توان خروجی موتور چیست؟

داستان این نام که امروزه بر سر زبان همه آنرا می شنویم از کجا شروع شده است ؟

عبارت اسب بخار توسط جیمز وات (١۸١٩- ١۷٣۶) ابداع شد . بیشتر شهرت او به خاطر کارهایش برای بهبود ماشین بخار است .

داستان از آن جا شروع شد که وات در یک معدن زغال سنگ با اسب هایی که زغال سنگ بلند می¬کردند کار می¬کرد و راهی می-خواست تا بتواند درباره¬ی توان هر یک از این اسب ها صحبت کند . او دریافت که به طور میانگین ، یک اسب معدن می تواند ۲۲۰۰۰ پوند - فوت ( حدود ٣۰ کیلوژول ) کار را در یک دقیقه انجام دهد . سپس او این عدد را ۵۰ درصد افزایش داد و اسب بخار را ٣٣۰۰۰ پوند - فوت ( حدود ٤۵ کیلوژول ) انرژی در یک دقیقه قرار داد .

تعریف اسب بخار عبارت بوده است که :

نیرویی که یک اسب قوی و نیرومند می¬تواند باری را به وزن 230 کیلوگرم آن هم در فاصله زمانی یک ثانیه بلند کرده و حدود 30 سانتی متر نیز بالا ببرد .

البته تعریف دیگری نیز وجود داشته و آن این است که

یک اسب می تواند در هر دقیقه ٣٣۰۰۰ پوند-فوت ( معدل 44742 نیوتن متر ) کار انجام دهد . پس اسبی را در نظر بگیرید که در حال بالا کشیدن زغال از معدن است . اسبی که یک اسب بخار توان دارد می تواند ٣٣۰ پوند ( ١۵۰ کیلوگرم ) جرم ( همان وزن در اصطلاح روزمره ) را در مدت یک دقیقه ١۰۰ فوت ( ٣۰ متر ) بالا بکشد . و یا ٣٣ پوند (١۵ کیلوگرم) را در یک دقیقه ١۰۰۰ فوت ( ٣۰۰ متر ) .

یک اسب بخار برابر با ۷35 وات است ( در واحد متریک ) .

انرژی حاصل از یک اسب بخار در مدت یک ساعت برابر ۲۵٤۵BTU است که هر BTU انرژی مورد نیاز برای بالا بردن دمای یک پوند آب به اندازه¬ی یک درجه ی فارنهایت است .

یک BTU برابر ١۰۵۵ ژول ، یا ۲۵۲ گرم - کالری ویا ۲۵۲/۰ کالری غذایی است . یک اسب احتمالا ۶٤١ کالری غذایی را در یک ساعت می سوزاند .

ایده ی طرز کار توان سنج) یا همان Dinamometro ) را می توان به این صورت درک کرد .

تصور کنید موتوری را روشن کردید و بدون آنکه باری روی آن باشد پدال گاز را فشار می¬دهید . در این حالت موتور آن قدر سریع می چرخد که از هم می پاشد . که این مناسب نیست بنابراین با یک توان سنج باری را بر موتور قرار می دهند و باری را که موتور در دورهای ( منظور همان دور بر دقیقه است ، که در اینجا به دور میزان چرخش میل لنگ را گویند ، که آن نیز با میزان چرخش فلایویل یا چرخ طیار محاسبه می گردد ) مختلف می تواند تحمل کند را اندازه می گیرند . باید توان سنجی را به موتور وصل کنید ، با توان سنج بار روی موتور را تغییر می دهند و دور موتور را مثلا روی ۷۰۰۰ دور بر دقیقه ثابت نگه می¬دارند ، در این دور ، باری را که موتور می تواند تحمل کند ثبت می شود . سپس بار را زیادتر می¬نمایند تا دور موتور مثلا به ۶۵۰۰ کاهش یابد و دوباره بار متناظر با این دور را ثبت می نمایند . به همین ترتیب ادامه داده  خواهد شد تا به نموداری برسیم . همچنین می توان این عمل را از ۵۰۰ و ١۰۰۰ دور به بالا انجام داد . چیزی که توان سنج اندازه می گیرد در واقع گشتاور پیچشی است و برای تبدیل آن به اسب بخار باید گشتاور را در دور موتور ضرب نمود .

عموما نمودار اسب بخار بر حسب دور موتور را در بیشتر موارد دیده اید ، این نمودار نشانگر توان خروجی و حداکثر توان خروجی موتور بوده که آنرا بر حسب دفعات و با اعداد متفاوتی بدست می آورند ، سپس اعداد قابل اطمینان را پیدا نموده و جدولی بر همان اساس برای هر موتور خودرو ترسیم خواهند نمود . به مانند جدولی که در بالا مشاهده می نمایید .