História; Výkon koňa, ako sa počíta, čo to znamená a koľko CP má vlastne koňa, ale človeka

Usain Bolt produkuje 3,5 hp Kôň môže mať až 14,9 hp Jednotka merania je úplne nepresná

Tieto dve slová používame každý deň „konská sila“, ale vôbec netušíme, čo znamenajú a odkiaľ pochádzajú. Mnoho z nás vie, že niečo existuje na niektorých koňoch, jednotke merania a výkone, ktorý majú motory v našich automobiloch, ale to je tak všetko. Ale príbeh silového koňa je rovnako zamotaný, ako je zaujímavý.

Čo znamená SILOVÝ KONE?

Krátka definícia tejto jednotky merania je dosť triviálna. Výkon je sila, s ktorou je možné za chvíľu zdvihnúť váhu 75 kilogramov zo zeme proti gravitačnej sile. Ak dokážete zdvihnúť zo zeme váhu 75 kilogramov do výšky 1 metra, za jednu sekundu ste nacvičili výkon. Je zrejmé, že tento experiment sa zrodil pred mnohými rokmi, okolo roku 1702, a potom sa postupom času transformoval, upravil a modernizoval, čím vznikla jednotka merania CAL-POWER, ktorú dnes tak často používame.

História konskej sily

Ak by sme niekomu dlžili vynález tejto mernej jednotky, bol by to elegantný, krásny a pracovitý bremeno, kôň. Pretože v 17. rokoch 20. storočia, keď sa objavili prvé parné stroje, ľudia na všetku ťažkú prácu používali kone. Ako napríklad zdvíhanie alebo zhadzovanie závažia pomocou kladiek v hlbinách uhoľných baní.

Keď sa objavili prvé primitívne parné stroje, Thomas Savery si ako prvý položil otázku: koľko koní môže parný stroj nahradiť? Začalo sa teda porovnávanie medzi motormi a koňmi. Povedal tiež, že motor ako tento by mohol byť zostrojený dostatočne veľký na to, aby zvládol prácu 15 až 20 koní, a tak vznikol výrok „konský motor“, ktorý sa neskôr transformoval na výkon.

Súčasný tvar tejto meracej jednotky vytesal zhruba o 50 rokov neskôr strojný inžinier James Watt. Viete, ten, ktorý spomenieme zakaždým, keď hovoríme, že musíme vymeniť 40 W žiarovku. Parný stroj vyvinul od roku 1760, potom ho v roku 1781 uviedol na trh, čím priniesol revolúciu v ťažkom priemysle na celom svete. Watt možno považovať za jedného z priekopníkov motorov a určite by bez neho nebol spaľovací motor vynájdený, a to o 100 rokov neskôr.

Pokiaľ ide o výkon, jednotku merania vynájdenú Jamesom Wattom, bola vynájdená s jediným účelom: marketing pre jej parné stroje. Teda ukázať, koľko koní dokáže úspešne vymeniť jeden z motorov, ktoré predával. A na to použil pomerne zamotaný vzorec, vyrobený podľa jeho vlastných názorov, ktorý si však drží tvar dodnes.

Vzorec na výpočet konskej sily

Watt rozhodol, že kôň môže točiť mlynské koleso s priemerom 3,6576 metra 144-krát za hodinu, čo je 2,4-krát za minútu alebo 2,4 · 2π · 12 stôp za minútu . Watt tiež ocenil, že kôň môže vytiahnuť silu 180 libier. Prišiel teda s vzorcom:

Výkon (CP) = W (Práca): t (čas), tj CP = F (sila) xd (vzdialenosť): t (čas), tj. 180 lbf x 2,4 · 2π · 12, čo sa rovná 32,572 ft · lbf/min. Watt zaokrúhlil toto číslo na 33 000 ft · lbf/min.

James Watt ale nebol jediný, kto myslel na jednotku merania výkonu motora, a to aj na základe porovnania s výkonom. Napríklad John Smeaton uviedol, že kôň má skutočne výkon 22 916 ft · lbf/min, John Desaguliers uviedol, že má skutočne 44 000 ft · lbf/min a Tredgold uviedol, že sila koňa je 27 500 ft · lbf/min. lbf/min.

James Watt však ako jediný dokázal, že v experimente s packým koňom a niekoľkými vypchatými veľrybami mal pravdu. pivo. Takto demonštroval, že sila koňa je 32 400 ft · lbf/min, čo je hodnota zaokrúhlená po dohode s inými vedcami na 33 000 ft · lbf/min, čím štandardizuje výkon.

Výkon v rumunčine je skrátený CP, ale v angličtine to môže byť HP, PS, cv, hk, pk, ks alebo ch.

Legenda o súťaži koní a motorov

Pretože hovoríme o udalostiach, ktoré sa stali pred viac ako 230 rokmi, málo zdokumentované, je normálne, že sa objavia všetky druhy príbehov o tom, ako sa zjavila konská sila. Jeden príbeh napríklad hovorí, že táto jednotka merania nemá s koňom nič spoločné. Ale priamo s parným strojom, ktorý vyrobil James Watt. Možno preto, že sa táto hodnota 33 000 ft · lbf/min zdala trochu optimistická, pretože kôň nedokáže túto silu udržať dlho, mala Wattova teória aj istých skeptikov.

Hovorí sa, že jeden z Wattovych klientov, írsky sládok, si objednal motor schopný nahradiť silu koňa. Pokúsil sa podvádzať, pričom pri testoch použil najsilnejšieho koňa, ktorého vlastnil, ale Watt si uvedomil a výzvu prijal. Vyrobil parný stroj, ktorý bol oveľa výkonnejší ako údaje zaznamenané pivovarským koňom a hovorí sa, že v skutočnosti bol výkon tohto motora vypočítaný a vyšiel na 33 000 ft · lbf/min. čo viedlo k vzniku konskej sily.

Koľko koní má kôň v skutočnosti? Ale človek?

V roku 1993 prišli dvaja fyzici k celkom zaujímavému záveru, keď nasledovali testy vykonané s niekoľkými výkonnými koňmi. Uvedomili si, že v skutočnosti kôň môže produkovať až 14,9 hp, ale iba na krátke časové úseky, ale ako pri bežnom pracovnom zaťažení, napríklad pri ťahaní pluhu na poli, kôň neustále cvičí 1 cp.

Pokiaľ ide o ľudí, zdá sa, že majú kapacitu na výrobu až 2,5 hp. Jedná sa o dobre trénovaných športovcov, ktorí majú túto schopnosť, zatiaľ čo normálny človek môže krátkodobo vyprodukovať až 1,2 hp alebo 0,1 hp neobmedzene - touto silou je pravdepodobne napríklad normálna chôdza. Ďalším senzačným príkladom je slávny športovec, ktorý práve získal na olympijských hrách v Riu ďalších pár zlatých medailí. Bolt môže produkovať 3,5 hp pri maximálnej rýchlosti, ktorú dosiahne na vzdialenosť 100 metrov.

Výkon, zakázaný Európskou úniou

Od roku 1972 predstavila Európska únia ako oficiálna jednotka výkonu novú jednotku merania nazvanú kilowatt. Či už je to sila mechanických, elektrických motorov, rôznych elektrických nástrojov a dokonca aj rôznych elektrických spotrebičov: ohrievače, televízory, zvukové zariadenia atď. Ale až v januári 2010 bolo smernicou 80/181/EHS automobilovým spoločnostiam zabránené oficiálne používať HORSE-POWER ako jednotku merania výkonu, pričom bolo povolené iba jej použitie ako ďalšej jednotky. Nie nadarmo, v pätách našich automobilov je energia iba v kilowattoch.

Rozdiel medzi BHP a HP

Všetci sme určite videli, najmä v amerických článkoch alebo popisoch, silu napísanú s BHP namiesto HP, čo jednoznačne znamená HorsePower. Medzi BHP a HP je rozdiel, ale nie príliš veľký, ale aby sme to pochopili, musíme vedieť, že Američania a Európania majú na meranie motora iné normy.

Napríklad v Európe sa podľa normy DIN počíta výkon motora s plne vybaveným motorom, s namontovanými prídavnými zariadeniami, kompresorom, posilňovačom atď., Ale aj s namontovaným výfukom. Namiesto toho americký testovací štandard SAE umožňuje vypočítať výkon bez všetkých týchto ďalších prvkov. V obidvoch prípadoch sa výkon nazýva HP, čo znamená CAL-POWER, ale americké hodnoty sú pri rovnakom motore vždy vyššie ako európske, pretože boli merané odlišne. Pre americké motory existuje niekoľko ďalších spôsobov, pretože prídavné zariadenia a výfuk spôsobujú, že motor stráca výkon.

Tu sa objavuje jednotka BHP od Američanov. Ktoré, aby sa priblížili európske výpočty, majú niektoré špeciálne systémy na brzdenie testovaných motorov, aby simulovali dodatočné zaťaženie vyvolané pomocným zariadením (servočerpadlo, AC kompresor, výfuk atď.). Ale rozdiely sú malé, majú iba pár koní, ale mali by ste vedieť, že v skutočnosti, keď vidíte HP a BHP, skutočná sila je v skutočnosti BHP, pretože toto auto nemôže fungovať bez výfuku a iných prídavných zariadení.

Napríklad Chevrolet Camaro 6.2 V8 má výkon 455 koní a 461 HP.

Výkon, jednotka merania nie je vôbec presná

Aj keď všetci vieme, že väčší výkon znamená viac potešenia, viac výkonu a je to lepšie, realita je celkom iná. Vo všeobecnosti nie sú motory automobilov s deklarovaným výkonom vôbec úprimné a presné. Napríklad v 60. rokoch mala väčšina amerických automobilov s motormi V8 vyššiu výkonnosť na papieri, ale v skutočnosti oveľa viac. Namiesto toho európske autá robili pravý opak: hoci dokumenty hovorili o tom, že ste sedeli za volantom automobilu s výkonom 120 koní, skutočný výkon bol niekde na úrovni 95 koní. A ani dnes výrobcovia tieto „chyby“ nepopierajú. Kúpite si napríklad Opel Astra OPC s výkonom 280 koní, ale zistíte, že v skutočnosti je pod kapotou iba 253 koní.

Výkon našich motorov teda, bohužiaľ, je pravdivý iba na papieri. Aj keď pôjdeme na dyno stojan, nezistíme presne, koľko má motor, každopádne určite nie tých deklarovaných: väčšinou je ich menej, veľmi zriedka sa stane, že ich bude o 1-2 viac ako povedal nám producent. Ale tieto veci sú detaily. Pretože koniec koncov nesmieme zabudnúť, že tento vzorec na výpočet výkonu motora vymyslel človek podľa svojich vlastných názorov a dojmov. Možno v blízkej budúcnosti dôjde k „inflácii“ výkonu a uvidíme, ako sa výkony našich motorov vypočítajú inak. Možno o 10 rokov bude mať BMW M3 skutočne 4 hp, zatiaľ čo Logan bude mať iba 0,9 hp.

Aspoň teraz už viete, čo je to konská sila, ako sa meria, čo to znamená a čo je najdôležitejšie, že Usain Bolt má silu motorovej píly, teda 3,5 hp!:)