گشتاور همان میزان نیرویی است که باعث می‌شود چرخ‌های خودروی شما به حرکت دربیاید و شما را بعد از فشار دادن پدال گاز به صندلی‌ بچسباند. حالا هر چه با شدت بیشتری این احساس را موقع حرکت خودرو داشته باشید، به این معنی است که خودروی شما گشتاور بالاتری دارد. گشتاور در کنار اسب بخار دو مفهومی هستند که خریداران حرفه‌ای خودرو اهمیت زیادی به آن‌ها می‌دهند. اگر به کاتالوگ خودروی مورد علاقه‌تان رجوع کنید قطعاً از میزان ماکزیمم گشتاور و دوری که ماکزیمم گشتاور در آن اتفاق می افتد، مطلع می‌شوید. اگر بخواهیم چند شاخص مهم را برای سنجش عملکرد فنی خودروها درنظر بگیریم، یکی از آن‌ها بدون شک‌ مفهوم گشتاور است. اگر می‌خواهید تعریف دقیق‌تری از آن داشته باشید، این مقاله از مجله‌ی خودرویی ستوده را تا انتها مطالعه کنید.

مفهوم گشتاور در فیزیک

اگر بخواهیم جسمی در یک مسیر مستقیم به حرکت دربیاید، باید به آن نیرویی وارد کنیم تا در نهایت آن جسم سرعت بگیرد. حالا اگر اعمال این نیرو حول یک محور صورت بگیرد، نیروی زاویه‌ای تولید می‌شود که در نتیجه، باعث دوران جسم خواهد شد. به این نیرو گشتاور (Torque) می‌گویند. در فیزیک گشتاور به این صورت تعریف می‌شود:

گشتاور = نیروی اعمال شده (نیوتن) × طول محور اهرم (متر)

نکته‌ای که گشتاور و نیرو را از هم متمایز می‌کند مقدار برداری گشتاور است که با استفاده از آن محاسبات سیستم‌‌های قابل چرخش و در حال دوران انجام می‌شود. برای اینکه مفهوم گشتاور را راحت‌تر به ذهن بیاورید به میزان نیروی اعمال‌شده برای باز کردن در شیشه‌ی مربا، باز کردن پیچ‌های رینگ موقع پنچرگیری و مواردی از این دست فکر کنید. برای اینکه گشتاور در یک سیستم ایجاد شود به دو عامل اساسی نیاز داریم: ۱) نیروی اعمال شده و ۲) طول محوری که نیرو به آن اعمال خواهد شد.

گشتاور در خودرو چه معنایی دارد؟

تعریفی که از مفهوم گشتاور ارائه شد با اتفاقی که در خودرو می‌افتد تفاوتی ندارد. تولید گشتاور در خودرو با استفاده از نیروی اعمال شده و طول بازوی اهرم شکل می‌گیرد. اما در این فرآیند چندین مورد مختلف اتفاق می‌افتد که در ادامه توضیح‌شان می‌دهیم. احتراق درون محفظه‌ی سیلندر، انرژی آزاد شده از انفجار پیستون را به سمت پایین می‌کشاند و این نیرو از طریق شاتون به میل‌لنگ منتقل می‌شود بعد از آن میل‌لنگ از طریق فشار پیستون حول محور مرکزی به چرخش درمی‌آید که همین حرکت رفت و برگشتی پیستون در سیلندر باعث تولید گشتاور می‌شود. در واقع حرکت خطی پیستون از طریق میل لنگ به حرکت دورانی تبدیل خواهد شد. باید به این نکته توجه داشته باشید که زاویه‌ی به‌وجود آمده بین حرکت خطی پیستون و شاتون و فاصله‌ی ‌نقطه اتصال شاتون به میل لنگ با محور مرکزی میل لنگ باعث تولید گشتاور می‌شود. چند عامل وجود دارند که با افزایش آن‌ها، گشتاور نیز افزایش پیدا می‌کند: قطر پیستون، طول محور میل لنگ و تعداد سیلندرها. سوخت‌هایی با اکتان بالا دیگر موردی است که با استفاده از آن‌ می‌توان گشتاور را در خودرو افزایش داد.

گشتاور بالا مناسب چه خودروهایی است؟

با توجه به تعریف‌های ارائه‌شده می‌توان به این نتیجه رسید که خودروهای سنگین و باری به گشتاور بالاتری نیاز دارند. اما سؤال اینجاست که گشتاور بالا برای خودروهای سنگین چه کارکردی دارد و مهم‌تر از آن، موتورهای دیزلی با چه فرآیندی امکان تولید خروجی نیوتن‌متر بالاتری دارند؟ قبل از اینکه به سؤال‌ها جواب بدهیم باید درباره‌ی دور موتور کمی اطلاعات داشته باشیم. حرکت خطی پیستون در سیلندر، میل لنگ را یک دور حول محور مرکزی به چرخش درمی‌آورد که به آن یک دور موتور می‌گوییم. یعنی وقتی دور حداکثر گشتاور موتور (rpm) ۵۵۰۰ اعلام می‌شود، یعنی میل‌لنگ در یک دقیقه ۵۵۰۰ بار حول محور به چرخش درمی‌آید. تراکم بیشتر ترکیب سوخت و هوا در طول بازوی میل لنگ خودروهای دیزلی، باعث می‌شود تا گشتاور بالاتری در این نوع از خودروها تولید شود. در نتیجه این خودروها برای باربری و عبور از مسیرهای شیب‌‌دار مناسب‌ترند و عملکرد بهتری دارند.  در سر دیگر طیف، خودروهای اسپرت و مسابقه‌ای قرار دارند که معمولاً طول میل‌لنگ کوتاه‌تری دارند و تعداد دور بیشتری در یک دقیقه خواهند داشت که کمک زیادی به رسیدن حداکثر شتاب اولیه می‌کند.

گشتاور در خودروهای الکتریکی

رسیدن به ماکزیمم گشتاور در موتورهای الکتریکی با بنزینی تفاوت اساسی دارد. در خودروهای الکتریکی حداکثر گشتاور فوری به چرخ‌ها وارد می شود. برای همین در کاتالوگ این خودروها به ماکزیمم گشتاور در دور موتور مشخص اشاره‌ای نمی‌شود. ماکزیمم گشتاور و ماکزیمم توان شاخص‌هایی هستند که برای خودروهای الکتریکی اهمیت دارند.

کلام آخر

باتوجه به اینکه چه هدفی از خرید خودرو دارید، میزان گشتاور در انتخاب‌تان تأثیر مستقیمی دارد. نمی‌توان آن را تنها شاخص تأثیرگذار در انتخاب خودرو دانست ولی در کنار توان اسب‌ بخار می‌تواند یکی از مواردی باشد که عملکرد خودروهای مختلف سنجیده شوند. بعضی از ماشین‌بازها با نصب توربوشارژ و سوپرشارژ به اصطلاح موتور را پرخوران می‌کنند تا مقدار گشتاور را افزایش دهند. در آن سمت مواردی مثل لوله اگزوز نامناسب و فیلترهای بی‌کیفیت سوخت تأثیر منفی روی گشتاور و شتاب خودروها می‌گذارند.