Історія; Кінська сила як вона обчислюється, що це означає і скільки насправді має коня кінь, але людина

Юсейн Болт виробляє 3,5 к.с. Кінь може мати до 14,9 к.с. Одиниця виміру абсолютно неточна

Ми вживаємо ці два слова щодня, "кінська сила", але ми поняття не маємо, що вони означають і звідки вони беруться. Багато з нас знають, що в деяких конях є щось, одиниця виміру та потужність, яку мають двигуни в наших автомобілях, але це все. Але історія про силового коня настільки ж заплутана, як і цікава.

Що означає ПОТУЖНИЙ КІНЬ?

Коротке визначення цієї одиниці виміру є досить тривіальним. Кінська сила - це сила, за допомогою якої вагу 75 кілограмів можна підняти з землі проти сили тяжіння за секунду. Якщо ви можете підняти з землі вагу 75 кілограмів на висоту 1 метр, за одну секунду ви вправили кінську силу. Очевидно, що цей експеримент народився багато років тому, приблизно в 1702 р., Після чого з часом він був перетворений, модифікований та модернізований, породивши одиницю вимірювання КАЛ-ПОТУЖНІСТЬ, яку ми так часто використовуємо сьогодні.

Історія коня

Якби ми мали комусь завдячувати винаходу цієї одиниці виміру, це був би елегантний, красивий та працьовитий звір-тягар, кінь. Тому що в 1700-х роках, коли з’явилися перші парові машини, люди використовували коней для всієї важкої праці. Такі як підняття або скидання тягарів із шківами у глибину вугільних шахт.

Коли з’явилися перші примітивні парові машини, Томас Савері першим запитав себе: скільки коней може замінити паровий двигун? Тож почалося порівняння між двигунами та конями. Він також сказав, що такий двигун може бути побудований настільки великий, щоб виконувати роботу 15-20 коней, таким чином, породжуючи вислів "кінський двигун", який згодом трансформувався у кінську силу.

Нинішню форму цієї одиниці виміру виточив приблизно 50 років потому інженер-механік Джеймс Ватт. Знаєте, той, про який ми згадуємо кожного разу, коли ми кажемо, що нам потрібно змінити лампочку на 40 Вт. Він розробив паровий двигун, починаючи з 1760 р., Після чого випустив його на ринок у 1781 р., Здійснивши революцію у важкій промисловості у всьому світі. Ватта можна вважати одним з першопрохідців двигунів, і, звичайно, без нього двигун внутрішнього згоряння не був би винайдений через 100 років.

Щодо кінських сил, одиниці виміру, винайденої Джеймсом Ваттом, вона була винайдена з єдиною метою: маркетинг для своїх парових машин. Тобто показати, скільки коней він може успішно замінити один з двигунів, які він продавав. І для цього він використав досить заплутану формулу, складену за його власною думкою, але яка зберегла свою форму до сьогодні.

Формула розрахунку потужності коня

Ватт вирішив, що кінь може крутити фрезерне колесо діаметром 3,6766 метра 144 рази за годину, тобто 2,4 рази за хвилину або 2,4 · 2π · 12 футів за хвилину . Ватт також оцінив, що кінь може тягнути силу 180 фунтів. Тож він придумав формулу:

Потужність (CP) = W (робота): t (час), тобто CP = F (сила) xd (відстань): t (час), тобто 180 lbf x 2,4 · 2π · 12, що дорівнює 32,572 ft · lbf/хв. Ватт округлив цю цифру до 33000 футів · фунт/хв.

Але Джеймс Ватт не єдиний, хто придумав одиницю виміру потужності двигуна, також засновану на порівнянні з кінськими силами. Наприклад, Джон Смітон сказав, що коня насправді має потужність 22 916 футів · фунт/хв, Джон Дезагульє сказав, що насправді він має 44000 футів · фунт/хв, а Тредголд сказав, що потужність коня 27 500 футів · фунт/хв. фунт/хв.

Але Джеймс Уотт єдиний, хто довів, що мав рацію в експерименті з використанням вьючного коня та кількох опудал китів. пиво. Таким чином, він продемонстрував, що потужність коня становить 32400 футів · фунт/хв, цифра округлена за погодженням з іншими вченими до 33000 футів · фунт/хв, тим самим стандартизуючи кінську силу.

Кінська сила в румунській мові - це скорочено CP, але англійською це може бути HP, PS, cv, hk, pk, ks або ch.

Легенда змагань з кінного мотора

Оскільки ми говоримо про події, що відбулися понад 230 років тому, мало задокументовані, нормально, що з’являються всілякі історії про те, як з’явилася кінська сила. Наприклад, одна історія говорить, що ця одиниця виміру не має нічого спільного з конем. Але безпосередньо з паровим двигуном виробництва Джеймса Ватта. Можливо, тому, що ця цифра 33000 фунтів/фунт/хв видалася дещо оптимістичною, оскільки кінь не може підтримувати цю силу протягом тривалого часу, теорія Ватта також мала скептиків.

Кажуть, що один із клієнтів Ватта, ірландський пивовар, замовив двигун, здатний замінити силу коня. Він намагався обдурити, використовуючи найсильнішого коня, котрим він володів на тестах, але Ватт зрозумів і прийняв виклик. Він зробив парову машину, яка була набагато потужнішою, ніж цифри, записані конем пивовара, і кажуть, що насправді потужність цього двигуна була розрахована і виходила на рівні 33000 футів · фунт/хв. що призвело до появи коня.

Скільки кінських сил насправді має кінь? Але чоловік?

У 1993 році два фізики дійшли до досить цікавого висновку, після випробувань, проведених з кількома потужними конями. Вони зрозуміли, що насправді кінь може виробляти до 14,9 к.с., але лише на короткий проміжок часу, але як при звичайному навантаженні, тягнучи плуг у полі, наприклад, кінь постійно вправляє 1 ср.

Що стосується людей, здається, що вони мають потужність до 2,5 к.с. Це добре навчені спортсмени, які володіють цією здатністю, тоді як нормальна людина може виробляти до 1,2 к.с. за короткий проміжок часу або 0,1 к.с. на невизначений час - ця потужність, ймовірно, є, наприклад, нормальною ходою. Ще один сенсаційний приклад стосується відомого спортсмена, який щойно виграв ще кілька золотих медалей на Олімпійських іграх у Ріо. Болт може виробляти 3,5 к.с. при максимальній швидкості, яку він досягає на відстані 100 метрів.

Кінська сила, заборонена Європейським Союзом

Починаючи з 1972 року, Європейський Союз ввів нову одиницю виміру, яка називається кіловат, як офіційну одиницю виміру. Будь то потужність механічних та електричних двигунів, різних електроінструментів і навіть різних електроприладів: обігрівачів, телевізорів, аудіоприладів тощо. Але лише в січні 2010 року, згідно з директивою 80/181/ЄЕС, автомобільним компаніям було заборонено офіційно використовувати HORSE-POWER як одиницю виміру потужності, дозволивши лише використовувати її як додаткову одиницю. Не дарма, на підборах наших автомобілів потужність є лише в кіловатах.

Різниця між BHP та HP

Звичайно, ми всі бачили, особливо в американських статтях чи описах, силу, написану BHP замість HP, що однозначно означає HorsePower. Існує різниця між BHP та HP, але не набагато, але щоб зрозуміти це, ми повинні знати, що американці та європейці мають інші стандарти вимірювання двигуна.

Наприклад, у Європі, відповідно до стандарту DIN, потужність двигуна розраховується з повністю оснащеним двигуном, з встановленими навісними пристроями, компресором, сервонасосом тощо, але також із встановленим вихлопом. Натомість американський стандарт випробувань SAE дозволяє розрахувати потужність без усіх цих додаткових елементів. В обох випадках потужність називається HP, тобто CAL-POWER, але американські показники завжди вищі, ніж європейські, для одного і того ж двигуна, так само, як їх вимірювали по-різному. Це кілька додаткових способів для американських двигунів, оскільки навісне обладнання та вихлопна система змушують двигун втрачати потужність.

Тут з’являється підрозділ BHP від американців. Які для наближення до європейських розрахунків мають деякі спеціальні системи гальмування випробуваних двигунів, що імітують додаткове навантаження, яке приносить допоміжне обладнання (сервонасос, компресор змінного струму, вихлоп тощо). Але відмінності невеликі, лише кілька кінських сил, але ви повинні знати, що насправді, коли ви бачите HP і BHP, справжня потужність насправді є BHP, оскільки ця машина не може працювати без вихлопу та інших навісних пристроїв.

Наприклад, Chevrolet Camaro 6.2 V8 має 455 к.с. і 461 к. С.

Кінська сила, неточна одиниця виміру

Незважаючи на те, що ми всі знаємо, що більше кінських сил означає більше задоволення, більше продуктивності і це краще, реальність зовсім інша. Загалом, автомобільні двигуни зовсім не щирі та точні з заявленою потужністю. Наприклад, у 1960-х роках більшість американських автомобілів з двигунами V8 мали більше паперу, але насправді набагато більше. Натомість європейські машини робили якраз навпаки: хоча в документах говорилося, що ви їхали на машині потужністю 120 к.с., реальна потужність становила десь 95 к.с. І навіть сьогодні виробники не заперечують цих "помилок". Ви купуєте, наприклад, Opel Astra OPC потужністю 280 к.с., але дізнаєтесь, що насправді під капотом знаходяться лише 253 к.с.

Тож, на жаль, потужність наших двигунів відповідає дійсності лише на папері. Навіть якщо ми підійдемо до стенду dyno, ми точно не дізнаємось, скільки у двигуна, так чи інакше, звичайно, не заявлених: більшу частину часу вони менше, дуже рідко буває на 1-2 більше, ніж нам сказав продюсер. Але це речі - деталі. Тому що, врешті-решт, ми не повинні забувати, що цю формулу для розрахунку потужності двигуна вигадала людина, відповідно до його власних думок та вражень. Можливо, найближчим часом відбудеться "інфляція" кінських сил, і ми побачимо потужність наших двигунів, розраховану по-іншому. Можливо, через 10 років BMW M3 насправді матиме 4 к.с., тоді як Logan матиме лише 0,9 к. С.

У всякому разі, принаймні тепер ви знаєте, що таке потужність коня, як вона вимірюється, що це означає, і, що найголовніше, що Усейн Болт має потужність бензопили, тобто 3,5 к.с.!:)