ถ้าคุณผู้อ่านท่านไหนเคยผ่านประสบการณ์ซื้อรถยนต์มาบ้าง ได้อ่านข่าวรีวิวรถยนต์ของค่ายต่าง ๆ หรือมีโอกาสไปที่โชว์รูมรถยนต์ ย่อมจะต้องเห็นหรือได้ยินคำสองคำนี้คือ แรงม้า และ แรงบิด อยู่เสมอซึ่งทั้งสองตัวเลขนี้เป็นปัจจัยที่ส่งผลสำคัญต่อการตัดสินใจซื้อรถยนต์ของลูกค้า ดังนั้นบรรดาค่ายรถยนต์ต่าง ๆ จึงพากันใส่เลขแรงม้าและแรงบิดให้ดูดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ซึ่งถ้าหากดูแบบผิวเผินเราคงตัดสินกันว่าตัวเลขแรงม้าและแรงบิดยิ่งมาก ย่อมเป็นรถยนต์ที่ดีกว่าเพราะมีประสิทธิภาพที่ดีกว่า แรงกว่า ทำความเร็วได้มากกว่า แต่ทว่าการตัดสินด้วยตัวเลขเพียงอย่างเดียวย่อมไม่ถูกต้องเสียทั้งหมด แล้วเคยสงสัยกันบ้างหรือไม่ ว่าความแตกต่างของความหมายของสองคำนี้นั้นคืออะไร และมีที่มาที่ไปอย่างไร มีความเกี่ยวข้องกันหรือไม่ บทความนี้จะพาไปทำความเข้าใจกัน

ภาพที่ 1 เครื่องยนต์ลูกสูบ
ที่มา https://pixabay.com, 422737

          คำแรกเรามาเริ่มต้นกันที่ “แรงม้า” (Horse Power) ซึ่งเป็นหน่วยวัดกำลังของเครื่องยนต์ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน โดยเทียบกับจำนวนตัวม้าในการเปรียบเทียบ เป็นคำศัพท์ที่ถูกบัญญัติมาตั้งแต่ปี 1750 ซึ่งเป็นช่วงที่กำลังเริ่มมีการผลิตคิดค้นเครื่องจักรไอน้ำเป็นช่วงแรก ๆ เพื่อที่จะนำมาช่วยงานต่าง ๆ ของมนุษย์ที่ส่วนใหญ่เป็นงานที่ต้องใช้แรงและกำลังมนุษย์ในการทำงาน ดังนั้นเพื่อให้ลูกค้าและบุคคลทั่วไปสามารถเข้าใจและเห็นภาพประสิทธิภาพในการทำงานของเครื่องจักรไอน้ำจึงได้ง่ายมีการเปรียบเทียบว่า “ เครื่องจักรไอน้ำ 1 เครื่อง สามารถทำงานได้เร็วกว่าม้า 2 ตัว และสามารถเสริมให้มันทำงานได้มากขึ้นไปเรื่อย ๆ ” (ในสมัยนั้นมนุษย์นิยมใช้ม้าในการทำงานต่าง ๆ เช่น ใช้เป็นพาหนะ หรือ เป็นเครื่องทุ่นแรงในการทำงาน) ด้วยประโยคอุปมา – อุปไมยที่ช่วยให้เข้าใจได้เป็นอย่างดีนี้จึงทำให้เครื่องจักรไอน้ำเป็นที่นิยมและเป็นที่ต้องการของโรงงานต่าง ๆ เป็นอย่างมาก ต่อมาในยุคที่เครื่องจักรไอน้ำไม่ได้เป็นที่นิยมแล้วแต่คำว่าแรงม้าก็ยังไม่ได้หายไปไหนเพราะถูกนำไปใช้กับเครื่องยนต์ประเภทต่าง ๆ เช่น เครื่องยนต์น้ำมันดีเซล - แก๊สโซลีน, เครื่องยนต์ไฟฟ้าและโดยเฉพาะอย่างยิ่งถูกใช้ในการทำการตลาดของรถยนต์ (ถึงแม้ในปัจจุบันจะไม่มีการใช้ม้าเป็นเครื่องทุ่นแรงแล้วก็ตาม) ผู้บริโภคอย่างเราจะเห็นการโฆษณาโดยใช้เรื่องแรงม้าและแรงบิดอยู่เป็นประจำ ซึ่งก็ดูเหมือนจะได้ผลดีเป็นอย่างยิ่งเพราะยิ่งตัวเลขเหล่านั้นยิ่งมากเท่าไหร่ ยิ่งสามารถสร้างความประทับใจให้ลูกค้าได้เป็นอย่างดี ในทางคณิตศาสตร์แล้ว 1 แรงม้าหมายถึง “ กำลังที่ใช้ในการเคลื่อนของหนัก 550 ปอนด์ เป็นระยะทาง 1 ฟุต ภายในเวลา 1 วินาที ” (กำลัง คือ อัตราการทำงาน หรือ งานที่เกิดขึ้นในหนึ่งหน่วยเวลา) แรงม้าเครื่องยนต์นั้นถูกวัดโดยใช้อุปกรณ์ที่ชื่อว่า Dynamometer ที่จะทำการวัดแรงบิดของเครื่องยนต์และความเร็วรอบต่าง ๆ ออกมาในหน่วย รอบ/นาที และเมื่อนำทั้งสองค่านี้มาเข้าสูตรคำนวณก็จะได้ค่าแรงม้าออกมา นั่นหมายความว่าแรงม้าที่วัดได้ เกิดมาจากการวัดแรงบิดนั่นเอง! ส่วนแรงบิดก็คือแรงหมุนที่จะส่งผลต่อการเคลื่อนที่หรือไม่ก็ได้ สามารถคำนวณได้โดยการนำแรงที่กระทำคูณกับระยะความยาวของวัตถุที่รับแรง ยกตัวอย่างเช่น คุณใช้ประแจอันหนึ่งที่ยาว 1 ฟุต (ราว ๆ 30 cm) ขันสกรูด้วยแรง 10 ปอนด์ หมายความว่าในขณะนั้นคุณกำลังสร้างแรงบิด 10 ปอนด์-ฟุตอยู่แต่ไม่ได้ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ใด ๆ  โดยสรุปแล้วถ้าจะเปรียบเทียบแรงม้าและแรงบิดให้เข้าใจง่ายยิ่งขึ้น แรงม้า เป็นสิ่งที่บอกความสามารถในการทำความเร็วสูงสุด ส่วน แรงบิด เป็นสิ่งที่บอกความสามารถในการออกตัว (อัตราเร่ง) เช่น

          -  รถมอเตอร์ไซค์ญี่ปุ่นยี่ห้อ A มี 26 แรงม้าที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ 8,500 รอบ/นาที และแรงบิดอยู่ที่ 2.3 Kg/เมตร ที่ความเร็วรอบ 7,000 รอบ/นาที

          -  รถมอเตอร์ไซค์ยุโรปยี่ห้อ B มี 33 แรงม้าที่ความเร็วรอบ 11,000 รอบ/นาที  และแรงบิดอยู่ที่ 2.2 Kg/เมตร ที่ความเร็วรอบ 8,200 รอบ/นาที

          ก็จะดูคร่าว ๆ ได้ว่ารถ A เป็นรถที่ออกตัวได้ดี เพราะมีแรงบิดสูงตั้งแต่รอบเครื่องยนต์ต่ำ เหมาะแก่การขับขี่ในเมืองที่มีการจราจรค่อนข้างหนาแน่น ส่วนรถ B ก็เป็นรถที่เหมาะกับการวิ่งเพื่อทำความเร็วระยะยาว เพราะมีแรงม้าสูงสุดที่มากกว่า เหมาะแก่การขับขี่เพื่อท่องเที่ยวต่างจังหวัด ทั้งนี้ตัวเลขที่แสดงนั้นเป็นตัวเลขที่แทบจะไม่เกิดขึ้นเลยในการใช้งานจริงเพราะการได้มาของตัวเลขเหล่านี้ถูกทดสอบในห้องทดลองนั่นเอง แต่สิ่งที่เราสามารถใช้ประโยชน์จากตัวเลขเหล่านี้คือเราสามารถขับขี่โดยให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดได้ด้วยการที่ไม่ใช้งานรถยนต์ให้เกินรอบสูงสุดที่ทดสอบได้

          เมื่อรู้อย่างนี้แล้วครั้งหน้าที่มีโอกาสได้เลือกซื้อรถยนต์หรือมอเตอร์ไซค์ใหม่ก็อย่าลืมให้ความสำคัญกับตัวเลขสองตัวนี้ด้วย

แหล่งที่มา

Eric Baxter. (Unknown).  What's the difference between torque and horsepower?.  Retrieved Aug 10, 2019, from https://auto.howstuffworks.com/difference-between-torque-and-horsepower.htm