كيف تقاس قوة محرك السيارة؟

أغلب السيارات تمتلك نوعين من المحركات أحدها يعمل بالبنزين والآخر يعمل بالديزل، فهل تعلم كيف تقاس قوة محرك السيارة؟

وتُقاس قوة محرك السيارة بالحصان، حيث تشير القدرة الحصانية إلى القوة التي ينتجها المحرك، والتي تحسب من خلال القوة اللازمة لتحريك 550 رطل مسافة مقدارها قدمًا واحدًا في ثانيةٍ واحدةٍ. ابتكر المخترع الاسكتلندي جيمس واط (James Watt) مصطلح “القدرة الحصانية”، والذي يُنسب له -في كثير من الأحيان- الفضل في اختراع المحرك البخاري.

في الحقيقة عندما أعاد المخترع الاسكتلندي تصور تصميمات المحركات البخارية عام 1776 لتحسين أدائها بشكل أكبر وتعديل كمية استهلاك الوقود -حيث عملت المحركات حينها على الفحم بشكلٍ رئيسي- كان بحاجة ملحةٍ إلى طريقةٍ فعّالةٍ لترويج قدرة المحركات الجديدة في السوق، وكانت الخيول الخيار الأنسب مجازيًا وفعليًا. وبالتالي وجد المخترع هذا الأسلوب كأفضل طريقة لإظهار مدى تحسن محركاته مقارنةً بالآلات التي كان يحركها الحصان آنذاك كمطاحن الحبوب.

تُعدّ القدرة الحصانية من أهم المواصفات التي يجب على مشتري السيارات مراعاتها أثناء اختيارهم، حيث إنها تشير مباشرة إلى الأداء. فبالنسبة لسيارة معينة، فإن المحرك ذو القدرة الحصانية وعزم الدوران الأكبر سيتسارع بشكلٍ أكبر وهذا مهم جدًا لمن يقود في الطرق الوعرة والمنحدرات بشكلٍ متكرر.

وبالتالي بعد توضيح مبدأ قياس قدرة المحرك لابد من إعادة النظر أثناء اختيار السيارة التي تريد اقتناءها. فالأمر لايتعلق بلون السيارة ونوع إطاراتها و مدى سرعتها أو حتى أناقتها من الداخل فحسب، بل هناك ما هو أهم من هذا كله وهو قدرة المحرك التي ستتيح لك التحرك بحرية وسلاسة مهما كان نوع الطرق التي تسلكها.

عند اختيارك سيارة ما فإن أول ما يخطر في بالك بعد نوع الوقود الذي تعمل عليه (مازوت أو بنزين)، هو قوة السيارة التي يعبر عنها بالقوة الحصانية horsepower بحيث زيادة هذه القيمة تعني زيادة سرعة هذه السيارة وهذا ما نلاحظه في السيارات الحديثة والرياضيّة التي تتسم بقوة حصانية عالية. وتسمى الطاقة التي ينتجها المحرك “القوة الحصانية” وتعطى بالعلاقة (عزم الدوران*السرعة) حيث عزم الدوران يُعبّر عن قوة الدوران عند دوران المحرك حول محوره ويُمكن توضيح ذلك بأنه العزم الذي يسبب وصول سيارة رياضيّة إلى سرعة 60 في غضون ثوانٍ بعد انطلاقها.

ويؤثر كلا المفهومان على سرعة السيارة فإذا أردت معرفة قوة محرك سيارتك الخاصة يُمكن للمتصفّح الخاص بالسيارة التي تريد الحصول عليها أن يقدّم لك قوة السيارة أو عبر متصفح الإنترنت بالدخول إلى الموقع الخاص بشركة السيارات، وفي حال أردت التأكد بنفسك يُمكنك ربط جهاز مقياس قوة  dynamometer دينامومتر بالمحرك ، يقيس  هذا الجهاز حمولة المحرك والطاقة التي ينتجها مقابل الحمل أي يقيس عزم الدوران تستطيع تحويله إلى قوة حصانية باستخدام المعادلة الآتية:

(عزم الدوران *السرعة) / 5252، ويكون الناتج مقاساً بالحصان حيث كل 1 حصان يساوي 745.6 نيوتن في الثانية.

إن أغلب المهتمين في عالم السيارات يعتمدون في تفضيلهم بين سيارةٍ وأخرى على قوة المحرك، فكما نعلم، تقسم محركات السيارات التقليدية إلى نوعين، الأول يعمل على الديزل (المازوت) والآخر على البنزن، بالإضافة إلى المحركات الحديثة التي تعمل على الطاقة الكهربائية للتخفيف من التلوث والضوضاء.

وعلى وجه العموم، فإن محركات السيارات تستخدم ما يسمى بقوة الحصان (HorsePower)، لقياس القدرة المحرك بين السيارة والأخرى، أي إذا أردت لسيارتك الخاصة أن تسير بسرعة أكبر يجب أن تملك قدرة حصانية أكبر مما هي عليه. ابتكر هذا المفهوم المهندس الأنكليزي جيمس وات James Watt، والذي ينسب إليه العديد من الاختراعات، ومنها واحدةُ قياسِ الاستطاعةِ التي تسمى بالواط Watt (استهلاك التيار الكهربائي) وغيرها.

فقد وجد جيمس أن معدل ما يستطيع رفعه الحصان العادي هو 10 كغ (كيلو غرام) لمسافة 1000 قدم في الدقيقة الواحدة، ومن ثم قام بزيادة الرقم بنسبة 50% و من ثم قام بتثبيت نتيجة قوة الحصان عند 15 كغ. فعرفها جيمس بالقانون التالي:

( كيلو غرام/ قدم في الدقيقة) ويعرف الناتج بـ “قوة الحصان” أو Horse power.

على الرغم من أن أغلب السيارات تمتلك محركًا يعمل بالبنزين ومحركًا ثان يعمل بالديزل إلا أن محركات البنزين تختلف باختلاف الشركة المصنعة.

على سبيل المثال، شركة أتكينسون عدلت زمن فتح الصمامات، ووفرت بذلك استهلاك الوقود، لكن أثر هذا سلبًا على قوة المحرك.

ومن أجل فهم قوة المحرك، عليك عزيزي أن تكون على اطلاع على مفهومي “القدرة الحصانية Horsepower” و”العزم”. القدرة الحصانية هي الطاقة التي ينتجها المحرك. في الفيزياء تعرّف القوة على أنها معدل عمل شيء ما إلا أنه في مجال السيارات، القدرة الحصانية تقابل السرعة.

أي إن أردت لسيارتك أن تسير بسرعة أكبر، عليك أن تمتلك قدرة حصانية أكبر ويتم قياس تلك القدرة بجهاز يسمى “مقياس القوة”. أما عزم الدوران فهو يعبر عن قوة الدوران. ففي السيارات، يدور المحرك حول محور مما يخلق عزم دوران، ويمكن النظر إلى عزم الدوران على أنه “قوة” السيارة.

والآن أصبح يشار للقدرة الحصانية كونها وحدة حسابية لقياس القوة وهي عبارة عن (عزم الدوران * السرعة). وبصورة بسيطة، يمكن القول أن 1 حصان يساوي القدرة اللازمة لإنجاز 745.6 نيوتن في ثانية واحدة. وأنت كمالكِ سيارة إن أردت أن تعرف قوة محرك سيارتك، يمكنك تصفح الدليل الذي أتى مع سيارتك. ابحث عن قسم “المواصفات الفنية” أو “عزم الدوران” أو في بعض الأحيان يمكنك استخدام محرك بحث على الإنترنت من أجل معرفة مواصفات سيارتك.