Οι έννοιες της ροπής και της ισχύος προκαλούν σύγχυση στους οδηγούς, όσο έμπειροι κι αν είναι. Πολλές φορές μπερδεύουν ακόμη και τους ίδιους τους μηχανικούς, αφού δεν καταφέρνουν να εξηγήσουν τις διαφορές που χαρακτηρίζουν τις συγκεκριμένες έννοιες. Αφού διαβάσετε το συγκεκριμένο άρθρο, ένα είναι το μόνο σίγουρο: Δε θα υπάρχει κανείς που να μην έχει κατανοήσει τι πραγματικά συμβαίνει με την ισχύ και τη ροπή.
Και οι δύο έννοιες έχουν να κάνουν με την ικανότητα που παρουσιάζουν οι μηχανές να πραγματοποιούν μία συγκεκριμένη εργασία ή αλλιώς εντολή. Όμως, υπάρχει μια πολύ βασική διαφορά ανάμεσά τους και με αυτή θα ξεκινήσουμε: Η ροπή σχετίζεται με την ικανότητα και τη δύναμη των στροφών που συμβαίνουν στον στροφαλοφόρο άξονα ενός αυτοκινήτου, ενώ η ισχύς αναφέρεται στον χρόνο που χρειάζεται ο κινητήρας για να εκτελέσει τη συγκεκριμένη εργασία. Παρόλα αυτά, οι δύο έννοιες συνδέονται άμεσα μεταξύ τους και εξαρτάται η μια από την άλλη σε μεγάλο βαθμό. Παρακάτω θα παρουσιαστεί ένα απλούστατο παράδειγμα που δεν περιέχει τεχνικές ορολογίες, και γι’ αυτόν ακριβώς τον λόγο θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε ακόμη καλύτερα τις διαφορές που υπάρχουν ανάμεσα στους δύο όρους:
Η ισχύς προσδιορίζει τον χρόνο που χρειάζεσαι για να χτυπήσεις έναν τοίχο, δηλαδή πόση ώρα απαιτείται για να τον φτάσεις, ενώ από την άλλη η ροπή καθορίζει την απόσταση που θα μετακινηθεί ο συγκεκριμένος τοίχος όταν θα τον χτυπήσεις, δηλαδή πόσο μακριά θα φτάσει.
Ροπή
Η έννοια της ροπής δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για έναν κινητήρα που δεν εκτελεί κάποια λειτουργία. Όμως, τελικά τι είναι η ροπή;
Μπορεί να χαρακτηριστεί ως η δύναμη στον αριθμό στροφών ενός κινητήρα, κάτι που συμβαίνει μόνο όταν το όχημα κινείται με την κατάλληλη ταχύτητα. Όταν οδηγούμε και αλλάζουμε σχέση στο κιβώτιο ταχυτήτων, αλλάζουμε παράλληλα και το μέγεθος της ροπής. Όσο πιο πολύ ανεβαίνουν οι στροφές, τόσο περισσότερο μεγαλώνει και το μέγεθος της ροπής. Αυτό βέβαια συμβαίνει μέχρι ένα σημείο. Από εκεί κι έπειτα το μέγεθος της επιτάχυνσης μειώνεται, ακόμη κι αν ο κινητήρας διατηρεί πολύ υψηλές στροφές. Η μονάδα μέτρησης της ροπής είναι το Newton.
Μπορούμε να διακρίνουμε δύο είδη ροπής, ανάλογα με το σημείο που πραγματοποιείται και τη δύναμη που ασκείται:Ισχύς
Ας αναλύσουμε τώρα την έννοια της ισχύος. Η ισχύς συνδυάζει τη ροπή σε συνδυασμό με τον αριθμό των στροφών. Στην εποχή μας, λόγω της κρίσης που περνάει η παγκόσμια οικονομία και λόγω της τάσης των καταναλωτών να επιλέγουν περισσότερο «πράσινες» και οικονομικές λύσεις, το νούμερο που ενδιαφέρει περισσότερο τα άτομα που πρόκειται να αγοράσουν ένα όχημα και προσελκύει από την αρχή το ενδιαφέρον τους, είναι αυτά που δηλώνουν το πόσο καίει ένα αυτοκίνητο. Ωστόσο, και η ιπποδύναμη είναι χωρίς καμία αμφιβολία ένα νούμερο που πάντα θα απασχολεί τους οδηγούς και τους μελλοντικούς αγοραστές οχημάτων.
Με μια πρώτη εντύπωση, η ιπποδύναμη αποτελεί απλώς μια μονάδα μέτρησης της ισχύος. Όμως σίγουρα θα πρέπει να επισημάνουμε πως περιλαμβάνει κι άλλες σημαντικές λεπτομέρειες. Επίσης, καλό θα ήταν να διευκρινίσουμε πως υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να μετρήσετε την ισχύ ανάλογα με το είδος της. Μονάδες μέτρησης της ισχύος είναι το kilowatt κι η ιπποδύναμη. Άρα, λοιπόν, μπορούμε να εξετάσουμε την περίπτωση ενός κινητήρα που στέλνει μικρά επίπεδα ροπής στον στροφαλοφόρο άξονα. Όμως αν ο συγκεκριμένος κινητήρας έχει υψηλές στροφές, σε αυτή την περίπτωση προσφέρει και μεγάλη ισχύ. Η έννοια της ισχύος είναι αυτή που ορίζει το σύνολο των καύσεων.
Ας εξετάσουμε το θέμα λίγο πιο βαθιά. Η ισχύς του κινητήρα παράγεται στον άξονα του στροφάλου και από εκεί εφοδιάζει το όχημα. Για να γίνουμε πιο συγκεκριμένοι, η ισχύς που παράγεται στον άξονα του στροφαλοφόρου ασκεί ροπή προς ένα φορτίο τη συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Εδώ πρέπει να διευκρινιστεί πως το μέγεθος της ροπής διαφέρει ανά περίπτωση και πάντα αλλάζει ανάλογα και με το πόσες στροφές πραγματοποιούνται. Οι διακυμάνσεις στον αριθμό των στροφών και ως αποτέλεσμα στο μέγεθος της ροπής, είναι ακόμη πιο συχνές και έντονες κατά τη διάρκεια της εκτέλεσης των εργασιών της καύσης ή της εκτόνωσης, γιατί τότε το έμβολο κινείται με φορά προς τα κάτω κι έτσι δε δημιουργείται σταθερή πίεση στην κεφαλή του.
Πώς μπορούμε να μετρήσουμε την ισχύ ενός κινητήρα;
Το όργανο μέτρησης της ισχύος είναι το δυναμόμετρο. Τα συγκεκριμένα όργανα υπολογίζουν τη δύναμη στον άξονα στροφαλοφόρου, ασκώντας τη μέγιστη δυνατή πίεση στο πεντάλ του γκαζιού. Στα συνεργεία αυτοκινήτων οι ειδικοί κάνουν αρχικά μέτρηση στην ισχύ των τροχών, η οποία πάντα είναι λιγότερη συγκριτικά με την ισχύ του στροφαλοφόρου άξονα που υπάρχει στον κινητήρα. Λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες της ταχύτητας κατά την μετάδοση της ισχύος από τον κινητήρα στους τροχούς, υπολογίζεται τελικά ο πραγματικός αριθμός της ισχύος του αυτοκινήτου.
Συμπερασματικά
Σχόλιο