Δύο όροι που ακούγονται συνέχεια όταν η κουβέντα πάει γύρω από τα αυτοκίνητα, αλλά λίγοι γνωρίζουν ακριβώς τη διαφορά τους.
Αν έχεις ασχοληθεί έστω και λίγο με τον χώρο του αυτοκινήτου και δεν το βλέπεις απλώς σαν ένα όχημα που σε πηγαίνει από το σημείο Α στο σημείο Β, έχεις σίγουρα ακούσει τους όρους «ιπποδύναμη» και «ροπή», γνωρίζοντας σε γενικές γραμμές ότι έχουν να κάνουν με τη «δύναμη» του κινητήρα. Μέχρι εδώ όλα καλά. Το ερώτημα όμως είναι τι πραγματικά σημαίνει ο κάθε όρος και ποια είναι η ουσιαστική διαφορά τους.
Τι είναι η ροπή
BUY NOW
Στην πιο απλή της μορφή, η ροπή είναι το μέτρο της δύναμης με την οποία ασκείται μια περιστροφική κίνηση. Στην περίπτωση των αυτοκινήτων και των κινητήρων, αυτή η περιστροφή αφορά τον στροφαλοφόρο άξονα του κινητήρα. Μαθηματικά, η ροπή προκύπτει από το γινόμενο της δύναμης επί την απόσταση.
Για να γίνει πιο εύκολα αντιληπτό, αρκεί να φανταστεί κανείς ένα δυναμόκλειδο. Τα χέρια σου ασκούν τη δύναμη, ενώ η απόσταση είναι το μήκος του εργαλείου. Όσο πιο μακρύ είναι το κλειδί, τόσο μεγαλύτερη είναι η ροπή που μπορείς να παράγεις με την ίδια ακριβώς δύναμη. Περισσότερη ροπή σημαίνει ότι ξεβιδώνεις πιο εύκολα ένα «κολλημένο» μπουλόνι. Με τον ίδιο τρόπο, περισσότερη ροπή στον κινητήρα σημαίνει ότι το αυτοκίνητο ξεκινά πιο εύκολα από στάση, όπως σε ένα φανάρι.
Στον κινητήρα, η «δύναμη» προέρχεται από την πίεση των καυσαερίων που ασκείται στα έμβολα κατά την καύση, ενώ η «απόσταση» αντιστοιχεί στον βραχίονα του στροφάλου, δηλαδή στο πόσο μακριά από τον άξονα περιστροφής εφαρμόζεται αυτή η δύναμη μέσω της μπιέλας.
Όσο μεγαλύτερος είναι αυτός ο βραχίονας, τόσο μεγαλύτερη ροπή μπορεί να παραχθεί για την ίδια δύναμη καύσης. Το ίδιο αποτέλεσμα έχουν και τα turbo ή οι μηχανικοί υπερσυμπιεστές, που πιέζουν περισσότερο αέρα μέσα στον θάλαμο καύσης, αυξάνοντας τη δύναμη και κατά συνέπεια τη ροπή. Η μονάδα μέτρησης της ροπής είναι συνήθως τα Newton–meter (Nm), ενώ παλαιότερα ή σε τεχνικά στοιχεία αγγλοσαξονικών πηγών μπορεί να συναντήσει κανείς και τα pound-feet (lb-ft).
Τι είναι η ιπποδύναμη
Ενώ η ροπή δείχνει πόσο δυνατά μπορεί ο κινητήρας να περιστρέψει τον στρόφαλο, η ιπποδύναμη δείχνει πόσο έργο παράγει αυτή η ροπή, λαμβάνοντας υπόψη και το πόσο γρήγορα περιστρέφεται ο κινητήρας. Μαθηματικά, η ιπποδύναμη είναι το γινόμενο της ροπής επί τις στροφές του κινητήρα (rpm).
Ο λόγος που μετράμε την ιπποδύναμη είναι ότι η ροπή ενός κινητήρα δεν είναι σταθερή σε όλο το φάσμα λειτουργίας του. Ένας κινητήρας αποδίδει διαφορετική ροπή στο ρελαντί και διαφορετική κοντά στον κόφτη. Έτσι, η ιπποδύναμη λειτουργεί ως ένας ενιαίος δείκτης που συνδυάζει δύναμη και στροφές σε έναν αριθμό.
Πιο συγκεκριμένα, όταν η ροπή εκφράζεται σε Newton–meter (Nm) και η ισχύς σε μηχανικούς ίππους (hp), η σχέση είναι: Ιπποδύναμη (hp) = (Ροπή σε Nm × Στροφές ανά λεπτό) / 7.125.Για τους πιο «μαθηματικούς», αυτός είναι και ο λόγος που στα διαγράμματα δυναμομέτρησης οι καμπύλες ροπής (σε Nm) και ιπποδύναμης (σε hp) συγκλίνουν αριθμητικά γύρω από τις 7.125 σ.α.λ., κάτι που προκύπτει καθαρά από τη μετατροπή των μονάδων.
Σε αντίθεση με τη ροπή, η ιπποδύναμη είναι αυτόνομη μονάδα μέτρησης ισχύος και, παρά το όνομά της, δεν αντιστοιχεί κυριολεκτικά στη δύναμη ενός πραγματικού αλόγου. Στα τέλη του 18ου αιώνα, ο Σκωτσέζος μηχανικός Τζέιμς Βατ, από τον οποίο πήρε το όνομά της και η μονάδα ισχύος Watt, έπρεπε να βρει έναν τρόπο να εξηγήσει στους πελάτες του πόσο ισχυρές ήταν οι ατμομηχανές που πουλούσε.
Σύμφωνα με την επικρατούσα αφήγηση, παρατηρούσε άλογα να ανεβάζουν κάρβουνο σε ορυχεία και εκτίμησε, αρκετά πρόχειρα, ότι ένα άλογο μπορούσε να σηκώνει συνεχόμενα περίπου 15.000 κιλά φορτίου κατά 30 εκατοστά ανά λεπτό. Από αυτή την εκτίμηση προέκυψε ο ορισμός της ιπποδύναμης, πάνω στον οποίο βασίζεται μέχρι σήμερα η συγκεκριμένη μονάδα μέτρησης.
Στην πράξη, η ροπή είναι αυτή που σε «κολλάει» στο κάθισμα όταν ξεκινάς από στάση ή όταν επιταχύνεις από χαμηλές στροφές. Σε εκείνο το σημείο, η ιπποδύναμη δεν βρίσκεται ακόμα στο μέγιστό της, λόγω του τρόπου με τον οποίο υπολογίζεται. Όσο ανεβαίνουν οι στροφές, η ροπή μεταφράζεται σε ιπποδύναμη και είναι η ισχύς που συνεχίζει να σε σπρώχνει όταν το αυτοκίνητο έχει ήδη πιάσει ταχύτητα.
Ένας πιο εύκολος, έστω και χιουμοριστικός, τρόπος για να θυμάται κανείς τη διαφορά είναι ότι η ιπποδύναμη δείχνει πόσο γρήγορα φτάνει ένα αυτοκίνητο σε έναν τοίχο, ενώ η ροπή πόσο δυνατά θα τον σπρώξει.
