داستان اسب بخار؛ واحدی قدیمی با نقشی مدرن در قلب صنعت خودرو

سرمایه ملی، رضا آریاراد* – اگر از یک علاقه‌مند خودرو بپرسید مهم‌ترین عدد در مشخصات فنی یک ماشین چیست، به‌احتمال زیاد پاسخ «اسب بخار» را خواهید شنید. عددی که سال‌هاست به‌عنوان نماد قدرت موتور شناخته می‌شود و هنوز هم در تبلیغات خودروسازان نقش محوری دارد.

اما اسب بخار دقیقاً چیست؟ چرا چنین نامی دارد؟ چه کسی آن را برای نخستین‌بار مطرح کرد؟ و چرا با وجود پیشرفت‌های علمی، همچنان در صنعت خودرو از این واحد استفاده می‌شود؟

• تولد اسب بخار؛ از اسب تا موتور

داستان اسب بخار به اواخر قرن هجدهم میلادی بازمی‌گردد؛ زمانی که جیمز وات، مهندس و مخترع اسکاتلندی، در حال توسعه و تجاری‌سازی موتور بخار بود. وات برای فروش موتورهای خود با یک چالش جدی مواجه شد: مردم نمی‌دانستند موتور بخار او دقیقاً چه میزان توان دارد و آیا می‌تواند جایگزین نیروی حیوانات، به‌ویژه اسب‌ها، شود یا نه.

در آن دوران، اسب اصلی‌ترین منبع توان مکانیکی در معادن، آسیاب‌ها و کارگاه‌ها بود. جیمز وات برای قابل‌فهم‌کردن قدرت موتور بخار، به سراغ مقایسه‌ای ملموس رفت. او با مشاهده عملکرد اسب‌ها در معادن زغال‌سنگ، تخمینی از توان کاری یک اسب ارائه داد و واحدی را تعریف کرد که بعدها به نام Horsepower یا «اسب بخار» شناخته شد.

این تعریف، راهکاری هوشمندانه و کاملاً بازاریابی‌محور بود؛ زیرا مشتری به‌راحتی می‌توانست تصور کند موتور بخار تا چه اندازه می‌تواند جایگزین نیروی اسب شود.

• اسب بخار دقیقاً چیست؟

از نظر فنی، اسب بخار واحد اندازه‌گیری «توان» (Power) است؛ یعنی میزان کاری که یک موتور در واحد زمان انجام می‌دهد.

هر ۱ اسب بخار مکانیکی ≈ ۷۴۶ وات

در سیستم متریک (اروپایی)، گاهی از اسب بخار متریک (PS) استفاده می‌شود که معادل ۷۳۵ وات است.

اگرچه در مهندسی، واحد استاندارد اندازه‌گیری توان «وات» یا «کیلووات» است، اما اسب بخار به دلیل ریشه تاریخی و جذابیت ذهنی، همچنان در صنعت خودرو زنده مانده است.

• چرا اسب بخار وارد صنعت خودرو شد؟

با تولد خودروهای بنزینی در اواخر قرن نوزدهم، مهندسان نیاز داشتند توان موتورهای درون‌سوز را به شکلی قابل درک برای عموم بیان کنند. از آنجا که اسب بخار پیش‌تر به‌عنوان معیاری شناخته‌شده جا افتاده بود، خودروسازان نیز به‌طور طبیعی از آن استفاده کردند.

در عمل، اسب بخار به خریدار می‌گفت این خودرو چقدر «قوی» است:

آیا توان کشش دارد؟ آیا می‌تواند بار، سرنشین یا مسیرهای سخت را تحمل کند؟

به زبان ساده، اسب بخار روایت‌کننده «توان بالقوه موتور» بود.

• موتورهای گذشته؛ وقتی ۲۰ اسب بخار هم عدد بزرگی بود

در ابتدای قرن بیستم، خودروها توان بسیار محدودی داشتند. برای مثال:

Ford Model T (سال ۱۹۰۸): حدود ۲۰ اسب بخار

خودروهای دهه ۱۹۲۰: عموماً بین ۳۰ تا ۴۰ اسب بخار

دهه ۱۹۵۰: موتورهای ۶ سیلندر آمریکایی به حدود ۱۰۰ تا ۱۵۰ اسب بخار رسیدند

در آن دوران، سرعت، ایمنی و مصرف سوخت در اولویت نبود؛ هدف اصلی، جایگزینی اسب واقعی با یک ماشین مکانیکی بود.

• جهش قدرت در نیمه دوم قرن بیستم

از دهه ۱۹۶۰ به بعد، رقابت خودروسازان به‌شدت افزایش یافت. خودروهای موسوم به Muscle Car در آمریکا با موتورهایی با توان ۳۰۰ تا ۴۰۰ اسب بخار وارد بازار شدند؛ اعدادی که در آن زمان بسیار چشمگیر بودند.

اما مصرف سوخت بالا، آلایندگی شدید و بحران نفت در دهه ۱۹۷۰ باعث افت موقت توان موتورها شد.

• موتورهای امروزی؛ قدرت بیشتر با حجم کمتر

نکته شگفت‌انگیز صنعت خودرو امروز این است که قدرت موتورها افزایش یافته، درحالی‌‌که حجم و مصرف سوخت کاهش پیدا کرده است. برای مثال:

موتور ۱.۶ لیتری تنفس طبیعی در دهه ۹۰ میلادی: حدود ۱۰۰ اسب بخار

موتور ۱.۶ لیتری توربوشارژ امروزی: ۱۸۰ تا ۲۰۰ اسب بخار

موتورهای ۲ لیتری توربو در خودروهای روز: ۲۵۰ تا ۳۰۰ اسب بخار

در خودروهای اسپرت و لوکس:

موتورهای V8 مدرن: ۵۰۰ تا ۷۰۰ اسب بخار

سوپراسپرت‌ها: بالای ۱۰۰۰ اسب بخار

خودروهای برقی جدید: مجموع توان ۸۰۰ تا ۱۲۰۰ اسب بخار، آن هم بدون موتور درون‌سوز

• آیا اسب بخار همه‌چیز را می‌گوید؟

با وجود محبوبیت، اسب بخار تنها بخشی از داستان است. گشتاور، وزن خودرو، ضرایب گیربکس و حتی نرم‌افزار کنترل موتور، نقش بسیار مهمی در تجربه رانندگی دارند. به همین دلیل، گاهی خودرویی با اسب بخار کمتر، شتاب و عملکرد بهتری نسبت به خودرویی قوی‌تر دارد.

با این‌حال، اسب بخار همچنان «زبان مشترک» میان مهندس، فروشنده و مصرف‌کننده باقی مانده است؛ واحدی است که از دل عصر بخار متولد شد، با انقلاب صنعتی رشد کرد و امروز در پیشرفته‌ترین خودروهای برقی و هیبرید نیز حضور دارد. اگرچه جهان مهندسی به‌تدریج به سمت کیلووات حرکت می‌کند، اما اسب بخار به‌عنوان مفهومی تاریخی، کاربردی و قابل‌فهم، همچنان جایگاه خود را حفظ کرده است.

* کارشناس صنعت خودرو