“แรงบิด” กับ “แรงม้า” แตกต่างกันอย่างไร?
ในวงการรถยนต์เมื่อพูดถึงความเร็วและความแรงหลายๆ คนก็คงจะเคยได้ยิน “แรงบิด” กับ “แรงม้า” กันบ่อยๆ แต่ก็ยังมีอีกหลายคนเหมือนกันยังสับสนหรืออาจจะไม่เข้าใจความหมายและความแตกต่างของมันจริงๆ วันนี้เราไปทำความรู้จักและทำความเข้าใจกับความหมายของคำว่า “แรงบิด” กับ “แรงม้า” กันครับ
แรงม้า (HorsePower) คือ หน่วยใช้วัดกำลังของเครื่องยนต์เพื่ออธิบายและวัดความสามารถในการเอาชนะแรงเสียดทาน มักจะเป็นตัวบ่งชี้ถึงความเร็วสูงสุดของรถที่เครื่องยนต์จะสามารถลากไปได้ ซึ่งแรงเสียดทานและแรงต้านของอากาศก็จะมากขึ้นเป็นทวีคูณ คำว่า “แรงม้า” หรือ horsepower (hp) นั้น ริเริ่มขึ้นครั้งแรกในยุคปฏิวัติอุตสาหกรรมในประเทศอังกฤษ ซึ่งใช้ม้าเป็นต้นกำลังในการขับเคลื่อนเครื่องจักร โดย “เจมส์ วัตต์"”นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษผู้มีชื่อเสียง ที่เป็นผู้พัฒนาเครื่องจักรไอน้ำให้มีประสิทธิภาพ จนกลายเป็นพลังขับเคลื่อนการปฏิวัติอุตสาหกรรม เป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นการเปรียบเทียบหน่วยพลังงานของเครื่องจักรกลสมัยใหม่ ว่าสามารถทำงานแทนพลังงานสัตว์ เช่น ม้า ได้มากน้อยเพียงใด
เจมส์ วัตต์ ต้องคิดค้นคำว่า "กำลังม้า" ขึ้นมา เหตุเพราะ เขาต้องใช้เพื่อคิดค่าลิขสิทธิ์กับลูกค้าบางกลุ่มที่ยังไม่เคยใช้เครื่องจักรไอน้ำรุ่นไหนมาก่อน โดยก่อนหน้านี้วัตต์ นำเอาเครื่องจักรไอน้ำของนิวโคเมน นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษรุ่นก่อนหน้า มาปรับปรุงพัฒนาได้เป็นเครื่องจักรไอน้ำแบบสมัยใหม่ขึ้น และขอคิดค่าลิขสิทธิ์ทางปัญญาของตัวเอง เท่ากับ 1 ใน 3 ของมูลค่าถ่านหินที่เครื่องจักรไอน้ำสมัยใหม่ของเขาช่วยประหยัดได้ ปัจจุบันมักนิยมใช้ในวงการยานยนต์เปรียบเทียบได้ว่า เมื่อใช้ม้า 1 ตัวปั่นไฟให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เราจะได้กระแสไฟฟ้าออกมาต่อเนื่อง 746 วัตต์
ส่วนคำว่า แรงบิด (Torque) ทอร์กคือแรงที่พยายามจะหมุนมวล คนมักจะอธิบายเปรียบเทียบการสร้างทอร์กได้ด้วยตนเองโดยการใช้ประแจขันน๊อต แรงที่เรากระทำกับด้ามจับ คือทอร์กหรือแรงบิดที่พยายามหมุนน๊อตให้แน่น เครื่องยนต์จะต้องสร้างทอร์ก เพื่อหมุนเพลาข้อเหวี่ยง ถ้าเราจะหาทอร์ก เราจะต้องคูณแรงที่กระทำกับระยะทางโดยวัดห่างจากจุดหมุนในแนวตั้งฉาก ในกรณีของการขันน๊อต ถ้าประแจมีด้ามยาว 1 ฟุต และคุณออกแรงขนาด 200 ปอนด์ ในแนวตั้งฉากกับด้าม ทอร์กที่ได้คือ 200 ปอนด์-ฟุต แต่ถ้าใช้ประแจที่มีด้ามยาว 2 ฟุต เราต้องใช้แรงเพียง 100 ปอนด์เพื่อสร้างทอร์กขนาดเดียวกัน เมื่อนำมาใช้กับรถยนต์จะเห็นภาพชัดว่ารถที่ใช้เครื่องยนต์ที่มีแรงบิดสูงก็จะมีอัตราเร่งดีกว่ารถที่ใช้เครื่องยนต์ที่มีแรงบิดต่ำกว่า
แรงบิด (Torque) คือ แรงบิดตัวของแกนหมุนใดๆ มีหน่วยวัดได้หลายแบบ แต่ที่นิยมก็มี 3 แบบ คือ
ฟุต-ปอนด์ : โดยตัวเลขที่บอกจะเป็นความยาวของรัศมีการหมุน ที่มีแรงผลัก 1 ปอนด์
นิวตัน-เมตร : โดยตัวเลขที่บอกจะเป็นแรงผลักในหน่วย นิวตัน ที่รัศมีการหมุน 1 เมตร
กิโลกรัม-เมตร : โดยตัวเลขที่บอกจะเป็นแรงผลักในหน่วย กิโลกรัม ที่รัศมีการหมุน 1 เมตร
|