گشتاور خودرو به مقدار “قدرت چرخشی” است که یک ماشین دارد و همان نیرویی است که هنگام چرخاندن خودرو ایجاد می شود. بیشترین میزان گشتاور برای شتاب گیری خودرو است و عددی که معمولاً ذکر می‌شود حداکثر گشتاور موتور احتراق داخلی در میل لنگ است و این معمولاً بیشتر از مقدار موجود در چرخ‌ها است. گشتاور خودرو بیشتر نیز به معنای سرعت ۰-۶۲ مایل در ساعت است: این امکان را به خودرو می‌دهد تا در مراحل اولیه حرکت هنگام شروع یا سرعت گرفتن، سرعت بیشتری داشته باشد.
اما گشتاور خودرو فقط به سرعت مربوط نمی‌شود، هنگامی که وسایل نقلیه سنگین‌تر و بزرگتر می‌شوند، گشتاور نیز مهم است. یک SUV سنگین‌تر برای شروع حرکت یا ادامه سفر خود به گشتاور بیشتری احتیاج دارد. این یکی از دلایلی است که می‌توانید بسیاری از وسایل نقلیه سنگین با موتورهای گشتاور دیزلی را برانید.
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.
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 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 خودرو 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.
تاثیر گشتاور در خودرو چیست؟
پیشرانه خودرو جایی است که گشتاور خودرو 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؟
هر چقدر گشتاور خودرو 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 خودرو بیشتری به نسبت سدان برخوردار باشند.
حجم موتور و ارتباط آن با قدرت و گشتاور خودرو
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 خودرو در موتورهای مختلف
- موتورهای دیزلی
- موتور بنزینی
- موتور الکتریکی
- موتور هیبریدی
گشتاور خودرو 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.
گشتاورخودرو 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 درخودروهای 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 خودرو 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.
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 خودرو 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.
۱- رینگ و لاستیک‌های بزرگتر : چرخ‌های ۲۲ 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، لاستیک های 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 ۲۲ 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.
۲- 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 لاستیک خودرو 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 خودرو و بالانس چرخ‌ها می‌شود که بر مصرف سوخت و کاهش قدرت خودرو اثرگذار است.
۳- 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.
۴-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 ۱۵ اسب بخار به قدرت موتور می افزایند.
۵-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.
۶–استفاده از قطعات لوازم یدکی تقلبی
گشتاور خودرو و اسب بخار خودرو چه هستند؟
گشتاور خودرو : به مقدار نیروی وارد بر یک جسم ضرب در طول آن نسبت به محور گشتاور خودرو می گویند که برای افزایش آن، یا باید نیرو را افزایش داد یا طول اهرم را بیشتر نمود. مثلا برای باز کردن پیچ های لاستیک اتومبیل سفت ، طول محور آچار چرخ را با لوله ای افزایش می دهیم تا گشتاور خودرو بتواند بیشتر اعمال کند.
اسب بخار: کلمه اسب بخار ابتدا توسط مهندسی اسکاتلندی به نام جیمز وات زمانی که در معدن کار می کرد و برای محاسبه مقدار توان اسب ها دنبال کلمه ای می گشت به کار برده شد . او دریافت هر اسب در هر ثانیه می تواند وزنی ۷۵ کیلوگرمی را توسط قرقره به ارتفاع ۱ متر بلند کند .
در مثال های امروزی، اسب نقش یک بالابر برقی ساختمانی را دارد ، بعد از به دست آوردن این فرمول، از آن در محاسبه مقدار نیروی ماشین های بخار استفاده کرد که نام اسب بخار به خود گرفت. جیمز وات هر اسب بخار را به صورت اختصاصی ۷۴۶ وات قرار داد.
هر دو موتور سرعت یکسانی عرضه می کنند اما موتور دیزلی زودتر شتاب می گیرد و به همین علت گشتاور در دور پایین برای شتاب گیری بهتر مهم است.
گشتاور خودرو بیشتر بدین معنی نیست که خودرویی از خودروی دیگر سریعتر حرکت می کند . مثلا خودروی F250 گشتاوری ۹۲۵ پوند-فیتی دارد اما خودروی هوندا S2000 دارای ۱۶۲ پوند-فیت گشتاور است اما هوندا S2000 با اینکه اسب بخار کمتری هم دارد ، به دلیل نسبت قدرت به وزن سریعتر حرکت می کند .
برای شتابگیری نسبت قدرت به وزن مهم تر از نسبت وزن به گشتاور است و بنابراین هوندای ۲۸۰۰ پوندی در ۵.۷ ثانیه به سرعت ۱۰۰ کیلومتر می رسد درحالی که فورد ۸۳۰۰ پوندی در ۶.۹ ثانیه به سرعت ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت می رسد.
گشتاور خودررو یا اسب بخار , کدام یک برای خودرو مهم تر است؟
در سیلندر احتراق نیرو را تولید می کند تا پیستون را به سمت پایین حرکت دهد و موجب پایین رفتن میل لنگ به میزان مشخصی شود. عبارت “واحدهای پیچشی” در این زمان به کار می رود زیرا پیستون و میل لنگ نیروی پیچشی ایجاد می کنند.
اسب بخار سرعتی است که در آن کار انجام می شود و حاصلضرب گشتاور در دور موتور است. زمانی موتور قدرت بیشتری تولید می کند که میل لنگ با میزان ثابتی از قدرت، سریعتر بچرخد. خودرویی که نسبت به گشتاور خودرو ، اسب بخار بیشتری داشته باشد، خودرویی سریع وپر شتاب خواهد بود.
با آشنایی با دو مفهوم اسب بخار و گشتاور خودرو در می یابید مفهوم قدیمی آن که “اسب بخار سرعتی ست که به دیوار برخورد می کنید و گشتاور میزان عقب راندن دیوار می باشد” اشتباه است.
۵ خودروی برتر در تولید گشتاور بالا خودرو
۱- گوئینگزگ رگرا : با وجود اینکه این خودرو تا الان کاملا وارد چرخه تولید نشده است، ولی این اتومبیل یکی از قدرتمندترین خودروهای حال حاضر صنعت است که تنها به تعداد محدود ۸۰ دستگاهی ساخته و روانه بازار خواهد شد. این خودرو در خصوص مبحثمان، به پیشرانه‌ای قدرتمند توربوشارژر دار در کنار موتورهای الکتریکی مجهز شده که عموماً تبدیل به خودرویی هیبریدی شده است که ظاهراً می‌تواند ۱۵۰۰اسب بخار قدرت در کنار گشتاوری ۲۰۰۰ نیوتن متری! تولید کند. پیشرانه بنزینی این خودرو هم از نوع ۵ لیتری هشت سیلندر است که در کنار چهار موتور الکتریکی قرار می‌گیرد.
۳- پاگانی هوایرا BC : حداقل ۷۸۹ اسب بخار قدرت به همراه گشتاوری ۱۰۹۸ نیوتن متری، حاصل احتراق مخلوط سوخت و هوا در پیشرانه AMG پاگانی هوایرا BC است که توسط جعبه دنده‌ای ۷ سرعته اتوماتیک Xtrac به بهترین شکل ممکن سازماندهی شده و به چرخ‌ها منتقل می‌شود.
۴- خانواده مرسدس بنز AMG 65 : از محالات است که جایی حرف از قدرت و گشتاور باشد و نام محصول مرسدس بنز به میان نیاید، این خانواده متشکل از مدل‌های S65، S65 S کوپه، SL 65 و شاسی بلند آفرودی G 65 می‌شود که به پیشرانه‌ای ۶ لیتری ۱۲ سیلندر مجهز شده‌اند که با وجود قدرتی ۶۳۰ اسب بخاری، می‌توان حداکثر ۱۲۰۰ نیوتن متر گشتاور را هم تولید کند که معمولا برای از بین نرفتن جعبه دنده و سیستم انتقال قدرت خودرو، به صورت الکترونیکی بر روی ۱۰۰۰ نیوتن متر محدود می‌شود.
۵- خانواده مرسدس بنز AMG 63 :این خانواده هم همچون ای‌‌ام‌جی ۶۵ از یک سری خودرو تشکیل شده که پیشرانه‌ای مشترک بر روی آن‌ها سوار می‌شود، خانواده AMG 63 هم متشکل از مرسدس بنز S63، S63 کوپه و کروکی در دو نسخه تمام چرخ محرک و محور عقب محرک و در آخر هم SL 63 می‌شود به پیشرانه‌ای ۵.۵ لیتری توربوشارژر هشت سیلندر مجهز شده‌اند. این پیشرانه هم با وجود ۵۸۵ اسب بخار قدرت، می‌تواند گشتاور بالای ۹۰۰ نیوتن متری را تولید کند که با شتاب صفر تا صد ۳.۹ ثانیه‌ای خود توانسته آخرین گزینه مطلوب برای حضور در این لیست باشد.
