เหยียบคันแร่งมิด ทำไมรอบมันกวาดไปสูงจัง

[Insideout]

แอบสงสัยนิดนึง ว่าทำไมรถเกียร์อัตโนมัติ

เวลาเหยียบเต็มคันเร่งจากหยุดนิ่ง

ในช่วงเกียร์ต่ำๆ เช่นในคลิปทดสอบรถ

รอบมันกวาดไปจนสูงมากๆ เช่น 6000+ รอบ

แล้วค่อยเปลี่ยนเกียร์ เป็น 2  ก่อนจะกวาดเหมือนเดิม

ปกติแรงบิดมันจะสูงที่รอบต่ำๆหรือไม่สูงมาก

อัตราเร่งของรถมันน่าจะขึ้นกับแรงบิด

กวาดรอบสูงๆก่อนเปลี่ยนเกียร์ เหมือนรีดแรงม้า ไม่ใช่แรงบิด

ถ้าเลี้ยงรอบซักไม่เกิน 5000 รอบ ที่แรงบิดสูงๆ แล้วค่อยเปลี่ยนเกียร์

รถจะพุ่งเร็วกว่า และไม่เปลืองน้ำมัน รึเปล่าครับ

ถามแบบคนไม่รู้เรื่องแต่งรถ แต่ชอบฟิสิกส์สมัยเรียน อย่าว่ากันนะครับ

[Deaw]

มันอาจจะเป็นเหตุผลแบบนี้

ถ้าสมมติ แรงบิดสูงสุดที่ 4500 รอบ แต่รถเปลี่ยนเกียร์ที่ 6000 รอบ
เวลาหลังจากเปลี่ยนเกียร์ รอบมันอาจจะตกจาก 6000 รอบมาที่ 4500 รอบพอดี
ซึ่งทำให้มีเรี่ยวแรงในการเร่งต่อเนื่องขึ้นไป

แต่ถ้าเซตให้เปลี่ยนเกียร์ที่ 4500 รอบพอดี
พอเปลี่ยนแล้วเหลือรอบ 3000 รอบ มันก็หมดเรี่ยวแรงในการเร่งต่อเนื่อง

สรุปคือมันลากเลยแรงบิดสูงสุดไปเพื่อเวลาเปลี่ยนเกียร์แล้วจะได้ยังมีแรงบิดสูงอยู่

[Stroke8]

ตอบแบบคนเรียนฟิสิกส์ไม่เก่ง แต่ลองใช้ความรู้ทางด้านรถยนต์มาตอบละกันนะครับ บอกไว้ก่อนว่าไม่มีหลักฟิสิกส์เข้ามาเกี่ยวด้วย แต่เป็น Common sense เกี่ยวกับวิศวกรรมยานยนต์เสียมากกว่า

แรงบิด คือสิ่งที่ใช้วัดว่ามีแรงกระทำอยู่เท่าใด แต่ว่าจะแรงเกิดขึ้นเป็นวงกลมนะครับ ไม่ใช่แนวตรง จะให้ตัวอย่างง่ายๆ ก็นี่เลยครับ ประแจยาว 1ฟุต ออกแรง 1ปอนด์ เราจะได้แรงบิด 1ปอนด์/ฟุต ถ้าเราเพิ่มความยาวของประแจไป 1ฟุต เราก็จะได้แรงบิด 2ปอนด์/ฟุต ถ้าเกิดเราเพิ่มแรงเป็น 2 ปอนด์ เราก็จะได้แรงบิด 2ปอนด์/ฟุต เช่นกัน

เราได้แรงบิดมาแล้ว มาต่อกันที่แรงม้าครับ เมื่อเรานำแรงบิดมารวมกับการเคลื่อนที่ เราจะได้แรงม้า แรงม้าคือ ผลของแรงบิดที่รอบต่อนาทีครับ ง่ายๆเลย สมการตายตัว แรงม้า = แรงบิด*รอบต่อนาที/ 5252 เครื่องยนต์ที่มีแรงบิด 100ปอนด์/ฟุต หมุนที่ 2500รอบต่อนาที จะให้แรงม้า 48แรงม้า ถ้าเกิดเราหมุนประแจ 1 ฟุตอันที่กล่าวไปก่อนหน้านี้ ที่ความเร็ว 53รอบต่อนาที เราจะได้แรงม้าประมาณ 1/100 แรงม้าครับ คำถามต่อมาคือ เราจะเพิ่มแรงม้าได้ยังไง? ก็ไม่ยากครับ ถ้าไม่เพิ่มแรงบิดก็เพิ่มรอบต่อนาที มันก็ควรจะเป็นไปตามที่คุณเข้าใจครับ

แต่ โลกแห่งความเป็นจริงมันก็ไม่ได้ง่ายอย่างงั้นหรอกครับ

โลกแห่งความเป็นจริงมันจะเป็นอย่างนี้ต่างหากครับ เรามีเครื่องอยู่เครื่องหนึ่ง แล้วก็หมุนที่ 4000รอบต่อนาที เครื่องยนต์เครื่องนี้ให้แรงบิด 200ปอนด์/ฟุต ตอนนี้เรามี 152แรงม้า แต่เมื่อเราเร่งมันไปที่ 6500รอบต่อนาที แรงบิดจะลดลง (เหตุผลค่อนข้างจะซับซ้อนนิดนึง ผมไม่ใช่วิศวกร แต่ว่าเครื่องยนต์ทุกตัวบนโลกมันก็เป็นแบบนี้หมดแหละครับ) เหลือแค่ซักประมาณ 170ปอนด์/ฟุต แต่ว่าแรงม้าของเราจะกลายเป็น 210แรงม้า

คอนเซปของมันนั้นง่ายมากๆเลยครับ อย่างที่รู้ๆกันอยู่ เราสามารถใช้เกียร์ เพิ่มแรงบิด และลดรอบต่อนาทีได้ เครื่องยนต์แรงบิด 20ปอนด์/ฟุต ที่ 100 รอบต่อนาที ผ่านเกียร์อัตราทด 2:1 อีกด้านหนึ่งของเกียร์เราจะได้แรงบิด 40ปอนด์/ฟุต ที่ 50รอบต่อนาที ครับ สมมติว่าเรามีเครื่องที่ให้แรงบิด 170ปอนด์/ฟุต ที่ 6500รอบต่อนาที แข่งกับเครื่องที่ให้แรงบิด 150ปอนด์/ฟุต ที่ 7500รอบต่อนาที แต่ว่าเครื่องตัวที่สองนั้นทำงานผ่านเกียร์ 1.15:1 ทำให้กลายเป็นว่า แรงบิดที่ปลายเกียร์ อยู่ที่ 173ปอนด์/ฟุต ที่ 6500รอบต่อนาที แรงบิดเยอะกว่า เห็นไหมครับ? แรงม้าก็เยอะกว่าตามไปด้วย

มันเป็นสัจจธรรมชีวิตครับ รถที่รอบสูงกว่า แรงม้าจะสูงกว่า สิ่งที่ง่ายที่สุดถ้าเกิดคุณอยากได้แรงม้าเพิ่มก็คือ เพิ่มจำนวนรอบเสีย

เมื่อเราเข้าใจถึงแรงม้ากับแรงบิดแล้ว ก็มาต่อกันที่ว่า แรงม้า กับ แรงบิด นั้นทำอะไร

แรงบิดที่รอบต่ำจะให้ความรู้สึกว่ารถนั้นวิ่งเร็วขึ้นในการใช้งานทุกๆวันครับ ทั้งๆที่อันที่จริงแล้ว มันก็คือแรงม้าที่มาเร็วกว่าเครื่องยนต์ที่ต้องลากรอบ แรงม้าเมื่อถึงจุดใดจุดหนึ่งของรอบแล้ว ก็จะมากกว่าแรงม้าหลอกลวงที่เกิดจากแรงบิดที่รอบต่ำๆครับ ใช่ครับ แรงบิดอาจจะทำให้อัตราเร่งเร็วขึ้น ในบางกรณี แต่พวกนั้นอันที่จริงแล้วมันคือแรงม้าที่มากแต่มาแบบหลอกลวง จำนวนรอบต่อนาทีที่สูงกว่า ยังไงก็ให้แรงม้ามากกว่าครับ มันเป็นสิ่งที่เครื่องยนต์สันดาปภายในเป็นมาตั้งแต่มันถูกประดิษฐ์ขึ้น ถ้าตัดกำลังก่อนที่จะถึงจุดที่ให้แรงม้ามากกว่า รถมันก็ไม่ไปเร็วขึ้นหรอกครับ

ถ้าเกิดคุณเป็นพวก ยาวไป ไม่อ่าน ผมอธิบายสั้นๆง่ายๆในทางการใช้รถละกันครับ แรงบิดทำให้เครื่องหมุนไปสู่จุดที่ให้แรงม้ามากได้เร็วกว่า แต่ไม่ได้เกี่ยวกับว่ารถไปเร็วตามครับ เพราะสิ่งที่ทำให้รถวิ่งเร็ว มันคือแรงม้า

[banch]

ก่อนอื่นต้องรู้ว่าแรงม้า แรงบิด คืออะไร มีความสัมพันธ์กันยังงัย

ไม่ยังงั้นก็ยากที่จะเข้าใจอย่างถูกต้อง

อ่านความเห็นคุณ Stroke8 ให้เข้าใจครับ