبه می‌شود. میزان اسب بخار در موتور الکتریکی به نوع آن بستگی دارد و در هر خودرویی متفاوت است، اما آن چیزی که ما شاهد آن هستیم قدرت بالای آنها است.
“ اسب بخار چیست ” از نظر تاریخی به توان خروجی موتور اتومبیل‌ها چه الکتریکی و چه دیزلی اشاره دارد و قدمت آن به اواخر قرن نوزدهم برمی گردد. بنابراین می‌توان خروجی موتور یک وسیله نقلیه الکتریکی را به دو صورت کیلووات یا PS بیان کرد. به عنوان مثال موتور R135 در ZOE خروجی موتور ۱۰۰ کیلووات یا ۱۳۵ PS تولید می‌کند. البته همانطوری که گفته شد تفاوت‌ها به نوع موتور دستگاه بر می‌گردد و به یقین هر اندازه قدرت اسب بخار موتور الکتریکی بالاتر باشد در هزینه‌های آن نیز تاثیر خواهد گذاشت.
بیشتر بخوانید: راه‌های تشخیص دستکاری کیلومتر شمار خودرو
آیا رابطه حجم موتور با اسب بخار تاثیری بر عملکرد یکدیگر دارد؟
حجم موتور یا به اصطلاح “پیشرانه” به نوعی بر حجم سیلندرها اشاره دارد، این عامل برای مشخص کردن میزان قدرت خروجی موتور به کار می‌رود. با گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی دیگر حجم بالای موتور در یک خودرو ملاک قیمت گذاری و یا کیفیت خودرو نیست، در حال حاضر اکثر خودروسازان از موتورهای کم‌حجم توربو استفاده می‌کنند. توجه داشته باشید که حجم موتور رابطه مستقیمی با سوخت خودرو دارد. رابطه حجم موتور با اسب بخار بسیار نزدیک است و از پارامتر‌های تاثیر گذار بر توان خودرو و همچنین شتاب آن است. هر دو این فاکتورها به نوعی بر ارائه حداکثری نیروی، مصرف سوخت بسیار کم، و نیز استهلاک خودرو تاثیر می‌گذارد.