القدرة الحصانية

القدرة الحصانية هي الوحدة التقليدية المستخدمة للتعبير عن قدرة المحرك، أي معدل أدائه للشغل، أو بعبارة مكافئة مدى سرعته في تحويل طاقة الوقود إلى حركة. وهي الرقم الذي يلجأ إليه معظم الناس للحكم على قوة السيارة، لأن القدرة، أكثر من أي رقم منفرد آخر، تحدّد سقف مدى شدة وسرعة التسارع الذي تبلغه المركبة وأقصى سرعة يمكن أن تصل إليها. وتعود هذه الوحدة إلى أواخر القرن الثامن عشر، حين سعى جيمس واط إلى مرجع مألوف يبيع به محركاته البخارية، فعرّف القدرة الحصانية الواحدة قياساً على جهد السحب المتواصل لحصان جرّ عامل.

أما المعنى الفيزيائي فدقيق: القدرة هي الشغل المنجَز في وحدة الزمن. وتساوي القدرة الحصانية الميكانيكية الواحدة نحو 746 واط، أو ما يقارب 550 قدم-رطل من الشغل في الثانية، وترتبط ارتباطاً مباشراً بالوحدات المترية المستخدمة في أماكن أخرى، حيث يساوي الكيلوواط الواحد نحو 1.34 قدرة حصانية، وتقلّ الوحدة المترية PS أو الحصان المتري قليلاً جداً عن نظيرتها الإمبراطورية. ولأن القدرة تجمع بين القوة والسرعة، فإن المحرك ذاته ينتج كميات مختلفة منها عند سرعات دوران مختلفة، والرقم المعلن للقدرة الحصانية يشير إلى الذروة التي يبلغها المحرك عند سرعة معينة لعمود المرفق.

والعلاقة الجوهرية هي أن القدرة تساوي عزم الدوران مضروباً في سرعة الدوران. فعزم الدوران هو قوة اللي التي يبذلها المحرك، والقدرة الحصانية هي تلك القوة مؤداةً عبر الزمن، ولذا يبلغ المحرك أقصى قدرته حيث يكون حاصل ضرب العزم في سرعة الدوران أكبر ما يكون، وذلك عادةً في أعلى نطاق الدوران لا عند ذروة العزم. ولهذا يستطيع محرك صغير يدور بسرعة أن يضاهي قدرة محرك أكبر منه يدور أبطأ، ولهذا أيضاً يكون شكل منحنى القدرة، لا أعلى نقطة فيه فحسب، هو ما يحدّد إحساس قيادة السيارة.

ومن الناحية العملية تحكم القدرة الحصانية المراتب العليا من الأداء: فالحفاظ على سرعة عالية في مواجهة مقاومة الهواء، وإتمام اندفاعة التسارع بعدما تكون السيارة في حركة بالفعل، يتوقفان عليها. أما عزم الدوران فيهيمن على الدفعة المباشرة المحسوسة عند سرعات الدوران المنخفضة، وعلى القدرة على جرّ حِمل أو تسلّق مرتفع دون الحاجة إلى تخفيض الترس. ولذا فإن التقييم ذا المعنى للسيارة يقرأ الرقمين معاً ويوازنهما بكتلة المركبة، إذ إن نسبة القدرة إلى الوزن هي ما يتنبأ حقاً بالتسارع.

وثمة أعراف عدة قد تشوّش المقارنة. فالأرقام الإجمالية المقيسة على محرك مجرّد تجمّل الناتج الفعلي، بينما تعطي القدرة الحصانية على عمود المرفق (brake horsepower)، المقيسة عند عمود المرفق مع تركيب الملحقات، والقدرة الحصانية عند العجلات، المقيسة عند العجلات الدافعة بعد خصم خسائر ناقل الحركة، أرقاماً أقرب تدريجياً إلى الواقع. وقد يعتمد الصانعون معايير DIN أو SAE أو ECE التي تختلف اختلافاً طفيفاً في شروط اختبارها، ولذا يُفهم الرقم المعلن للقدرة الحصانية على أفضل وجه مقترناً بكيفية قياسه، ومقروءاً بصحبة عزم الدوران والوزن ووحدتي القدرة الحصانية عند عمود المرفق وعند العجلات.