مفهوم گشتاور (Torque) در خودروها به چه معناست؟

یکی از مشخصات مهمی که در هر خودرو بسیار مورد توجه قرار می گیرد و خریداران به آن توجه می کنند مفهوم گشتاور (Torque) است. در کاتالوگ معرفی هر خودرو میزان ماکسیمم گشتاور و دوری که ماکسیمم گشتاور اتفاق می افتد، در کنار مقدار ماکسیمم توان یا اسب بخار و دوری که ماکسیمم توان اتفاق می افتد قرار می گیرد و ملاک مهمی در انتخاب خودرویی است که می خواهید خریداری کنید.

تعریف گشتاور

گشتاور میزان نیرویی است که می تواند چرخ را بچرخاند یا به عبارتی دیگر همان حسی است که هنگام فشار دادن پدال گاز شما را به صندلی خودرو می چسباند. هر چه خودرو با قدرت بیش تری شما را به صندلی بچسباند و این حس شدیدتر باشد به این معناست که آن خودرو گشتاور بیش تری دارد.

مثالی از گشتاور در زندگی روزمره

گشتاور میزان نیرویی است که شما برای باز کردن درِ یک بطری به آن اعمال می کنید و اسب بخار واحد اندازه گیری توان مصرف شده یا سرعتی است که با آن درِ نوشابه را باز می کنید.

مفهوم گشتاور در موتور

حداکثر میزان گشتاور در دور موتور (RPM) خاصی اتفاق می افتد که این دور در موتورهای مختلف متفاوت است. نمودار گشتاور و توان بر حسب دور به گونه ای است که بلافاصله پس از ماکسیمم گشتاور، که نسبتاً در دور پایین تری اتفاق می افتد، توان یا اسب بخار موتور افزایش پیدا می کند و در دور بالاتری به ماکسیمم حالت خود می رسد.

مقدار اندازه گیری شده گشتاور برابر حاصل ضرب نیروی وارده از طرف شاتون ها در طول لنگ میل لنگ (Crankshaft) است. واحدهای مرسوم اندازه گیری آن N.m (نیوتن متر) و lb.ft (پوند فوت) است که در کاتالوگ خودروهایی که در ایران فروخته می شود گشتاور بر حسب نیوتن متر است.

تفاوت گشتاور در موتورهای دیزلی و بنزینی

در موتور های دیزلی ماکسیمم گشتاور در دورهای پایین تری نسبت به موتورهای بنزینی اتفاق می افتد، زیرا به گونه ای طراحی شده اند که نمی توانند در دورهای بالا کار کنند و به همین دلیل توان آن ها در مقایسه با موتورهای بنزینی پایین تر است، اما ماکسیمم گشتاور بیش تری را به دست می دهند.

علت به کارگیری موتورهای دیزلی در خودروهای کاری و باربری هم همین قضیه است. در خودروهای سنگین به گشتاور بالایی برای جابه‌جایی نیاز است و تولید این گشتاور تنها از پس موتورهای دیزلی برمی آید.

نصب توربوشارژ و سوپرشارژر و به طور کلی پرخوران کردن موتورها علاوه بر افزایش مقدار گشتاور و قدرت موتور، تأثیر مهم تری نیز بر روی گشتاور موتور دارد. این تغییر به گونه ای‌ست که مدت زمانی که موتور می تواند گشتاور ماکسیمم تولید کند، افزایش می یابد. افزایش زمانی که موتور می تواند گشتاور ماکسیمم تولید کند به معنای این است که به جای تولید گشتاور ماکسیمم در یک دور مشخص، موتور می تواند در بازه طولانی تری از دور موتور، گشتاور ماکسیمم را تولید کند. بنابراین افزایش مقدار و زمانی که موتور می تواند گشتاور بالایی را تولید کند باعث می شود که شتاب و مدت زمان شتاب گیری افزایش می یابد.

گشتاور درخودروهای الکتریکی

در موتورهای الکتریکی رسیدن به ماکسیمم گشتاور مانند موتورهای بنزینی نیست و حداکثر گشتاور فوراً به چرخ ها وارد می شود، به همین دلیل، در کاتالوگ این خودروها حرفی از ماکسیمم گشتاور در دور فلان زده نمی شود و فقط ماکسیمم گشتاور و ماکسیمم توان نوشته می شود.

در خودروهای هیبرید هم بلافاصله پس از این که موتور الکتریکی با تمام توان وارد مدار شد، ماکسیمم گشتاور موتور الکتریکی به گیربکس وارد می شود.

تأثیر گیربکس در گشتاور واردشده به چرخ ها

پارامتر مهمی که در گشتاور واردشده به چرخ تأثیر زیادی دارد شعاع چرخ دنده های گیبرکس دستی و به طور کلی ضریب تبدیل در گیربکس های است. در دنده های سنگین، گیربکس گشتاور واردشده از طرف موتور را افزایش می دهد و به چرخ ها تحویل می دهد. بنابراین می توان گیربکس را طوری طراحی کرد که ضریب تبدیل بزرگ تری را داشته باشد و گشتاور بیش تری را تحویل دهد.

با توجه به تأثیر گیربکس و ضریب تبدیل آن بر روی گشتاور، می بینیم که از گذشته تا حالا به تعداد دنده های گیربکس های به کاررفته در خودروها افزوده شده است تا گیربکس با تولید گشتاورهای مختلف، نیاز خودرو در شرایط گوناگون را برآورده کند.