“แรงม้า” กับ “แรงบิด” คืออะไรและแตกต่างกันอย่างไร วันนี้เราจะพาไปรู้จัก แรงม้ากับ แรงบิด (Horsepower &Torque)

เพื่อนๆรู้หรือไม่ว่าคำว่า แรงม้า(Hp – Horsepower) ที่ใช้เรียกหน่วยของมอเตอร์ไฟฟ้าหรือเครื่องยนต์ เกิดขึ้นครั้งแรกในยุคปฏิวัติอุตสาหกรรมในประเทศอังกฤษ เมื่อ “เจมส์ วัตต์” (James Watt) นักวิทยาศาสตร์ชื่อดังชาวอังกฤษ ได้ปรับปรุงและพัฒนาเครื่องจักรไอน้ำรุ่นเก่าของ “โธมัส นิวโคเมน” (Thomas Newcomen) จนได้เป็นเครื่องจักรไอน้ำแบบใหม่และวัตต์ได้ขอคิดค่าลิขสิทธิ์เท่ากับ 1 ใน 3 ของมูลค่าที่ประหยัดการใช้ถ่านหินได้มากกว่าเครื่องจักรรุ่นเก่า

แต่เนื่องจากมีผู้ใช้งานบางส่วนที่ใช้แรงงานสัตว์ขับเคลื่อนเครื่องจักร และไม่เคยใช้เครื่องจักรไอน้ำมาก่อน ทำให้ไม่สามารถคำนวณค่าลิขสิทธิ์ดังกล่าวได้ วัตต์จึงต้องคำนวณพลังของม้าออกมา โดยการเปรียบเทียบหน่วยพลังงานของเครื่องจักรกับแรงม้าเพื่อคิดค่าลิขสิทธิ์กับลูกค้ากลุ่มนี้ ซึ่งก็เทียบได้ว่าเครื่องยนต์ไอน้ำ 1 เครื่อง สามารถทำงานได้เร็วกว่าม้า 2 ตัว และอาจจะเสริมให้มันทำงานได้มากขึ้นไปเรื่อยๆ

หน่วยแรงม้า แม้ว่าจะใช้เป็นหน่วยระบุกำลังของเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในหรือในมอเตอร์ แต่หน่วยแรงม้าเป็นหน่วยวัดพลังงานรุ่นเก่าที่ไม่นิยมใช้กันแล้ว เนื่องจากมีหน่วย “วัตต์” (ได้มาจากชื่อ เจมส์ วัตต์) ซึ่งเป็นระบบหน่วยระหว่างประเทศ SI (The International System of Unit) ใช้กันแพร่หลายมากกว่า ซึ่งประเทศในแถบยุโรปที่ใช้มาตรฐาน IEC รวมทั้ง มอก.ของไทย ได้กำหนดหน่วยของกำลังไฟฟ้ารวมทางขาออกของมอเตอร์เป็น “วัตต์” (Watt) หรือ “กิโลวัตต์” (Kilo-Watt) ซึ่งเมื่อเทียบค่าแรงม้าเป็นค่าตามระบบ SI จะได้ 1 แรงม้า = 745.69987158227022 วัตต์ ปัดเศษเป็น 746 วัตต์

โดยสูตรคำนวณคือ พลังงาน = แรง X ระยะทาง ผลลัพธ์เป็นพลังงานต่อหน่วยเวลา หรือที่เรียกว่า Watt โดยที่ 1 แรงม้า จะเท่ากับ 746 วัตต์ แต่ในความเป็นจริงแล้วเราไม่จำเป็นต้องคำนวณค่าแรงม้า เพราะทางผู้ผลิตเขาจะคำนวณมาให้แล้วและมีหน่วยเป็นแรงม้าหรือ HP และยังมีหน่วย KW และ PS ที่เคยผ่านตากัน โดยแปลงหน่วยได้คือ 1 KW = 1.34 HP และหน่วย 1 PS = 0.98 HP

ส่วน “แรงบิด” หรือ Torque คือแรงที่จะไปทำให้สิ่งของหมุน ถ้าในอุตสาหกรรมยานยนต์แรงบิดก็คือแรงเพลาขับนั่นเอง ตัวอย่างเช่น แรงเพลาขับของเครื่องยนต์ เมื่อเพลาขับหมุนรถยนต์จะเคลื่อนที่ดังนั้น หากรถยนต์มีแรงบิดที่สูงก็จะทำให้รถออกตัวได้อย่างรวดเร็วตามแรงบิดรวมไปถึงเวลาเร่ง 0-100 กม./ชม. ก็จะเร็วขึ้นตามไปด้วย ปัจจุบันนั้นจะใช้หน่วยวัดกัน 3 แบบคือ

ฟุต-ปอนด์ : สำหรับตัวเลขที่ได้จะวัดจากรัศมีการหมุน นับเป็น 1 ปอนด์

นิวตัน-เมตร : แทนค่าของแรงพลักที่เกิดขึ้นจากการหมุนเป็น นิวตัน นับจากการหมุนเป็นระยะ 1 เมตร

กิโลกรัม-เมตร :  แทนค่าของแรงพลักที่เกิดขึ้นจากการหมุนเป็น กิโลกรัม นับจากการหมุนเป็นระยะ 1 เมตร

ส่วนใหญ่แล้วเราจะคุ้นเคยกันกับหน่วย นิวตัน – เมตร มากกว่า เพราะเป็นหน่วยที่นิยมใช้กันทั่วโลก แต่ก็ยังมีการวัดเป็นหน่วยอื่นๆอยู่ ซึ่งหากจะแปลงค่าให้เป็นหน่วยนิวตัน – เมตร จะต้องคิดโดยค่า 1 ฟุต-ปอนด์ เท่ากับ 1.35 นิวตัน-เมตร ส่วนค่า 1 กิโลกรัม-เมตร เท่ากับ 9.8 นิวตัน-เมตร