Итак, господин Уатт пытался убедить руководство шахты в целесообразности замены лошадиных сил тягловыми. Для этого он предложил вымерять объем работ, выполненных за рабочий день лошадьми, а затем установить свое изобретение — паровой двигатель, чтобы посмотреть, сколько можно сделать с его использованием.
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.
Поскольку описание ватта выходит за рамки данной статьи, то здесь мы его касаться не будем.
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.
Соотношение лошадиной силы и Ватта
В некоторых странах считают правильным измерение мощности силовых агрегатов не в лошадиных силах, а в ваттах, есть даже специальные калькуляторы для пересчета киловатт в лошадиные силы и наоборот. Формула перевода достаточно проста: нужно разделить показатель в киловаттах на 0,74, полученная цифра и будет соответствовать количеству л.с.
- Важно учесть, что существует несколько видов л.с., а именно:
- Уже упомянутая нами метрическая, соответствующая подъему 75-ти кг/сек на высоту в 1 м.
- Механическая, равная 745,5 Вт и используемая преимущественно в ряде англоязычных государств.
- Котловая (составляет 9,8 кВт и используется в основном в США).
- Электрическая, соответствующая цифре в 746 Вт. Ее можно увидеть в графе «Мощность» описания технических показателей электрических силовых установок.
- Гидравлическая, которая составляет 745.7 Вт.
Методика определения мощности мотора
Узнать, сколько лошадиных сил развивает то или иное авто, можно посредством диностенда. Это специальное устройство, позволяющее определить точную мощность мотора транспортного средства.
Методика определения предельно проста: машину завозят на стенд, закрепляют, мотор разгоняют до предельно допустимых оборотов и смотрят на табло, где истинная мощность демонстрируется в лошадиных силах. Погрешность минимальна, находится она на уровне 0,1 л.с., поэтому можно говорить о предельной точности полученных данных.
На основании этих данных было вычислено значение традиционной английской лошадиной силы, для чего была использована простая формула: 1 лс = 0,5 барреля х 2 миль/ч. Эта единица мощности просуществовала практически до конца 19-го века, пока не была введена новая единица – ватт.
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).
Согласно наблюдениям изобретателя, обычная лошадь способна в течение продолжительного периода времени поднимать из шахты кладь весом около 75 кг с постоянной скоростью 1 м/с.
В чём отличие этих единиц измерения?
Официально для различных расчётов, в Российской Федерации 735.49875 Ватта, поэтому сделать перерасчёт лошадиных сил в ватты и определить сколько лошадиных сил в киловатте не составит особого труда. Например:
10 л/с * 735.49875 = 7354,9875 Вт — В 10 лошадиных силах содержится 7354,9 Вт.
100 л/с * 735.49875 = 73549,875 Вт — В 100 лошадиных силах — 73549,8 Вт.
1000 л/с * 735.49875 = 735498.75 Вт — В 1000 лошадиных силах — 735498,7 Вт или 735,4 КВт.
Если требуется произвести точный расчёт количества ватт в лошадиных силах можно воспользоваться калькулятором, с помощью которого можно произвести вычисления оперируя очень большими числами. Зная, 1 лошадиная сила сколько киловатт, можно вычислить обратное соотношение.
1 л/с / 7354,9875 Вт = 0,001359 л/с — в одном Ватте содержится 0,001359 лошадиных сил. Перемножая это значение на количество Ватт можно определить точное количество лошадиных сил в приборе или агрегате.
Как появились лошадиные силы?
Лошадиная сила была введена в употребление в 1789 году шотландским инженером Уаттом. Джеймс Уатт сравнивал произведённую работу паровой машины, которую он изобрёл, с работой лошади. В восемнадцатом веке лошади применялись не только как средство передвижения, но и для приведения в движение различных машин и механизмов.
В частности, лошади использовались для поднятия угля из глубоких шахт. Экспериментальным путём Джеймс Уатт установил, что одна лошадь способна поднимать груз массой 172 кг со скоростью 1 миля/час. Установив производительность одной лошади
Уайт в дальнейшем мог точно определить мощность своих паровых машин выражая её в лошадиных силах.
Важно. Если живую лошадь сильно испугать или разозлить, то она может кратковременно развить мощность до 15 л/с.
Лошадиная сила, является устаревшей величиной обозначения мощности, и в настоящее время употребляется крайне редко.
Может несущественно отличаться в различных странах. Например в Англии и США используется лошадиная сила равная 1,017 метрической лошадиной силе, которая применяется для расчётов в России.
Широко применяется лошадиная сила, в машиностроении. Мощность двигателя выражается в этой величине. .
Важно. Транспортный налог в Российской Федерации, рассчитывается с учётом мощности автомобиля выраженной в лошадиных силах. Стоимость полиса ОСАГО, также будет зависеть напрямую от количество «лошадок» под капотом автомобиля.
С практической точки зрения знать сколько киловатт в лошадиной силе требуется только в том случае, если необходимо правильно рассчитать транспортный налог или оформить полис ОСАГО. Также, знание этого соотношения может понадобиться владельцам лошадей, которые планируют использовать этих животных для выработки электрического тока с помощью динамо-машины.
Простого обывателя, это соотношение может заинтересовать только в том случае, если возникнет праздный интерес, сколько может быть лошадиных сил в пылесосе «Ракета» или в холодильнике «ЗИЛ 63».
По какой причине лошадиная сила начала использоваться как единица мощности? Как она выражается через другие единицы? Дж. Уатт предложил в 18 в. устройство для выкачки вод из шахт. Однако нужно было как-то объяснить владельцам шахт, что конкретно он предлагает им приобрести, в чём заключаются плюсы изобретения.
Как перевести лошадиные силы в кВт
Существует несколько вариантов взаимного перевода этих единиц измерения:
- Онлайн-калькуляторы. Самый простой и быстрый способ. Требует постоянного доступа к интернету.
- Таблицы соответствий. Содержат самые часто встречающиеся значения и всегда под рукой.
- Формулы перевода. Зная точное соответствие единиц, можно быстро перевести одно число в другое и наоборот.
На практике применяют следующие числовые значения:
Чаще всего используется второе соответствие: с числами больше единицы легче работать. Чтобы провести вычисления, показатель кВт умножается на этот коэффициент. Расчет при этом выглядит так:
88 кВт х 1,36 = 119,68 = 120 л. с.
Обратное вычисление — перевод из «лошадей» в кВт — производится делением:
150 л. с. / 1,36 = 110,29 = 110 кВт.
Для простоты расчета значение 1,36 л. с. часто округляют до 1,4. Такой расчет дает погрешность, но для общей конвертации киловатт в лошадиные силы при примерной оценке мощности этого достаточно.
Калькулятор перевода киловатт в лошадиные силы
Лошадиная сила представляет собой внесистемную единицу измерения параметра мощности. На самом деле во всём мире сразу несколько разных единиц называют «лошадиной силой». В РФ обычно термин «лошадиная сила» подразумевает «метрическую» л. с., которая эквивалентна 735,49875 Вт.
Сейчас в РФ формально эту единицу вывели из применения, но поныне её используют для расчётов сумм транспортных налогов, а также ОСАГО. Система СИ давно в качестве официальной единицы установила Ватт.
Английская система измерения в качестве единицы мощности признает фунто-фут/сек, однако в действительности в Великобритании данную единицу уже не используют, в США — используют чрезвычайно редко.
В результате получается: 1 л.с. равна 735,5 Вт, и называется этот показатель метрической лошадиной силой.В Великобритании и Соединенных Штатах 1 л.с. составляет 745,7 Вт, что немногим больше, чем принято в российской и европейской автомобильной отрасли.
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.
