กระทู้โดย : art-geo IP ADDRESS : 203.156.36.247 , , 192.168.1.122
|
Posts : 7
Replies : 15
|
 « เมื่อ 19/09/2006 , 10:44:26 »
Edit
คำว่า แรงม้า หรือ horsepower (hp) นั้น ริเริ่มขึ้นครั้งแรกในยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม โดย เจมส์ วัตต์"นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษผู้มีชื่อเสียง ที่เป็นผู้พัฒนาเครื่องจักรไอน้ำให้มีประสิทธิภาพ จนกลายเป็นพลังขับเคลื่อนการปฏิวัติอุตสาหกรรม
และที่มาของคำว่าแรงม้า เป็นการเปรียบเทียบหน่วยพลังงานของเครื่องจักรเครื่องกลสมัยใหม่ ว่าสามารถทำงานแทนพลังงานสัตว์ เช่น ม้า ได้มากน้อยเพียงใด
ที่มาที่ไปของแรงม้า เกิดขึ้นเมื่อเจมส์ วัตต์ นำเอาเครื่องจักรไอน้ำของนิวโคเมน นักวิทยาศาสตร์อังกฤษรุ่นก่อนหน้าเขา มาปรับปรุงพัฒนาได้เป็นเครื่องจักรไอน้ำแบบใหม่ และวัตต์ก็ขอคิดค่าลิขสิทธิ์ทางปัญญาของตัวเอง เท่ากับ 1 ใน 3 ของมูลค่าถ่านหินที่เครื่องจักรของเขาช่วยประหยัดได้ เมื่อเทียบกับการใช้เครื่องจักรนิวโคเมน
แต่อัตรานี้เกิดใช้ไม่ได้กับคนที่เดิมใช้ม้า โดยยังไม่เคยใช้เครื่องจักรไอน้ำรุ่นไหนมาก่อน วัตต์เลยต้องคิดคำนวณ พลังของม้า ออกมา เพื่อคิดค่าลิขสิทธิ์กับลูกค้ากลุ่มนี้ด้วย
จากการคำนวณของเขา ม้าสามารถหมุนเครื่องโม่แป้งที่มีรัศมี 12 ฟุต ได้ 144 ครั้งภายใน 1 ชั่วโมง หรือเท่ากับ 2.4 ครั้งต่อนาที เมื่อคิดโดยเทียบสูตร กำลัง = งาน/เวลา = (แรงxระยะทาง)/เวลา จึงได้ตัวเลขออกมาว่า 1 แรงม้า = (180 ปอนด์)(2.4x2 ? x12ฟุต)/1 นาที = 32,572 ฟุต หรือ 33,000 ฟุต-ปอนด์ ต่อ นาที
อีกตำราหนึ่งเล่าถึงที่มาของค่าแรงม้าว่า วัตต์เคยทำการทดลองและพบว่า โดยเฉลี่ยแล้วม้าแคระยกของน้ำหนัก 220 ปอนด์ ได้สูง 100 ฟุต ต่อระยะเวลา 1 นาที ในการทำงานเป็นกะกะละ 4 ชั่วโมง และเนื่องจากม้าตัวใหญ่มีกำลังมากกว่าม้าตัวเล็ก 50% ค่าแรงม้าที่ได้จึงเท่ากับ 1.5 x 100x 220 = 33,000 ฟุต-ปอนด์ ต่อนาที
ความจริงหน่วยแรงม้า เป็นหน่วยวัดพลังงานรุ่นโบราณที่ไม่นิยมใช้กันแล้ว เนื่องจากเรามีหน่วย วัตต์ (ซึ่งก็ได้มาจากชื่อเจมส์ วัตต์นี่ล่ะ) ซึ่งเป็นระบบหน่วยระหว่างประเทศ (SI) ใช้กันแพร่หลายมากกว่า จะมีที่ยังใช้คำว่าแรงม้ากันคุ้นหู ก็ในวงการยานยนต์ ซึ่งใช้หน่วยนี้ระบุกำลังของเครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน
และเมื่อเทียบค่าแรงม้าเป็นค่าตามระบบ SI ก็จะได้ตัวเลขออกมาเป๊ะๆ 1 hp = 745.69987158227022 W หรือ 1 แรงม้าเท่ากับ 746 วัตต์ ซึ่งหมายความว่า หากใช้ม้า 1 ตัวปั่นไฟให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เราจะได้กระแสไฟฟ้าออกมาต่อเนื่อง 746 วัตต์ นั่นเอง
แรงม้า มีหลายมาตรฐาน แตกต่างกันในรายละเอียดของเงื่อนไขในการวัด
ตามแต่สถาบันแต่ละแห่งกำหนดขึ้นมา โดยมีหน่วยต่อท้ายเช่น EEC-net, EEc-gross,
PS, DIN, BHP, JIS ฯลฯ
ตัวเลขที่แสดงออกมาในเอกสารประกอบการขาย โฆษณา
หรือประชาสัมพันธ์ของบริษัทรถยนต์ ล้วนเป็นการวัดแรงม้าจากเครื่องยนต์
โดยยังไม่ผ่านระบบส่งกำลัง และไม่ได้วัดแรงม้าที่ล้อ
ซึ่งถ้าวัดแรงม้าที่ลงพื้นจริงหลังจากผ่านระบบส่งกำลังจะมีค่าที่ได้น้อยลงกว่าที่วัดจากเครื่องยนต์อีกหลายเปอร์เซ็นต์
หรือสิบยี่สิบเปอร์เซ็นต์ก็ยังมี
เพราะมีการสูญเสียในการส่งกำลังจากเครื่องยนต์ผ่านหลายอุปกรณ์กว่าจะถึงยางมาสู่พื้น
ซึ่งรถยนต์แต่ละรุ่นมีอัตราการสูญเสียกำลังนี้ไม่เท่ากัน
และถ้ารุ่นใดสูญเสียน้อย ก็ถือว่าเป็นจุดเด่น
ดีกว่าที่มีแรงม้าในเครื่องยนต์มาก แต่ลงสู่พื้นได้น้อย
สมรรถนะและการกินน้ำมันก็ไม่ดีเท่าที่ควรจะเป็น (ตัวเลขการสูญเสียกำลังนี้
ไม่มีผู้ผลิตรายใดเปิดเผย)
การวัดแรงม้าจะเครื่องยนต์ในแต่ละหน่วย มีความแตกต่างกันในรายละเอียด เช่น
อุณหภูมิน้ำระบายความร้อน อุณหภูมิ-ความชื้น แรงกดอากาศ
รวมถึงการใส่อุปกรณ์พ่วง เช่น ไดชาร์จ ปั๊มน้ำ ท่อไอเสีย ฯลฯ
บางหน่วยการวัดมีเงื่อนไข เอื้อต่อการทำให้ตัวเลขแรงม้าออกมามาก
บางหน่วยเข้มจนแรงม้าออกมาน้อย
นั่นหมายความว่าการวัดในแต่ละหน่วยกับเครื่องยนต์หนึ่ง
จะให้ตัวเลขแรงม้าต่างกัน
เงื่อนไขในการวัดแรงม้าที่แตกต่างในแต่ละหน่วยนั้น
มีมากมายและหลายส่วนอ่านแล้วคนทั่วไปเข้าใจยาก หรือเป็นรายละเอียดที่ยิบย่อยมาก
ในหน่วยที่มีเงื่อนไขเข้ม เช่น DIN, EEC-net จะมีตัวเลขแรงม้าที่ได้น้อยลงกว่า
5 เปอร์เซ็นต์
เมื่อเปรียบเทียบหากวัดตามมาตรฐานของหน่วยที่บางคนเรียกว่าเป็นแรงโม้ เช่น JIS,
EEC-gross ฯลฯ
สำหรับเมืองไทยที่มาตรฐานการควบคุมการโฆษณาไม่เข้มงวด
และไม่กำหนดให้ใช้มาตรฐานเดียวกันในการแสดงผล แต่ก่อนจึงมักจะเหมารวมด้วยคำว่า
แรงม้า เพียงลอยๆ เท่านั้น โดยไม่วงเล็บหน่วยการวัดจริงต่อท้าย
ซึ่งหลายบริษัทรถยนต์ก็มักจะเลือกหน่วยที่วัดแล้วได้ตัวเลขออกมามากๆ
เพื่อเป็นจุดเด่นในการขาย มีระยะ 5
ปีหลังมานี้เองที่การแข่งขันในตลาดดุเดือดขึ้น
หากรายใดใช้หน่วยแรงโม้จนมีช่องโหว่ ก็อาจจะถูกคู่แข่งโจมตีได้
จึงมีการกำกับหน่วยแรงม้าจริงต่อท้ายไว้
การระบุเช่นนั้น ไม่ได้มีผลต่อผู้บริโภคเท่าไรนัก
เพราะส่วนใหญ่ไม่ได้สนใจว่าเป็นหน่วยอะไร
หรือสนใจแต่ก็มักไม่ทราบว่าหน่วยใดจะโม้มากหรือน้อย
จึงยังหลงเหลือหลายบริษัทรถยนต์เลือกใช้หน่วยการวัดที่ทำให้ได้ตัวเลขแรงม้ามากๆ
ในการโฆษณาให้ฮือฮาอยู่เช่นเคย
ในเมืองไทยนิยมใช้หน่วย EEC-gross, EEC-net, JIS , PS, DIN ซึ่ง 2 หน่วยแรกสุด
วัดแล้วได้ค่ามาก หรือโม้มากกว่านั่นเอง
ระยะหลังมานี้ เริ่มนิยมใช้หน่วยกิโลวัตต์กันมากขึ้น
โดยมักจะมีตัวเลขแรงม้าควบคู่กันไปด้วย
เพราะคนส่วนใหญ่ยังไม่รู้จักกิโลวัตต์ในการวัดกำลังของเครื่องยนต์
หากกลัวว่าจะงงกับแรงม้า ว่าหน่วยใดโม้มากหรือโม้น้อยกว่า
และทราบกำลังของเครื่องยนต์เป็นหน่วยกิโลวัตต์
ก็สามารถเปรียบเทียบกันได้ดีกว่าแรงม้าที่ต่างหน่วยกัน
และถ้าอยากทราบเป็นแรงม้าที่ไม่โม้โดยประมาณ ก็ให้ใช้ 1.36
คูณค่ากิโลวัตต์เข้าไป
ตัวเลขแรงม้าที่วัดจากเครื่องยนต์ที่ระบุออกมา คนส่วนใหญ่มักรีบคิดไปก่อนเลยว่า
เครื่องยนต์ที่มีแรงม้ามากๆ ก็จะทำให้รถยนต์คันนั้นมีอัตราเร่งดีกว่า
ทั้งที่อาจจะไม่ใช่ก็เป็นได้
ตัวเลขแรงม้า ไม่สามารถบอกสมรรถนะที่แท้จริงในการขับได้ ไม่ใช่เรื่องตายตัวว่า
รถยนต์รุ่นที่มีเครื่องยนต์แรงม้ามากกว่า จะมีอัตราเร่ง ความเร็ว
หรือการตอบสนองดีกว่าอีกุร่นหนึ่งที่เครื่องยนต์มีแรงม้าน้อยกว่า
เพราะต้องเกี่ยวข้องกับอีกหลายองค์ประกอบ เช่น น้ำหนักรวม
อัตราทดเกียร์-เฟืองท้าย การสูญเสียในระบบส่งกำลัง
นอกจากแรงม้าที่คนส่วนใหญ่ให้ความสนใจแล้ว
แรงบิดและรอบเครื่องยนต์ที่ให้แรงม้าและแรงบิดสูงสุด
ก็มีความสำคัญต่อสมรรถนะด้วยเช่นกัน
เอาอีกนิดแล้วกัน....
1 ฟุต-ปอนด์ = 0.737265 นิวตัน-เมตร
1 กิโลกรัม-เมตร = 9.8 นิวตัน-เมตร
อยากจะเปลี่ยนอะไรเป็นอะไรก็ คูณหารกันเข้าไปกันเองนะครับ
ตัวอย่าง เครื่องยนต์ A มีแรงบิดสูงสุด = 20.0 กิโลกรัม-เมตร = 196 นิวตัน-เมตร = 144.5 ฟุต-ปอนด์
- แรงม้าคืออะไร?
แรงม้าคือ หน่วยวัด พลัง ของเครื่องยนต์ที่ได้จากการทำงานของ แรงบิด ที่ความเร็วรอบใดๆ ต่อหน่วยเวลา
มีรากเง้าการคำนวณมาจากสูตร งาน (จูล) = แรง คูณด้วย ระยะทาง >>> W = F x S
และ พลังงาน P คือ งานต่อหน่วยเวลา มีชื่อว่าเรียกว่า วัตต์ (Watt) หรือ จูลต่อวินาที >>> P = W/วินาที
หรือเท่ากับ งาน คูณด้วย ความเร็วเมตรต่อวินาที" >>> P = W x v
โดยที่ 1 แรงม้า = 746 วัตต์
- ความสัมพันธ์ระหว่าง แรงม้า กะ แรงบิด
เราสามารถคำนวณหา แรงม้า จาก แรงบิด หรือ คำนวณ แรงบิด จาก แรงม้า ได้เสมอ ถ้าเรารู้ค่าของตัวใดตัวหนึ่ง ที่ความเร็วรอบเครื่องขณะใดขณะหนึ่ง
ด้วยสูตรการคำนวณค่าแรงม้าที่ให้มาข้างต้น เราสามารถสร้างสูตรสำเร็จในการคำนวณหาความสัมพันธ์ระหว่าง แรงม้า และ แรงบิด ได้ดังนี้ (ค่าแรงบิดที่ใช้สูตรการคำนวณมีหน่วยเป็น กิโลกรัม-เมตร.)
คำนวณ แรงม้า จาก แรงบิด : แรงม้า = รอบต่อนาที X แรงบิด X 0.001376
คำนวณ แรงบิด จาก แรงม้า : แรงบิด = แรงม้า / (รอบต่อนาที X 0.001376)
ดังนั้น จากข้อมูลของเครื่องยนต์ที่เรามักจะเห็นจากสเป็คในโบชัวร์โฆษณารถ เราก็จะสามารถคำนวณต่อได้ว่า
ที่แรงบิดสูงสุดนั้น มีกี่แรงม้า หรือ ที่แรงม้าสูงสุดนั้น มีแรงบิดเท่าไหร่
ข้อมูลเหล่านี้จะช่วยให้เราสามารถคำนวณหาค่าอัตราทดเกียร์ เฟืองท้าย และ ขนาดล้อ ที่เหมาะสม เพื่อให้ได้รถที่มีสมรรถนะตามต้องการ ทั้ง อัตราเร่ง และ ความเร็วสูงสุด ทั้งนี้เราจะต้องรู้น้ำหนักรถ และ ค่าอากาศพลศาสตร์ ของรถด้วยนะครับ
ตัวอย่างการคำนวณ
ตัวอย่างที่ 1
เครื่องยนต์ A มีแรงบิดสูงสุด 20.0 กิโลกรัม-เมตร ที่ 3,600 รอบต่อนาที มีแรงม้าสูงสุด 150 แรงม้า ที่ 6,000 รอบต่อนาที
คำนวณหา แรงม้า ที่แรงบิดสูงสุด ได้จาก : 3,600 X 20.0 X 0.001376 = 99.072 แรงม้า ที่ 3,600 รอบต่อนาที
คำนวณหา แรงบิด ที่แรงม้าสูงสุด ได้จาก : 150 / (6,000 X 0.001376) = 18.168 กิโลกรัม-เมตร ที่ 6,000 รอบต่อนาที
ตัวอย่างที่ 2
เครื่องยนต์ B มีแรงบิดสูงสุด 20.0 กิโลกรัม-เมตร ที่ 4,500 รอบต่อนาที มีแรงม้าสูงสุด 150 แรงม้า ที่ 6,500 รอบต่อนาที
คำนวณหา แรงม้า ที่แรงบิดสูงสุด ได้จาก : 4,500 X 20.0 X 0.001376 = 123.84 แรงม้า ที่ 4,500 รอบต่อนาที
คำนวณหา แรงบิด ที่แรงม้าสูงสุด ได้จาก : 150 / (6,500 X 0.001376) = 16.771 กิโลกรัม-เมตร ที่ 6,500 รอบต่อนาที
จากตัวอย่างการคำนวณของ เครื่องยนต์ A และ B เราจะเห็นได้ว่า แม้ทั้งคู่จะมี แรงบิด และ แรงม้า สูงสุด เท่ากัน แต่เครื่องยนต์ A จะได้อัตราเร่งที่ดีกว่าทั้งต้นและปลาย ที่อัตราทดของระบบการส่งกำลังเดียวกัน และ ถ้าจะให้เครื่องยนต์ B มีสมรรถนะเท่ากับเครื่อง A บนตัวถังเดียวกัน อาจจำเป็นต้องใช้ชุดเกียร์ที่มีอัตราทดชิดกันมากกว่า และอาจต้องมีจำนวนเกียร์มากกว่าด้วย นอกจากนี้ เครื่องยนต์ A ก็มีโอกาสประหยัดน้ำมันกว่า ถ้ามีความจุของเครื่องยนต์เท่าๆ กัน เพราะว่า เครื่องยนต์ A ดูจะมีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องยนต์ B จากลักษณะ แรงบิด และ แรงม้า ที่เครื่อง A ได้มาอยู่ในรอบเครื่องยนต์ที่ต่ำกว่า ทั้งนี้ก็ไม่เสมอไปนะครับ แต่มีโอกาสเป็นไปตามนี้สูงมาก
ที่มาของสูตรการคำนวณ (สำหรับผู้ที่ไม่ต้องการรู้ ก็ข้ามส่วนนี้ไปได้เลยครับ)
ทำ รอบต่อนาที ให้เป็น รอบต่อวินาที จากการหารด้วย 60 วินาที
ทำ รอบต่อวินาที ให้เป็นความเร็ว แบบ เมตรต่อวินาที จากการคูณด้วย (2 X Pi X R) หรือ (2 X 3.14 X 1) = 6.28
ทำ วัตต์ ให้เป็น แรงม้า จากการหารด้วย 746 วัตต์
ทำแรงบิด จาก กิโลกรัม เป็น นิวตัน จากการคูณด้วย 9.8 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง
ดังนั้น จึงได้สูตรรวมการคำนวณแรงม้าจากแรงบิด เป็น
(รอบ X แรงบิด X 6.28 X 9. / (60 X 746) = รอบต่อนาที X แรงบิด X 0.001376
- การทดเกียร์ในรถยนต์ทำเพื่ออะไร?การทดเกียร์มีจุดประสงค์ 2 ประการคือ
หนึ่ง เพื่อให้สามารถควบคุมความเร็วรถได้อย่างเหมะสมตามรอบเครื่องยนต์
สอง เพื่อให้สามารถสร้างอัตตราเร่งของรถได้ด้วยการทำให้แรงบิดของเพลาขับสูงกว่าแรงที่รถต้องการในแต่ละช่วงความเร็ว
ประการที่หนึ่ง นั้นคงไม่ต้องอธิบายมาก แต่อยากจะบอกให้หายสงสัยว่า ทำไมรถที่เครื่องแรงมากๆๆๆๆๆ เช่น รถสปอร์ต 300-500 แรงม้า ยังคงต้องมีเกียร์ หนึ่ง ที่มีอัตราทดพอๆ กับรถจ่ายตลาดที่มีแรงม้าแค่ปริ่มๆ 100 แรงม้า ถามว่ารถที่แรงมากๆ ออกเกียร์ สอง ได้มั๊ย ก็ตอบว่า อาจได้ครับ แต่ไม่เห็นมีประโยชน์อะไร รถยนต์ต้องออกตัวจากจุดหยุดนิ่ง เสมอไม่ว่าจะเป็นคันไหน และถ้าไม่มีครัช เครื่องยนต์ก็ต้องเริ่มหมุนจาก 0 รอบต่อนาทีเหมือนกัน และไม่ว่าเครื่องจะมีแรงเท่าไหร่ ถ้าเครื่องหมุน 0 รอบต่อนาที ก็มีแรงเท่ากับ 0 เหมือนกันทุกเครื่องยนต์ ดังนั้น คุณต้องการเกียร์ หนึ่ง ที่มีอัตราทดมาก ไม่ได้ไว้เพื่อให้มีแรงอย่างเดียว แต่เพื่อความเหมาะสมต่อการเลี้ยงรอบเครื่องในการออกตัว ส่วนการทดในเกียร์ต่อๆ ไปก็เพื่อให้เครื่องได้ทำงานในรอบเครื่องยนต์ที่ให้การตอบสนองเหมาะสมต่อการใช้งานที่ดีที่สุดนั่นเอง
ประการที่สอง อันนี้สำคัญ เพราะว่าการที่รถจะมีความเร็วคงที่อยู่ได้ หรือสามารถเร่งความเร็วเพิ่มขึ้นได้นั้น แรงบิดที่เ
|
|
| | |
|
กล้องถ่ายรูป
การศึกษา
กีฬา
ของที่ระลึก นาฬิกา และ จิวเวลลี
ของเล่น งานอดิเรก
คอมพิวเตอร์
เครื่องใช้ไฟฟ้า ทีวี ตู้เย็น แอร์
งาน
งานแต่งงาน ชุดแต่งงาน Wedding Studio
ท่องเที่ยว ตั๋วเครื่องบิน
โทรศัพท์ มือถือ และ อุปกรณ์สื่อสาร
ธุรกิจ และอุตสาหกรรม
บ้าน คอนโด อสังหาริมทรัพย์
พระเครื่อง ของสะสม ของเก่า
เฟอร์นิเจอร์ เครื่องมือ อุปกรณ์ภายในบ้าน
แม่และเด็ก
รถยนต์ ยานพาหนะ
เครื่องเล่นเกมส์ PS3 XBOX PSP
ศิลปะ หัตถกรรม
สัตว์เลี้ยง และ ต้นไม้
เสื้อผ้า แฟชั่น เครื่องสำอาง
หนัง และ เพลง DVD
หนังสือ และเครื่องเขียน
อาหาร และสุขภาพ
เครื่องเสียง และดนตรี
อุปกรณ์สำนักงาน
Abuse/แจ้งลบ
ตอบกลับโดย : โบ้
IP ADDRESS : 125.26.158.20 , ,