Что означает мощность двигателя лошадиные силы

Почему мощность двигателя измеряется в лошадиных силах?

«В то время, как наши космические корабли бороздят просторы Вселенной…» мы продолжаем измерять мощность двигателя в лошадиных силах. Откуда взялись эти «лошадиные силы» и почему в век высоких технологий, беспроводной передачи информации и покорения космоса мы продолжаем пользоваться этой единицей измерения?

Термин «horse power» (лошадиная сила) придумал в 1789 году шотландец Джеймс Уатт. В те времена для поднятия воды, которая скапливалась на дне шахт, использовали либо традиционную лошадиную силу, либо паровую машину Ньюкомена. Джеймсу Уатту удалось сконструировать машину, которая по своей эффективности значительно превосходила детище Ньюкомена и потребляла на 70% меньше топлива.

Несмотря на очевидные преимущества, консервативные хозяева шахт не спешили приобретать разработку Уатта. Для того, чтобы продать свою машину, необходимо было описать её преимущества. А это значит, сравнить её с тем, что использовало большинство владельцев шахт – с лошадью.

Перед Уаттом встала задача измерить, с какой силой лошадь может выполнять какую-либо работу. Для этого им и был придуман термин horse power. До сих пор неизвестно, как именно проводил свою эксперименты Уатт, но, возможно, он наблюдал за тем, как лошади вытаскивали бочку из шахты. Проведя множество наблюдений, Джеймс установил, что средняя скорость вытаскивания лошадьми бочки объемом 160 л (≈1 баррель) составляет 3,6 км/ч (≈2 мили/ч). Умножив 2 мили/ч на ½ барреля (мы ведь считаем силу одной лошади), получаем результат 1 миля/ч × 1 баррель, что в более мелких измерениях равно 33 000 футо-фунтов*. Если перевести получившееся значение в Ватты (которые, кстати, и получили название в честь Джеймса Уатта), то выясним, что одна лошадиная сила равняется ≈745,699 Вт. Это значение получило название «Механическая лошадиная сила» и используется в США и Великобритании. В России и Европе пользуются Метрической лошадиной силой, определяющую мощность, которую необходимо затратить на подъем груза в 75 кг на 1 метр. Её значение равняется ≈735,49 Вт.

Вычисления вычислениями, а что же было с Джеймсом Уаттом? С помощью нового термина он смог наглядно показывать хозяевам шахт, сколько лошадей смогут заменить его чудо-машины. Результат не заставил себя ждать: инженер обрел популярность и положил начало индустриальной революции в Англии, а введенный им термин «лошадиные силы» стал настолько удачливым, что на столетия укоренился в языках по всему миру.

Источник

Почему мощность двигателя измеряется в лошадиных силах

Для поездок на работу и по личным делам люди чаще всего пользуются автомобилями и автобусами. И хотя автомобили давно уже вытеснили с дорог лошадей, люди продолжают использовать животных для измерения мощности мотора. Как появилась единица измерения «лошадиная сила» и почему люди до сих пор ее используют?

Кто придумал термин «лошадиная сила»

На сегодняшний день стопроцентно достоверной информации о возникновении этого термина нет. Тем не менее, основоположником лошадиной силы принято считать шотландского инженера Джеймса Уатта.

Более двадцати лет инженер работал над усовершенствованием паровой машины Ньюкомена, которая хотя и пользовалась большой популярностью в то время, но была опасной, и иногда взрывалась. К тому же в силу конструктивных особенностей, модель Ньюкомена использовалась только лишь в горном деле либо на мельницах.

В 1780 году Уатту наконец то удалось создать свою модель парового двигателя. Новый паровой двигатель был безопасным и универсальным, мог применяться во всех отраслях. И именно он стал толчком к началу масштабной промышленной революции в Великобритании.

Но причем тут лошади и их сила?

А так как Джеймс Уатт был не только инженером, но и предпринимателем, он понимал, что для того что бы двигатели хорошо продавались, покупателю необходимо наглядно показать выгоду от приобретения.

Читайте также:  Датчик температуры двигателя тойота авенсис

По одной из версий, Уатт пытаясь показать первому покупателю выгоду от использования парового двигателя, предложил провести эксперимент , и сравнить производительность его агрегата с лошадью. Однако, покупатель решил схитрить и в эксперименте задействовал самую сильную свою лошадь. Но это ему не помогло, а паровой двигатель Уатта показал гораздо более высокую производительность.

Тогда-то, Уатт и придумал термин лошадиная сила и провел еще несколько испытаний. В результате этих экспериментов, он выяснил что за одну минуту лошадь вырабатывает энергию равную 45 килоджоулям. Таким образом и появился термин «Лошадиная сила» и примерно с конца 18 века, эта единица измерения стала основной для определения мощности сначала паровых двигателей, а затем и двигателей внутреннего сгорания.

По другой же версии, Уатт вывел лошадиную силу в результате наблюдений за лошадьми, которые в то время широко использовались для поднятия воды, людей и угля из шахт. Инженер произвел расчеты, и определил мощность одной лошадиной силы, которая составила 33 тысячи фунто-футов в минуту.

Лошадиная сила применяется и сейчас?

В европейских странах и в России применяется так называемая «метрическая лошадиная сила», которая равняется 735,49875 ваттам. Но в международной системе измерения единицей мощность принято считать в Ваттах. Однако, во многих странах, во всех сферах, связанных с двигателями внутреннего сгорания, для измерения мощности все еще используют лошадиную силу. В России лошадиная сила формально выведена из употребления, но несмотря на это применяется для расчетов транспортного налога и ОСАГО.

Источник

Что такое лошадиная сила, почему она равна лошадиной площади и при чем тут дань

Если, столкнувшись с выражением «двухлитровый турбомотор Volvo развивает мощность 249 лошадиных сил» вы представляете себе канат, с одного конца которого впряжены 248 лошадей, а с другого – вольво, и так как у вольвы на 1 л. с. больше, оно канат на себя перетягивает… У вас просто бурное воображение.

К действительности это никакого отношения не имеет.

Мощность – это физическая величина, равная отношению работы к промежутку времени в течении которого она выполнялась. То есть мощность это формула:

Мощность = Работа / Время работы

Инженер Джеймс Уатт, изобретатель паровой машины (его именем названа единица мощности Ватт), в 1789 году ввел в оборот термин «лошадиная сила». Это было нужно для того, чтобы сопоставить силы понятных лошадей с его непонятной паровой машиной.

То ли правда, то ли ложь, но по легенде, одна из первых паровых машин, была построена Уаттом для английского пивоваренного завода с целью заменить лошадь, которая приводила в движение насос для нагнетания воды.

Пивовар смухлевал и для того, чтобы покупаемая им машина, работала на максимуме, для демонстрации взял самую сильную из имевшихся лошадей и заставил ее в течение примерно восьми часов накачивать воду до полного обессиливания.

Получилось, что за восемь часов насос с лошадью поднимал на высоту одного метра в среднем 75 кг воды в секунду.

Это значение почти равно «лошадиной силе», которая стала единицей измерения мощности. Её Уатт определил по усредненным замерам работы лошадей на угольных шахтах.

Он рассчитал, что бочку массой 180 кг (баррель) могут вытягивать из шахты две лошади со скоростью 2 мили/ч.

Тогда формула мощности для лошадиной силы будет равна:

1 лошадиная сила = 1/2 барреля × 2 мили / ч = 1 баррель·× 1 миля / ч.

То есть теоретически, если прикрутить к мотору нашей вольвы подъемный механизм, он должен вытаскивать на скорости 10 миль/ч из угольной шахты 25 бочек.

1 лошадиная сила = 735 Вт.

Средняя мощность утюга 3000 Вт – примерно 4 лошадиные силы. Средняя мощность электрического чайника 2300 Вт – 3 лошадиные силы.

На Руси за три века до появления «лошадиной силы» была своя, скажем так, «лошадиная площадь». Чтобы дань собирать, в Новгородской земле в XV—XVI веках использовали понятие «о́бжа».

О́бжа – это площадь земли, которую 1 человек орал (вспахивал) на 1 лошади за 1 световой день. Если постараться, наорать можно 1 гектар (100 м × 100 м).

Вот, например, что говорит Оброчная книга 1495 г. про деревню Дорищи Новгородской земли:
2 двора. Сысойко Степанков, сын его Иевко. Сеют ржы 5 коробей, а сена косят 30 копен. 2 обжы.

Читайте также:  Где лучше перебрать двигатель

В принципе, учитывая, что лошадь, качавшая воду под наблюдением Уатта, тоже пахала целый день, можно принять, что 1 л. с. = 1 га / день = 1 о́бжа.

Так что в наш век импортозамещения, предлагаю отказаться от этих заграничных «лошадинных сил» и вернуться к нашим корням, к первоистокам, когда пра-пра-прадеды наши говорили «двухлитровый турбомотор Volvo мощность развивает паче 249 о́бжей».

Источник

Что такое лошадиная сила в автомобиле

Понятие «лошадиная сила автомобиля» было введено ещё в 18 веке Джеймсом Уаттом. Это параметр, показывающий мощность автомобиля, сравниваемую с силой лошади.

Сколько лошадиных сил в автомобиле

1 лошадиная сила или л.с. равна мощности, необходимой для подъёма 75-килограммового груза на высоту один метр за 1 секунду. В некоторых случаях принято переводить л.с. в киловатты — тогда 1 лошадиная сила будет равна 735,5 Вт или 0,735 кВт.

Для определения мощности в л.с. конкретного автомобиля, надо перевести кВт, указанные в паспортных данных, в лошадиные силы. Делается это так: приведённые значения в киловаттах просто делятся на 0,735. Итоговое значение и будет означать лошадиные силы определённого автомобиля.

Несколько примеров для сравнения.

  1. Ниссан Микра с двигателем, объёмом 1 л, имеет показатель мощности 48 кВт. Чтобы определить параметр в лошадиных силах, надо разделить 48/0,735. Получается 65,3 или округлённо — 65 лошадей.
  2. Спортивная версия известного Фольксваген Гольф с мотором TSI на 2.0 л имеет мощность 155 кВт. Разделив число на 0,735, получаем значение в л.с. — 210.
  3. В паспортных данных отечественной «Нивы» указано 58 кВт, что равно 79 л.с. Часто это значение округляют, и указывается значение в 80 л.с.

Как узнать лошадиные силы автомобиля

Существует и другой способ вычисления лошадей. Практически на любом крупном СТО имеется специальная установка, легко определяющая, сколько лошадиных сил в автомобиле. Машину поднимают на платформу, фиксируют, педаль акселератора выжимают до упора. За несколько минут компьютер рассчитает значение.

Принято различать 2 системы измерения: отечественную и европейскую. Обе приравнивают л.с. к 75 кг х м/с.

Чему равна лошадиная сила в автомобиле

Таким образом, лошадиная сила в автомобиле равна разделённому значению кВт на 0,735. Киловатт — это метрическая единица измерения лошадиной силы. По-научному она сравнима с работой, производимой за 1 секунду при поднятии груза массой 75 кг на высоту один метр. Всё это с учётом земного притяжения.

Современный автомобиль считается высокоэффективным, если его двигатель имеет большую мощность по отношению к массе транспортного средства. Или так: чем легче кузов, тем больше параметр мощности позволит ускорить автомобиль.

Это хорошо видно ниже на примере высокопроизводительных авто.

  • Додж Випер мощностью 450 л.с. имеет полную массу в 3,3 т. Соотношение мощность/вес составляет 0,316, разгон до сотни — 4.1 с.
  • Феррари 355 Ф1 мощностью 375 л.с. — полная масса 2,9 т, соотношение — 0,126, разгон до сотни — 4,6 с.
  • Шелби Сериес 1 мощностью 320 л.с. — полная масса 2,6 т, соотношение — 0,121, разгон до сотни — 4,4 с.

На что влияют лошадиные силы в автомобиле

Некоторые автомобильные издания пишут, что цена автомобиля определяется только «лошадками» под капотом. Так ли это? И почему в техданных автомобиля прописывают крутящий момент или КМ?

КМ — это следствие оказания воздействия на рычаг, знакомый всем по урокам физики. Соответственно, выводится и термин измерения в Нм. В ДВС роль рычага исполняет коленвал, а сила или энергия рождается при сгорании горючего. Она действует на поршень, создающий КМ.

Получается, что величина КМ тоже имеет важное значение, как и мощность. Только последний параметр подразумевает уже другую работу, совершённую за единицу времени. Она показывает, сколько раз в единицу времени ДВС создаёт КМ. Мощность обусловливается амплитудой вращения силовой установки или оборотами, а значит, зависит от КМ. Собственно поэтому она и рассчитывается в киловаттах.

Теперь непосредственно о влиянии.

  1. Мощность автомобиля требуется для форсирования определённых сопротивлений. Чем она выше, тем больше машина способна передюжить. В этом случае противодействующими силами выступают силы трения и качения колёс, сопротивление встречного воздуха и т. д.
  2. КМ влияет на возможности автомобиля непосредственно, ведь рядом с параметром «лошадей» всегда пишутся обороты, от которых зависит оптимальная мощность.

Таким образом, хвалёные лошадиные силы автомобиля ничто без крутящего момента, ведь именно последний показатель определяет динамику разгона, влияет на достижение двигателем апогея мощности.

Лошадиная сила непосредственно влияет и на транспортный налог, определяемый законом страны. Чем она выше, тем больше надо будет платить за машину.

Читайте также:  Что заливают в двигатель лексус

Вычислить налог на автомобиль или ТН можно и своими силами, пользуясь следующей формулой: л.с. автомобиля х актуальную ставку и компоненту, выводимую отношением срока владения транспортным средством к общему количеству месяцев в году.

Лада Веста оснащена двигателем, развивающим 105 л.с. Если владелец проживает в Москве, то ставка налога на сегодня составляет 12 рублей. Из этого получается, что стоимость ТН за 1 год будет равна:

Фольксваген Гольф, оснащенный двигателем на 2.0 TSI GTI с КМ 152 кВт, обладает мощностью 207 л.с. Рассчитываем налог:

Топовый автомобиль Феррари GTB купе имеет под капотом 270 лошадей. Соответственно, налог будет составлять:

Источник

Лошадиная сила и другие единицы измерения мощности двигателя

Лошадиная сила (л. с.) — это внесистемная единица измерения мощности. В настоящее время в России она официально выведена из употребления (стандартной единицей СИ для выражения мощности является ватт), но все равно продолжает широко использоваться в автоиндустрии как показатель мощности двигателей.

В 1789 году шотландский инженер и изобретатель Джеймс Уатт ввел термин «лошадиная сила», чтобы показать, работу скольких лошадей способны заменить его паровые машины.

Следует знать, что лошадиная сила — это не максимальный, а усредненный показатель мощности лошади, которую она может поддерживать длительное время. Кратковременно среднестатистическая лошадь может развивать мощность около 1000 кг*м/с, то есть мощность одной лошади равна 13,3 лошадиных сил.

Основные единицы измерения мощности двигателей и их обозначение

1. Лошадиная сила (735,49875 Вт). Обозначается как: hp (это netto мощность двигателя, измеряется с использованием вспомогательных агрегатов двигателя, таких как: глушитель, генератор), bhp (это брутто мощность двигателя, измеряется без использования дополнительных агрегатов).

Также можно встретить и другие обозначения: PS (нем.), CV (фр.), pk (нид.).

В англоязычных странах чаще до сих пор приравнивают лошадиные силы к 745,6999 Вт, что примерно равно 1,014 европейской лошадиной силы.

2. Ватт

Поскольку описание ватта выходит за рамки данной статьи, то здесь мы его касаться не будем.

Как рассчитывается лошадиная сила

Лошадиная сила является условной и неоднозначной единицей измерения мощности.

В России и почти во всех европейских странах, лошадиная сила определяется как 75 кг*м/с (метрическая лошадиная сила), то есть, как мощность, достаточная для поднятия груза массой в 75 кг на высоту 1 метр за 1 секунду. В таком случае 1 л. с. составляет ровно 735,49875 Вт.

Максимальную мощность, которую способна развивать лошадь, принято называть котловой лошадиной силой. Вы можете с легкостью рассчитать и свою максимальную мощность. Для этого нужно замерить время t, за которое вы вбежите на лестницу высотой h и подставить в формулу: m*h/t, где m — масса вашего тела.

Для определения мощности двигателя используются специальные стенды, подробнее об этом написано ниже.

Как замеряют мощность двигателя

Мощность двигателя замеряют в основном для оценки эффективности тюнинга.

Для определения мощности двигателя существует только один точный способ: снять его с автомобиля и установить на специальный стенд. Снятие и установка двигателя — довольно трудозатратный и дорогой процесс, который по силам только автопроизводителям и серьезным гоночным командам.

Для менее точного замера мощности используют динамометрические мощностные стенды (такие как на фото), позволяющие снять показания «с колес». Влияние на результат могут оказать: давление в шинах, их сцепные свойства, температура шин (во время замера протектор сильно нагревается) и даже степень притяжки автомобиля страховочными стропами.

Методика замера

Прогретый автомобиль трогается на первой передаче, разгоняется до 40–50 км/ч, после чего включается последняя передача, педаль газа нажимается до упора и начинается имитация разгона. По достижении максимальных оборотов (с момента начала падения мощности, видимого на мониторе), включается нейтральная передача.

Результат измерения выводится в виде графика, на котором отображена зависимость мощности от оборотов двигателя (синяя кривая — в лошадиных силах).

Шкала, дающая примерное представление о диапазоне мощности двигателей

Для того, чтобы иметь представление о диапазоне мощности двигателей, ознакомьтесь со следующим рисунком:

  • 0-100 л. с. — малолитражные автомобили;
  • 100-200 л. с. — автомобили с двигателем средней мощности;
  • 200-500 л. с. — спортивные автомобили;
  • 500 л. с. и более — гоночные болиды и суперкары.

Источник

Adblock
detector