القدرة الحصانية و عزم الدوران وما الفرق بينهما ؟
عند الحديث عن مواصفات السيارات ، فإننا دائماً ما نسمع مفردات مثل “القدرة الحصانية” و “عزم الدوران” أو (نيوتن.م) تتكرر باستمرار وخاصة عند الحديث عن أداء المحرك، وعلى الرغم من أن عشاق السيارات يعرفون أن القدرة الحصانية وعزم الدوران يلعبان دوراً مهماً في أداء السيارة ، إلا أن معظمنا لا يعرف على وجه الدقة كيف يحدث هذا أو لماذا
لذلك قررنا اليوم عزيزي القارئ أن نفرد مقالاً خاصاً للبحث في هذا الموضوع، لنستوضح معاني هذه المفردات على وجه الدقة ونتبين الفرق بينها، وفي الحقيقة فإن الأمر يحتاج إلى بعض التوضيح!
عزم الدوران
في علم الفيزياء يُعرف عزم الدوران بأنه قدرة قوة ما على إدارة الجسم حول محور ما، وبخلاف القوة التي قد تكون جاذبة أو دافعة، فعزم الدوران يمكن أن يكون بالإتجاهين.
أو بلغة أبسط عزيزي القارئ ، فإن عزم الدوران هو مقياس لقدرة قوة ما على إدارة جسم ما ( تحريك الجسم على نحو دائري) حول محور، فمثلاُ عندما تدير ذراع مفتاح البراغي لشد أو فك البرغي فإن هذا يولد عزم دوران (قوّة دائرية الاتجاه حول محور ثابت)،
ويقاس عزم الدوران بوحدة (نيوتن.م) أو (باوند. قدم)، وكما تلاحظ فإنه يعتمد على القوة والمسافة دون احتساب الزمن.
إن العزم هو القوة التي تحتاجها لإدارة محرك السيارة عند السرعات المنخفضة، فقدرة السيارة على الانطلاق من الثبات تعتمد على مقدار عزم الدوران الذي يوفره محركها
القدرة الحصانية
يمكننا القول أن القدرة الحصانية تكمل ما بدأه عزم الدوران
على الرغم من الكلمة قد تستدعي إلى الذاكرة صورة لحصان فيراري الجامح وقد يتخيل البعض مجموعة من الخيول وهي تعدو بجانب السيارة، ولكن في الحقيقة فإن القدرة الحصانية هي وحدة حسابية لقياس القوة ولكن مع أخذ الزمن بعين الاعتبار ويمكن القول أن القدرة الحصانية هي عبارة عن عزم الدوران مضروباً في السرعة.
وبأبسط صورة فإن 1 حصان يساوي مقدار القوة اللازمة للقيام بـ 745.6 نيوتن.م في ثانية واحدة
أما تاريخياً فقد ظهر المصطلح (حصان) في القرن الثامن عشر على يد المهندس الأسكتلندي (جيمس واط) ليقارن قوة المحركات البخارية بقوة حصان الجر الحقيقي ، ولاحقاً تطور هذا المصطلح وتوسع استخدامه ليشمل أنواع أخرى من المحركات ذات الاسطوانات و المحركات الكهربائية وغيرها من مولدات الطاقة الميكانيكية.
وتوجد عدة أنواع من وحدة “حصان” تتفاوت بشكل طفيف جداً في قوتها ولكن أكثرها شهرة واستخداماً هو الحصان الميكانيكي، ولتقريب الصورة أكثر عزيزي القارئ يُعرف الحصان المتري بأنه القوة اللازمة لرفع وزن 75 كجم مسافة متر واحد إلى الأعلى بعكس الجاذبية في ثانية واحدة، أما الحصان الكهربائي فيُعرف بأنه قوة 746 واط.
وعلى أرض الواقع يُترجم هذا إلى أن القدرة الحصانية هي التي تحدد السرعة التي تسير بها السيارة أما عزم الدوران فيحدد الوقت الذي تحتاجه السيارة للوصول إلى هذه السرعة ، فكلما زاد عزم الدوران زاد التسارع وكلما زادت القدرة الحصانية زادت السرعة.
ولكن أيهما أهم القدرة الحصانية أم عزم الدوران في السيارة؟
الإجابة على هذا السؤال تعتمد على طريقة قيادتك للسيارة ، فمثلاً إذا كان محرك سيارتك V6 (بست اسطوانات) ستجد أنك لن تحتاج إلى اختيار ترس أقل عند التسارع من سرعة دوران منخفضة ، هذا لأن عزم الدوران يمنح السيارة إمكانية الوصول إلى القوة الكافية عند سرعات منخفضة، وهذا بالطبع يجعل القيادة مريحة أكثر.
أما إذا كان عزم الدوران منخفض في سيارتك فهذا يعني أنك ستحتاج إلى نقل الجير إلى ترس أقل لتستفيد من قوة المحرك ، وبالطبع فالسيارات ذات العزم المنخفض أقل استهلاكاً للوقود ولكن يجب أن تضغط أكثر على المحرك لتصل إلى السرعة المطلوبة.
ولكن عندما تتحرك السيارة وتبدأ بالتسارع فإنك ستحتاج إلى عزم أقل ، و قدرة حصانية أكبر للحفاظ على سرعة عالية
الفرق بين عزم الدوران والقدرة الحصانية
للتوضيح أكثر فلنقارن على سبيل المثال بين سيارتي ألفا روميو 145 و هوندا سيفيك V-tec ، ولنتخيل سباق تسارع بين السيارتين ( دراج ريس )
ألفا روميو ستتمتع بقوة أكبر عند سرعة دوران منخفضة وعند خط بداية السباق ستتقدم على هوندا سيفيك ، ولكن محرك هوندا الصغير يصبح أقوى عندما تصل إلى سرعة دوران عالية للمحرك ، مما يعني أن سيارة هوندا ستلحق بسيارة ألفا روميو بعد قطع مسافة كافية، وستصل السيارتان إلى خط النهاية في نفس الوقت تقريباً.
أي وبعبارة أخرى، عزم الدوران الكبير عند سرعة دوران منخفضة هو ما يجعل (ألفا روميو 145) تتقدم في البداية ، ولكن القدرة الحصانية الأكبر في سيارة هوندا عند سرعة دوران عالية هو ما يجعلها تعوّض عن تقدم ألفا روميو وتلحق بها في نهاية المطاف.
نأمل أن يكون هذا المقال قد أجاب على بعض تساؤلاتك عزيزي القارئ ، وبالطبع فإن الكثير من الكتب والدراسات تم تأليفها حول مفهومي القدرة الحصانية والعزم والعلاقة بينهما ، لذا فإن هذا المقال المختصر لا يعدو كونه محاولة متواضعة لتوضيح الصورة أكثر في أذهان متابعينا الأعزاء حول تعريف هذين المفهومين والفرق بينهما.
كُتب بكيبورد: الحربي
