ما هي حاسبة تحويل عزم الدوران إلى قوة حصانية؟
تحوّل هذه الأداة قيمة عزم دوران المحرك (مقاسة بوحدة الرطل-قدم lb-ft) مع سرعة دورانه (عدد اللفات في الدقيقة RPM) إلى قوة حصانية. يصف العزم والقوة الحصانية جانبين مختلفين لكنهما مترابطان من أداء المحرك: فعزم الدوران هو قوة الالتواء التي يولّدها المحرك، أما القوة الحصانية فهي معدّل إنجاز هذا الشغل. وبحكم طريقة تعريفهما في النظام الإمبراطوري (الإنجليزي)، يرتبطان دائماً بثابت رياضي ثابت لا يتغير.
كيفية الاستخدام
أدخل عزم دوران المحرك بوحدة الرطل-قدم (lb-ft)، ثم سرعة المحرك بعدد اللفات في الدقيقة (RPM) التي قيس عندها هذا العزم. اضغط على زر الحساب لتحصل على القوة الحصانية المتولّدة عند نقطة التشغيل هذه. ولرسم منحنى القدرة كاملاً، كرّر العملية عند عدّة نقاط من عدد اللفات باستخدام قيم العزم المقابلة المأخوذة من ورقة قياس الدينامومتر (dyno).
شرح المعادلة
تُحسب العلاقة وفق المعادلة $$\text{HP} = \frac{\text{Torque (lb-ft)} \times \text{RPM}}{5252}$$ وينبع الرقم 5252 من تحويل ميكانيكا الدوران إلى قوة حصانية: فالقوة الحصانية الواحدة تعادل 33,000 رطل-قدم في الدقيقة، وعند قسمة 33,000 على \(2\pi\) (وهو عدد الراديان في الدورة الواحدة) نحصل على ما يقارب 5252. ومن النتائج اللافتة لهذه العلاقة أنّ منحنى العزم ومنحنى القوة الحصانية يتقاطعان دائماً عند 5252 لفة في الدقيقة بالضبط على رسم الدينامومتر، لأنّ معامل الضرب يساوي 1 عند تلك السرعة.
مثال تطبيقي
لنفترض أنّ محركاً يولّد عزماً مقداره 400 رطل-قدم عند 5000 لفة في الدقيقة. عندئذٍ تكون القوة الحصانية $$\text{HP} = \frac{400 \times 5000}{5252} = \frac{2{,}000{,}000}{5252} \approx 380.81$$ حصاناً. أي أنّ هذا المحرك ينتج نحو 381 حصاناً عند 5000 لفة في الدقيقة.
الأسئلة الشائعة
لماذا الرقم 5252؟ إنه ثابت تحويل الوحدات للقوة الحصانية الإمبراطورية (\(33{,}000 \div 2\pi\)). وهو لا ينطبق إلا عندما يكون العزم بوحدة الرطل-قدم وتكون القدرة بالقوة الحصانية الميكانيكية.
هل تعمل هذه المعادلة مع نيوتن-متر؟ لا، يجب أولاً تحويل النيوتن-متر إلى رطل-قدم (\(1\ \text{N}\cdot\text{m} \approx 0.7376\) رطل-قدم)، أو استخدام معادلة النظام المتري (بالكيلوواط kW) بدلاً منها.
لماذا يتقاطع منحنى العزم مع منحنى القوة الحصانية عند 5252 لفة في الدقيقة؟ لأنّ المقدار \(\text{RPM} \div 5252\) يساوي 1 عند 5252 لفة في الدقيقة، مما يجعل القوة الحصانية مساوية عددياً للعزم عند تلك النقطة بالضبط.
