ما معنى قوة الحصان في السيارات

في عالم السيارات هناك الكثير من المصطلحات التي تستخدم للدلالة على قوة وكفاءة السيارة، مثل السي سي وقوة الحصان، وقد أصبح من المعروف اليوم أن مصطلح “قوة الحصان” أو القوة الحصانية يشير إلى قوة المحرك، واليوم نحن نعرف أن السيارة ذات المحرك بقوة 400 حصان ستنطلق أسرع من السيارة بمحرك 130 حصانًا، ولكن مع كل الاحترام للفرس النبيل، فإن بعض الحيوانات أقوى، لماذا ، على سبيل المثال ، لا نتفاخر بـ “قوة الثيران” لمحركنا اليوم؟ وما هو معنى قوة الحصان بالنسبة للسيارة، وكيف تميزها عن غيرها.

معنى قوة الحصان في السيارة

طريقة قياس القوة الحصانية في السيارة

في الفيزياء يتم حساب قوة الحصان بمقدار القوة اللازمة لتحريك 550 رطلًا لمسافة قدم واحد في ثانية واحدة، أو القوة اللازمة لتحريك 33000 رطل لمسافة قدم في دقيقة واحدة، ويتم قياس قوة محرك السيارة باستخدام مقياس الدينامومتر.

ومقياس الدينامومتر حقًا هو قياس ناتج عزم الدوران للمحرك ، بالإضافة إلى عدد دورات المحرك في الدقيقة، لحساب مقدار الحصان الميكانيكي للسيارة يتم إدخال هذه الأرقام في المعادلة التالية:

القوة الحصانية للسيارة = عزم الدوران* 5252/ عدد الدورات في الدقيقة.

تأثير قوة الحصان على السيارة

وقوة الحصان هي قياس معدل إنجاز العمل ، وتختلف عن عزم الدوران والذي يمثل قياس لمقدار القوة المطبقة للقيام بهذا العمل، في محرك السيارة الخاص بك  يمكنك التفكير في أن قوة الحصان الأعلى هي المواصفات التي ستحافظ على معدل عمل أعلى بمجرد التحرك ، في حين أن عزم الدوران هو الرقم الذي يجعل السيارة تبدأ تتحرك بسرعة.

بمعنى آخر ، ستشعر مع المحركات ذات قوة الحصان العالية وعزم الدوران المنخفض بأنها أقل قوة في الانتقال من وضع التوقف لوضع الحركة عن المحركات الأقل في قوة الحصان ولكن أعلى في عزم الدوران، ومع ذلك ، فإن المحرك ذو القدرة الحصانية الأعلى سوف يتسارع بشكل أفضل بمجرد زيادة السرعة أثناء القيادة، وهو أمر مهم للسائقين الذين يستخدمون منحدرات الطرق السريعة بشكل متكرر – ويوفر موثوقية سحب أكبر، وبالنسبة للسيارة نفسها ، سيوفر المحرك ذو القدرة الحصانية المنخفضة قدرًا أكبر من الاقتصاد في استهلاك الوقود مقابل تسارع أكثر راحة.

كيف يترجم هذا إلى الأرقام التي تراها في مواصفات السيارة؟ لفهم ذلك عليك أولاً أن تفهم أن الأرقام المستخدمة تشير إلى ذروة قوة الحصان على سبيل المثال ، توفر سيارة 2020 Corolla SE المزودة بدليل من ست سرعات 169 حصانًا عند 6600 دورة في الدقيقة  للمحرك، بمعنى آخر ، مع ارتفاع سرعة المحرك إلى 6600 دورة في الدقيقة ، ترتفع القوة الحصانية التي يولدها إلى ذروة 169 ، ثم تنخفض قليلاً مع ارتفاع سرعة المحرك أكثر.[1]

الفرق بين قوة الحصان وعزم الدوران في السيارة

يمكن باختصار شرح الفرق بين قوة الحصان وعزم الدوران كالتالي:

قوة الحصان في السيارة

هي القوة التي ينتجها المحرك، في الفيزياء ، وفي الفيزياء تعرف القوة بوجه عام بأنها المعدل الذي يعمل به شيء ما، وبالنسبة للسيارات ، تُترجم قوة الحصان إلى سرعة،  لذلك ، إذا كنت تريد أن تسير بشكل أسرع ، وتبدأ في العمل بشكل أسرع ، فأنت بحاجة إلى المزيد من قوة الحصان في سيارتك.

عزم الدوران

من ناحية أخرى ، فإن عزم الدوران هو التعبير عن قوة الدوران أو الالتواء، في المركبات ، تدور المحركات حول محور ، مما ينتج عنه عزم دوران، ويمكن النظر إلى عزم الدوران على أنه “قوة” السيارة، أو إنها القوة التي تقذف السيارة الرياضية من 0 إلى 60 في ثوانٍ وتدفعك إلى المقعد مرة أخرى، إنه أيضًا ما يدفع الشاحنات الكبيرة إلى نقل الأحمال الثقيلة.

السي سي كم حصان

يشير مصطلح سي سي في السيرات إلى cubic centimetres (cc) أو السنتيمتر المكعب، والسنتيمتر المكعب هو وحدة قياس حجم المحرك هو حجم الوقود والهواء الذي يمكن دفعه عبر أسطوانات السيارة، وعادة ما يتم تحديد أحجام محرك السيارة باللترات ، والتي يتم تقريبها إلى أقرب عشر لتر، على سبيل المثال ، يمكن وصف سيارة ذات محرك 1390 سم مكعب بأنها 1.4 لتر.

وباختصار فإن حوالي 14 إلى 17 سم مكعب = 1 حصان أو حوالي 1 بوصة مكعبة=1 حصان.[2]

ملاحظة: البوصة المكعبة= 16.387064 سم مكعب.

تاريخ اكتشاف قوة الحصان

لفهم أفضل لمعنى قوة الحصان وتأثيرها وعلاقتها بالوات يجب أن نعود لتاريخ اكتشافها، في أواخر ستينيات القرن الثامن عشر عندما توصل المهندس الاسكتلندي جيمس وات إلى نسخة محسنة بشكل كبير من أول محرك بخاري متاح تجاريًا صممه توماس نيوكومن في عام 1712، حيث قام بإضافة مكثف منفصل ، كما ألغى تصميم وات دورات إهدار الفحم المستمرة للتبريد وإعادة التسخين التي يتطلبها محرك نيوكومن البخاري.

إلى جانب كونه مخترعًا بارعًا ، كان وات أيضًا واقعيًا، فقد كان يعلم أنه من أجل أن يظهر براعته ، كان عليه أن يبيع محركه البخاري الجديد – لكثير من الناس، لذلك ، عاد  وات إلى العمل ، هذه المرة “لابتكار” طريقة بسيطة لشرح قوة محرك البخار المحسن بطريقة يمكن لعملائه المحتملين فهمها بسهولة.

وقد كان معظم من امتلكوا محرك نيوكومن قد استخدموه في مهام تشمل إما سحب أو رفع أشياء ثقيلة، وكان وات قد قرأ مقطعًا في كتاب في وقت مبكر من حياته وقد كان مؤلف الكتاب يشرح طريقة حساب الطاقة الكامنة للمحركات الميكانيكية التي يمكن استخدامها لتحل محل الخيول.

وقد قام وات بحساب قدرة محركة مقارنة بمقدار الطاقة التي يمكن أن تنتجها الأحصنة، وبعد إجراء بعض الحسابات التقريبية للغاية قرر وات أن محركه ينتج طاقة كافية لاستبدال 10 أحصنة تجر عربات (أي أنه يعمل بقوة 10 أحصنة).

ومع نمو وازدهار محرك وات ونجاحه تجاريًا قرر منافسية أيضًا الإعلان أو الترويج لمحركاتهم بالإعلان عن ” القدرة الحصانية” لمحركاتهم، فأصبح هذا المصطلح يشير لقوة المحركات.

وبحلول عام 1804م حل محرك وات البخاري محل محرك نيوكومن مما أدى بشكل مباشر إلى اختراع أول قاطرة تعمل بالبخار.

وأصبح أيضًا مصطلح وات أو واط يستخدم كوحدة قياس الطاقة الكهربائية والميكانيكية والتي نجدها تقريبًا على كل مصباح كهربي يباع اليوم تكريمًا لجيمس وات.

ومع ذلك فإن وات عندما قام بتصنيف محركه بأنه يعادل قوة 10 حصان كلن قد ارتكب خطأ طفيفًا، فقد كان  قد استند في حسابه على قوة مهور شتلاند والتي نظرًا لحجمها الصغير ، كانت تُستخدم عادةً لسحب العربات عبر ممرات مناجم الفحم.

وبحساب معروف في ذلك الوقت ، يمكن لمهر شتلاند الواحدة سحب عربة واحدة مملوءة ب 220 رطل من الفحم 100 قدم فوق عمود المنجم في دقيقة واحدة ، أو 22000 رطل-قدم في الدقيقة، ثم افترض وات بشكل غير صحيح أن الخيول العادية يجب أن تكون أقوى بنسبة 50٪ على الأقل من مهور شتلاند ، مما يجعل قوة حصان واحدة تساوي 33000 رطل/قدم في الدقيقة، في الواقع ، يكون الحصان القياسي أقوى بقليل من حصان شتلاند أو يساوي حوالي 0.7 حصان كما تم قياسه اليوم، ولذلك فإن الحصان الميكانيكي المعروف اليوم يساوي 7.457 كيلو وات.[3]