Ροπή εναντίον Ισχύος (ιπποδύναμης)
Εισαγωγή
Καταρχάς να συμφωνήσουμε ότι θα γράψω τα νούμερα σε αγγλοσαξονικό σύστημα μέτρησης και όχι σε μετρητικό. Ο 1ος λόγος είναι ότι μου αρέσει να βλέπω “HP” για την ισχύ και όχι “Kw” και ο 2ος λόγος είναι ότι δεν αλλάζει τίποτα απολύτως στο νόημα του θέματος όποιο σύστημα και να χρησιμοποιήσουμε.
Πάμε στο θέμα μας όμως στο οποίο θα συζητήσουμε όχι και κάτι πρωτότυπο, όχι για την ανακάλυψη ενός νέου κόσμου, αλλά σίγουρα για ένα από τα πιο πολυσυζητημένα θέματα στη μηχανολογία και ειδικότερα στην αυτοκίνηση και μηχανοκίνηση.
Μιλάω για τη σύγκριση της ροπής και της ισχύος ενός οχήματος λες και είναι δυο μεγέθη όπου μπορούν να δράσουν μόνα τους ανεξάρτητα το ένα από το άλλο!
Μύθος
Πάμε να σπάσουμε ένα μύθο ο οποίος ρωτάει συχνά “τί προτιμάς; Ροπή ή ιπποδύναμη;” Είναι λάθος η ερώτηση εξαρχής, αλλά τα γούστα εδώ διαφέρουν.
Αν έχω ένα φορτηγό που πρέπει να μετακινήσει κτήρια, ζώα, αυτοκίνητα, σπίτια και δεν ξέρω εγώ τί άλλο θα έλεγα τη ροπή. Αν έχω ένα αγωνιστικό ή απλά ένα αυτοκίνητο το οποίο θέλω να κάνω τα 0-100 σε 6 δεύτερα θα έλεγα ιπποδύναμη.
Ορισμοί και ουσίες
Πάμε να δούμε απλά και κατανοητά τα δύο μεγέθη. Όσο αφορά τη ροπή είναι ένα μέγεθος που εξαρτάται από μια ασκούμενη κάθετη στην κίνηση δύναμη και την απόσταση στην οποία εφαρμόζεται. Δηλαδή την εξίσωση “Ροπή = Δύναμη (F) X Απόσταση (L)”. Οποίος έχει πάει να ξεβιδώσει μια πολύ σφιγμένη ή σκουριασμένη βίδα με μια απλή καστανιά 1/2” για παράδειγμα και δεν μπόρεσε με την πρώτη προσπάθεια, ενώ με τη δεύτερη πήρε μια μανέλα που είναι πιο μακριά σαφώς από την απλή καστανιά, είδε ότι με την ίδια δύναμη έλυσε η βίδα με πολύ λιγότερη προσπάθεια. Αυτό συνέβη γιατί στην εξίσωση μεγαλώσαμε την “Απόσταση (L)”.
Το ίδιο συμβαίνει και στους κινητήρες. Η κάθετη δύναμη που ασκείται στην κορώνα του εμβόλου (στην κορυφή του δηλαδή), μεταφέρεται μέσω μια απόστασης (μήκος μπιέλας) στον στρόφαλο και τον περιστρέφει.
Τί είναι ισχύς (ΗP);
Είναι το ποσοστό (ποσότητα) της δουλειάς που γίνεται σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Στους κινητήρες συγκεκριμένα το χρονικό διάστημα είναι 1 λεπτό. Πάμε να το εξηγήσουμε.
Η εξίσωση της ισχύος είναι: Ισχύς = Δύναμη Χ Απόσταση Χ RPM (στρ/λ)
= Ροπή Χ RPM
Άρα η τελική εξίσωση είναι Ισχύς = Ροπή Χ RPM (στροφές/λ)
Αφού λοιπόν βλέπουμε στην ίδια εξίσωση την ισχύ και τη ροπή είναι ανόητο να αναρωτιόμαστε ποιο είναι καλύτερο. !!ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΑ ΤΟ ΕΝΑ ΑΠΟ ΤΟ ΑΛΛΟ!! Βέβαια όταν ένα όχημα έχει περισσότερη ισχύ σε σχέση με ένα άλλο όχημα που έχει περισσότερη ροπή, τότε τα δυο αυτά οχήματα κάνουν καλά διαφορετικές εργασίες, οπότε είναι άδικο και άτοπο να τα συγκρίνουμε.
Παράδειγμα
- Το αυτοκίνητο ΑΥΤ1 διαθέτει 200HP ισχύ και 100lb-ft ροπή
- Το αυτοκίνητο ΑΥΤ2 διαθέτει 100ΗP ισχύ και 200lb-ft ροπή
Ποιο είναι πιο γρήγορο; Φυσικά το ΑΥΤ1 το οποίο διαθέτει μεγαλύτερη ισχύ.
Γιατί; Μα φυσικά όπως εξηγήσαμε είναι η ποσότητα της εργασίας που συμβαίνει, μεγαλύτερη. Άρα με περισσότερη ισχύ για το ΑΥΤ1 στο παράδειγμα μας κινείται γρηγορότερα. Άρα είναι πιο γρήγορο από το ΑΥΤ2. Ωραία θα μου πεις. Αλλά αυτό δεν είναι 100% σωστό για το λόγο ότι δεν ξέρουμε αν βγάζει αυτή την ισχύ αποτελεσματικά στους τροχούς και κατα συνέπεια σε χρόνο.
Ναι! Τέλεια! Για το λόγο αυτό επιλέγουμε ένα σωστό σασμάν (μετάδοση) με μια κλίμακα επιθετικότερη από τη συνηθισμένη, ώστε να εκμεταλλευτούμε όσο καλύτερα γίνεται τη λίγη ροπή που έχει το ΑΥΤ1. Με αυτό τον τρόπο θα έχουμε ένα γρήγορο και αποδοτικό αυτοκίνητο.
Αν τώρα μου ζητούσες ένα αυτοκίνητο που να ανεβαίνει κορυφές και να τραβάει οικοδομές, θα σου έλεγα ότι καλύτερο είναι το ΑΥΤ2 πάλι όμως με το κατάλληλο σασμάν, ώστε να είναι αποδοτικό σε όλα τα εδάφη για τις βαριές μεταφορές που χρειάζεται να κάνει.
Συμπέρασμα
Όποτε λοιπόν θα σου ζητούσα να ξεχάσεις ότι αυτά τα δυο συγκρίνονται γιατί το ένα επηρεάζεται από το άλλο. Μπορείς να σκεφτείς απλά ότι αυτοκίνητο με μεγάλη ισχύ είναι γρήγορο, ενώ ένα αυτοκίνητο με ροπή είναι δυνατό στο να τραβάει, κουβαλάει, ανεβάζει κλπ. Ένα όχημα που έχει και τα δυο σε υψηλά επίπεδα είναι ιδανικό.
