17 ноября 2021
С какой стати мощность двигателя автомобиля до сих пор измеряется в лошадиных силах. Почему в нашем современном индустриальном и информационном веке до сих пор не нашли более подходящую единицу измерения?
Откуда появился термин "Лошадиная сила"?
После появления первых паровых машин, биологическое представление лошадиных сил перешло в механическое. Однако, это единственный устоявшийся иронический термин. Подобных сейчас не существует и на каждую величину есть сформированный термин. Однако официальный термин для мощности двигателя существует. Это мало кому известный "Ватт". Но более века назад и сейчас, автолюбители все равно используют термин "Лошадиные силы".
Придумал термин "Лошадиные силы" Джеймс Ватт - шотландский инженер, который смог усовершенствовать паровую машину, уменьшив потребляемое топливо и увеличив ее производительность. Его нововведения действительно перевернули технологию машиностроения. Теперь, когда автомобиль стал мощнее и требовал меньше, каждый желающий хотел заполучить автоматизированную повозку.
Этим Ватт положил начало промышленной революции. Для увеличения спроса на автомобили, необходимо было по простому объяснить покупателю достоинства данной техники. Простым объяснением мощности двигателя оказалось то, сколько лошадей автомобиль может заменить. Действительно, не каждый человек понимает все выведенные расчеты и на основании чего они проводились. Поэтому для улучшения маркетинга использовались самые простые понятия.
Величина лошадиной силы.
Проведя множественные расчеты, Джеймс Ватт вывел величину лошадиной силы, равной 33000 футов в минуту. В современном мире, в СНГ и европейских странах, лошадиная сила равна 75 кг умножить на 1 м/с. Из этого следует, что 1 лошадиная сила равна 735 ватт. Ватты - величина мощности двигателя, которая была присвоена в честь Джеймса Ватта. Ватты были придуманы на Втором Конгрессе Британской Научной ассоциации в 1882 году. Однако, это название не устоялось, и поэтому до сих пор используются лошадиные силы. Этот термин устоялся по причине более понятного для человека представления о мощности двигателя.
Как Ватт пришел к идее лошадиных сил.
Ранее в Англии использовали большие бочки 140 и 190 литров для поднятия из шахт рабочих, угля и воды. Один баррель весил 172,4 гк. Такую бочку под силу было вытащить только двум лошадям, которые были прицеплены к канату. Усилие лошади в 8 часовой рабочий период было равно 15% от ее веса. Ватту пришла на ум мысль, что скорость вытягивания бочки двумя лошадьми равна 2 мили в час. Умножив скорость на половину барреля, получается что 1 баррель умноженный на одну милю в час образует величину, именуемую как "Лошадиная сила". Из этого выражения (1бар * 1м/ч = 1л. с) получается одна лошадиная сила. Округление расчетной величины вывело, что лошадиная сила равна 33000 фунто-футов в минуту.
Итог. Лошадиные силы для измерения мощности автомобилей стали применяться только из-за простоты своего понятия. Термин, который должен был заменить данную единицу "Ватт", не был понятен простому человеку, который интересовался мощностью автомобиля, а также его характеристиками. Именно поэтому и применяется данный термин в настоящее время, так проще людям понять на что способен железный конь.
Все знают, что 200 лошадиных сил – это довольно много. Однако, у многих возникает вопрос, 110 кВт – это нормальная мощность? Сколько, лошадиных сил получится при конвертации 110 кВт? Несмотря на то, что мощность двигателя указывается производителями в киловаттах и лошадиных силах достаточно длительный период, многие по-прежнему не имеют понятия сколько кВт соответствует лошадиными силам. С переводом одной величины в другую происходят проблемы. Давайте вместе разберемся как правильно перевести одну единицу измерения в другую.
Зачем автопроизводители начали обозначать мощность не в привычных лошадиных силах, а в киловаттах? Все дело в Международной системе единиц, так называемой системе СИ – системе единиц, основанной на Международной системе величин, в которую входят наименования и обозначения, а также набор приставок и их наименования и обозначения вместе с правилами их применения, принятыми Генеральной конференцией по мерам и весам.
Она была принята во Франции еще в конце 18-го века. С тех пор к признанию метрической системы мер примкнули почти что все страны кроме США, Либерии и Мьянмы. На протяжении всего времени существования это фундаментальное явление постепенно развивалось, захватывая в свою орбиту все новые основные единицы измерения. Попала туда и величина мощности, измеряемая в ваттах.
С 1963 года система СИ была в том числе введена и в СССР, что завершило на тот момент приток развитых стран к метрической системе. И если раньше все страны, в том числе Германия, Италия и Великобритания измеряли мощность автомобилей в лошадиных силах, то более 40 лет назад предпочтительней, с точки зрения единого стандарта, оказалось измерение мощности в ваттах или в кратной единице – киловаттах.
Введение Международной системы единиц, предписывало указывать мощность двигателя именно в киловаттах. Отныне во всех официальных документах, от рекламных буклетов, до технической документации, мощность указывали в кВт. Чтобы окончательно отучить автопроизводителей от устаревающей концепции, в Европе с 1 января 2010 года, согласно директиве ЕС 80/181 / EEC, использование единицы измерения «лошадиные силы» без ее дублирования в киловаттах признали неприемлемым.
Поэтому все автопроизводители по всему миру, а также все страховые компании и налоговые органы указывают мощность в кВт, а не в л. с., отдельно или дублируя обе величины. Впрочем, люди, какие бы умные они ни были, достаточно инертны, именно поэтому в обиходе мало кто пользуется измерением мощности двигателя внутреннего сгорания в кВт. В отличие от того же электромотора, чью мощность с самого начала было принято мерять киловаттами.
Кстати, была и комичная причина отказаться от внесистемной единицы измерения «лошадиные силы». Миф или правда, но бытовало мнение, что такое название вводит людей в заблуждение. Конечно можно представить, что автомобиль, запряженный 100 лошадьми, разгонится быстрее, чем машина в упряжке 50 коней. Но тот факт, что 100 лошадей смогут разогнать машину до 150 км / ч и более, вообще исключен.
Как конвертировать кВт в л. с.?
Как мы уже писали выше 1 л/с равняеться 0.75 кВТ, соответственно
Один киловатт равен 1,35962 лошадиных сил. Таким образом, чтобы перевести киловатты в лошадиные силы нужно всего лишь умножить число в кВт на 1.36 и таким образом получатся относительно точное значение в лошадиных силах.
Приблизительно, мощность во внесистемной единице измерения можно получить, прибавив к значению в киловаттах 1/3. Получится грубо округленное значение, но этого будет достаточно для приблизительных подсчетов.
Пример: 100 кВт х 1,36 = 136 лошадиных сил.
Рассказать
Поделиться
Поделится
Поделится
Новый комментарий
Войти с помощью
Отправить
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Лошади́ная си́ла (л. с.) — единица измерения мощности. Учёные очень редко пользуются этой единицей из-за её неоднозначного определения, но несмотря на это, она получила широкое распространение, особенно в автомобильной индустрии.
Стандартной единицей системы СИ для измерения мощности является ватт.
Лошадиная сила впервые предложена Джеймсом Уаттом, оценивающим мощность своих паровых двигателей. Предполагалось, что лошадь может поднимать в среднем 33 000 фунт-футов в минуту (например, 330 фунтов (150 кг) со скоростью 100 футов (30 м) в минуту), что равняется 745,69987158227022 Вт. Эту единицу до сих пор применяют в англоязычных странах (обозначение HP).
В большинстве европейских стран, в том числе в России, лошадиная сила определяется как 75 кгс·м/с, что составляет ровно 735,49875 Вт (иногда это называют «метрическая лошадиная сила»; обозначение PS (нем.), CV (фр.), pk (нид.)).
Существуют и другие определения лошадиной силы.
Всем известна устаревшая единица мощности «лошадиная сила», которую сейчас заменила стандартная единица системы СИ – ватт. Однако до сих пор ее широко применяют, например, в автомобильной индустрии. Ученые же редко используют эту единицу из-за ее неоднозначного толкования.
Так что же такое «лошадиная сила»? В справочниках по физике указано, что лошадиная сила равна 75 кгс•м/с, что составляет ровно 735,49875 Вт. Чтобы представить себе, когда лошадь развивает такую мощность, нужно обратиться к истории возникновения этой единицы.
«Лошадиную силу» впервые предложил Джеймс Уатт, изобретатель парового двигателя. Свое изобретение он предлагал использовать для выкачивания воды из шахты. Но как объяснить прижимистым шахтовладельцам, что им предлагают купить и в чем преимущества этого нового приспособления? И вот для того чтобы оценить мощность новых двигателей, предприняли следующее. Запрягли лошадь в обычный водоподъемный насос, работающий на конной тяге, и посмотрели, сколько она поднимет за день воды. Затем присоединили к этому же насосу паровой двигатель и посмотрели, какой результат получится за день его работы. Поделили второе количество на первое и на этих цифрах объяснили шахтовладельцам, что насос заменяет N-ное число лошадей. Полученная в результате первого эксперимента мощность стала мерилом и получила название "лошадиная сила".
На самом деле мощность, которую средняя лошадь способна развивать сколько-нибудь долгое время, меньше полученной Уаттом величины. Или погонщик работал очень хорошо, или лошадь попалась очень «натренированная». Конечно, лошади бывают разные и невозможно ожидать, что и тяжеловоз и арабский скакун разовьют одинаковую мощность. И все же, когда лошадь создает такую мощность? На этот вопрос в журнале «American scientist» один из авторов предложил следующий вариант: мощность в одну лошадиную силу развивает лошадь массой 750 килограммов, перепрыгивающая через препятствие шириной и высотой в 183 сантиметра.
Анекдот в тему:
- Что такое одна лошадиная сила?
- Это сила одной лошади высотой один метp и весом один килогpамм.
- Позвольте, да где же вы видели такую лошадь?
- Ее трудно увидеть. Она хpанится в палате меp и весов под Паpижем!
{jcomments on}
ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ
ИНДЕКС
Рисунок 1. Двигатель мощностью 1341 л.с. (один мегаватт) от суперкара Koenigsegg One1. [1]
Лошадиная сила — единица мощности. Мощность описывает скорость обмена энергией; использование энергии, деленное на время, необходимое для использования этой энергии. Поэтому измерение лошадиных сил относится к устойчивой мощности двигателя. Термин «лошадиная сила» был изобретен Джеймсом Уаттом, который значительно усовершенствовал паровую машину.
Хотя может показаться безопасным предположение, что одна лошадиная сила — это мощность, которую лошадь способна создать в любой момент времени, это неверно. На самом деле максимальная мощность лошади может достигать 15 лошадиных сил, [2] , а максимальная мощность человека чуть больше одной лошадиной силы. Для экстремальных спортсменов эта мощность может быть еще выше: гонщики Тур де Франс выдают около 1,2 лошадиных сил в течение примерно 15 секунд и чуть менее 0,9 лошадиных сил в минуту. [3]
Рисунок 2. Представление одной лошадиной силы в ваттах. [4]
Поэтому термин «лошадиная сила» может показаться слегка вводящим в заблуждение, но у Уатта были свои причины для такого названия. Когда Уатт улучшал паровой двигатель, он, по понятным причинам, хотел убедить людей покупать его. Если бы он сказал, что его дорогой двигатель имеет такую же краткосрочную мощность, как лошадь, люди не стали бы его покупать, так как у них уже были лошади. Вместо этого он сравнил это с объемом работы, которую лошадь может выполнить за день, дав выход десяти лошадей вместо одной. Внезапно его изобретение стало гораздо более заманчивым. Хотя Ватт, возможно, «исказил правду», чтобы сделать свой двигатель более привлекательным, он не лгал. Хотя верно то, что максимальная мощность лошади составляет около 15 лошадиных сил, когда вы усредняете мощность лошади в течение рабочего дня, она в конечном итоге составляет около лошадиных сил. Уатт определил это количество как «количество работы, требуемой от лошади, чтобы вытащить 150 фунтов из ямы глубиной 220 футов».
[2] Аналогичным образом, мощность среднего человека в течение дня составляет 100 ватт, отсюда и термин «энергетический слуга». Джеймс Ватт решил сравнить свой двигатель, способный поддерживать выходную мощность в течение всего дня, со средней выходной мощностью лошади в течение дня.
При покупке нового автомобиля в шпаргалке указываются два выходных числа с двигателем: мощность и крутящий момент. Если вы живете в Соединенных Штатах или Канаде, эти числа будут указаны в единицах сертифицированной SAE мощности в лошадиных силах (которая аналогична лошадиной силе, но сертифицирована SAE) и фунто-футах. Если вы живете в Европе, мощность будет указана в ваттах и ньютон-метрах. Основное различие между этими двумя наборами единиц заключается в том, что в то время как мощность в лошадиных силах является измерением мощности, относящимся к количеству энергии, передаваемой во времени, ньютон-метры являются измерением крутящего момента - измерением силы вращения, которая не имеет единицы времени. . В единицах СИ ватт равен 1 джоулю за 1 секунду.
Еще одно различие между лошадиными силами и крутящим моментом заключается в том, что мощность в лошадиных силах представляет собой выход энергии с течением времени, а крутящий момент является мгновенным. В контексте автомобилей, вообще говоря, это означает, что автомобиль с большой мощностью будет иметь более высокую максимальную скорость, чем тот же автомобиль с меньшей мощностью. Точно так же автомобиль с большим крутящим моментом сможет разогнаться быстрее, чем тот же автомобиль с меньшим крутящим моментом, поскольку его мгновенная мощность будет выше. [5]
Что такое мощность? Не смотрите сейчас, но автомобильный эксперт в вашей жизни — тот, у кого есть мнение обо всем, что связано с колесами, — пытается найти запись в Википедии прямо сейчас. Несмотря на то, что лошадиные силы являются общеизвестной и часто рекламируемой мерой мощности двигателя, а также основанием для бесчисленных покупок автомобилей и топливом для автомобильного хвастовства, очень немногие люди знают науку, стоящую за этим термином.
Чтобы понять происхождение этой необычной метрики, нам нужно перевести часы в 18 век, когда появление паровой энергии должно было обеспечить досрочный выход на пенсию для многих трудолюбивых лошадей. . Джеймс Уатт (1736-1819), изобретатель и инженер шотландского происхождения, пытался вызвать интерес к своей новой и улучшенной версии паровой машины. Проблема заключалась в том, как он мог продвигать настолько новый продукт, что не было точного способа измерить выгоду, которую он приносил?
Джеймс Уатт рассчитал мощность в лошадиных силах, исходя из того, сколько работы может выполнить мельничная лошадь.
Getty Images Вот почему Уатт заинтересовался рабочими лошадьми, которые тянули, толкали и поднимали тяжелые грузы на фабриках, заводах и шахтах. Он искал способ доказать, что его стационарный промышленный паровой двигатель может легко превзойти их.
Он начал с наблюдения за работой мельничных лошадей. Привязанные к спицам, расходящимся от центрального вала мельницы, они поворачивали вал, обходя круг диаметром 24 фута примерно 144 раза в час. Каждая лошадь толкала с силой, которую Уатт оценил в 180 фунтов.
Исходя из этого, Ватт подсчитал, что одна лошадиная сила эквивалентна одной лошади, выполняющей 33 000 футо-фунтов за одну минуту. Чтобы лучше понять это и избежать неприятных воспоминаний об уроках арифметики, представьте себе лошадь-одиночку, поднимающую 33-фунтовое ведро воды со дна колодца глубиной 1000 футов за 60 секунд. Этот объем работы равен одной лошадиной силе.
Пример ранней паровой машины Ватта, которая была разработана примерно в 1785 году.
Getty Images Ватт использовал свою недавно изобретенную единицу мощности, чтобы сравнить, какую работу мог выполнить его стационарный паровой двигатель с работой лошади.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
