เข้าใจดีไหม เรื่อง แรงม้า และแรงบิด ... (เครื่องยนต์ตอนที่ 1)
ห่างหายกันไปนานมากสำหรับคอลัมน์หมัดเด็ดของเรา Sanook! Auto Advance หลังค่ายรถยนต์ต่างยกพลมาถล่มเราด้วยรถยนต์ใหม่มากหน้าหลายตา จนวิงข่าวขาขวิดไม่เว้นกันแต่ละวัน ก็ได้แต่วิ่งวอนให้เจ้านายเห็นใจบ้าง
รถยนต์ที่ออกมาใหม่ ทำให้หลายคนอาจจะสนใจอย่าง โดยเฉพาะรถยนต์อีโค่คาร์ ซึ่งออกมาตอบโจทย์เพิ่มมากขึ้นหลายรุ่นหลายยี่ห้อ แต่เมื่อพูดถึงรถยนต์เล็กหลายคนก็มักจะนึกถึงเดรื่องยนต์จุ๋มจิ๋มเล็กน่ารักขับแล้วประหยัดดี แต่ความจริงขนาดของเครื่องยนต์ไม่ได้บอกทุกสิ่งอย่างว่ามันจะขับดีหรือไม่ แต่ยังมี 2 ปัจจัยสำคัญ ที่เรามักเขียนและกล่าวถึงเป็นประจำ กับแรงม้าและแรงบิด แต่จะมีสักกี่คนที่เข้าใจอย่างแท้จริง
"แรงม้า" เรื่องอุปโลกทางอุตสาหกรรม กับสมรรถนะความเร็ว-แรง
เมื่อพูดถึงเครื่องยนต์ เราเชื่อว่าไม่ว่าใครก็ตามคงต้องเคยได้ยินคำว่า "แรงม้า" มาผ่านหูกันบ้าง แม้แต่กับคนที่ไม่ค่อยรู้เรื่องรถก็ตาม แต่แรงม้าคืออะไร ทำไมมาอยู่ในรถ ทั้งๆที่รถเราก็ไม่ได้มีม้าเทียมให้ฟาดแซ่แบบคาวบอยเสียหน่อย...
คำว่า "แรงม้า" เป็นคำที่เกิดขึ้นในช่วงยุคปฎิวัติอุตสาหกรรม ที่ช่วงนั้นการทำงานต่างๆยังต้องใช้แรงงานจากสัตว์เป็นสำคัญ แต่ก็มีการคิดค้นเครื่องยนต์กลไกต่างๆขึ้น โดยเฉพาะเครื่องจักรไอน้ำที่ถือว่ามีบทบาทสำคัญในยุค แต่คนจำนวนมากก็ยังไม่เห็นว่าเครื่องจักรไอน้ำมีความสำคัญมากนัก ทำให้เกิดการคิดค้นการบัญญัติสิ่งที่สามารถเปรียบเทียบกำลังของเครื่องยนต์กับแรงงานของสัตว์ขึ้นมา เพื่อแสดงความทรงพลังของเทคโนโลยียุคใหม่ โดยเปรียบเทียบกับม้าเนื่องจากเป็นที่นิยมนำมาในการทำงาน
เจมส์ วัตต์ เป็นผู้ที่ทำให้คำนี้เกิดฮิตขึ้นมาในสังคม แต่เขาก็ได้ไอเดียมาจาก โทมัส ซาเวรี่ ที่ได้เขียนไว้ในหนังสือชื่อ Miner's Friend โดยเขากล่าวว่า "ถึงกระนั้นเครื่องยนต์สามารถทำงานได้เร็วเทียบเท่ากับการใช้ม้า 2 ตัว ทำงานในเวลาเดียวกัน และอาจจะสามารถต่อยอดสู่การให้กำลังเท่ากับม้า 10 หรือ 12 ตัว ผมจึงกล่าวว่า ต้องสร้างเครื่องยนต์ใหญ่ขนาดไหน จึงจะสามารถให้กำลังได้เทียบเท่าม้า 8 ,10 หรือ 12 ตัว"
คำพูดของโทมัส กลายเป็นส่วนสำคัญที่มาของแรงม้า โดย เจมส์ วัตต์ ได้นำไอเดียนี้มาคำนวน โดยใช้สูตรคำนวนง่ายๆว่า พละกำลังเท่ากับงาน /เวลา ซึ่ง งาน หมายถึง กำลังและระยะทาง สูตรของเขาจึงได้ออกมาว่า พละกำลัง= กำลังXระยะทาง/ เวลา และเขาได้ใช้สูตรดังกล่าวคำนวนการใช้ม้าหมุนกงล้อในโรงสี ที่คาดว่ามีน้ำหนัก 180 ปอนด์ ซึ่งเขาพบว่า 1 ชั่วโมงม้าจะหมุนได้ 144 ครั้ง นาทีละ 2.4 รอบ กับกงล้อขนาด 12 ฟุตหมายถึง ม้ามีกำลัง 32,572 ฟุตปอนด์ต่อนาที
ภายหลัง วัตต์ ได้ทำการทดลองอีกหลายครั้งทั้งกับลูกม้า และม้าพันธุ์บิวเวอร์รี่ จนท้ายที่สุดเขาตั้งค่าแรงม้าไว้ที่ 33,000ฟุตปอนด์ เป็นมาตรฐานในปีถัดมา และกลายมาเป็นมาตรฐานในการโชว์ศักยภาพของเครื่องยนต์ในเรื่องของพละกำลังตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน
ฟังๆดู "แรงม้า" อาจจะไม่มีประโยชน์ นอกจากเอาไว้เป็นแรงโม้เวลาคุยกัน แต่แรงม้า คือการบอกสมรรถนะความทรงพลังของเครื่องยนต์ ยิ่งแรงม้ามากเท่าไร ก็หมายถึงความรวดเร็วในการปล่อยแรงบิดมาก หรือจะพูดให้ง่าย ก็หมายถึงการเร่งแซง และยังรวมถึง การทำความเร็วสูงสุดเป็นสำคัญ โดยเราสามารถให้แรงม้า เป็นตัวกำกับดัชนีชี้วัดในเรื่องของความสนุกสนานในการขับขี่ของรถแต่ละคันได้อีกด้วย
แรงบิด ..ราชาแห่งพละกำลังที่คุณต้องเข้าใจ
ถ้าสังเกตให้ดีเราจะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าแรงม้าเป็นเรื่องของการเปรียบเปรยเครื่องยนต์กับสัตว์เพื่อสร้างหน่วยกำลังที่ดูแล้วน่าเชื่อถือ แต่ในอีกหนึ่งกำลังของเครื่องยนต์ที่เรามักกล่าวถึงเป็นประจำคือ "แรงบิด" มันมักจะมาพร้อมกันเสมอ
"แรงบิด" คือการสร้างกำลังเพื่อให้สิ่งของอย่างใดอย่างหนึ่งสามารถหมุนรอบตัวเองได้ ถือเป็นกำลังหลักที่ทำให้รถที่หยุดนิ่งล้อหมุนเคลื่อนที่ไปข้างหน้ายิ่งมีกำลังมากก็ยิ่งไปได้อย่างรวดเร็ว หรือจะว่าไปมันคือเรื่องของอัตราเร่งในการรฉุดลากตัวรถ
สิ่งที่หลายคนมักไม่ทราบคือว่าแรงบิดนั้นจะสำคัญเมื่อใด คำตอบอยู่ที่การใช้งานของคุณเองเช่นการบรรทุกหรือการฉุดลากสิ่งของต่างๆ ถ้าคุณมักใช้รถในการบรรทุกหนักหรือลากสิ่งของหรือพ่วงไปด้วยกำลัง "แรงบิด" จะกลายมาเป็นปัจจัยสำคัญทันทีในการเลือกหารถที่เหมาะสมต่อการใช้งาน แต่ไม่เพียงเท่านั้น แรงบิด ยังมีผลต่อการการเอาชนะแรงต่างๆ ที่กระทำกับรถ เช่นแรงดึงดูดของโลกในการขึ้นทางลาดชัน รวมถึงการปีนป่ายต่างๆถ้าคุณขับในทางหฤโหด
แม้กำลังทั้ง 2 อย่างที่บ่งบอกในเครื่องยนต์จะมีความแตกต่างกัน แต่หากมองให้ดีจะพบว่าแรงม้าและแรงบิดคือญาติกัน เพราะต่างก็มาจากต้นกำลังเดียวกันและมีการคำนวนและใช้หน่วยวัดเดียวกัน(ฟุต-ปอนด์ เป็นหกน่วยของแรงบิด) ทว่าสิ่งที่สำคัญยิ่งไปกว่าตัวเลขที่เกิดขึ้นคือ คุณต้องตอบโจทย์ให้ได้ก่อนว่า คุณซื้อรถเพื่อตอบสนองการใช้งานแบบไหน แล้วจึงจะบอกได้ว่าแรงอะไรที่คุณต้องการ
