This page has been robot translated, sorry for typos if any. Original content here.

Чому ми вимірюємо потужність в кінських силах?

Что такое Лошадиные силы

Кінська сила (російське позначення: к. С .; англійське: hp; німецьке: PS; французьке: CV) - позасистемна одиниця потужності. У світі існує кілька одиниць виміру під назвою «кінська сила». В Україні, як правило, під кінської силою мається на увазі так звана «метрична кінська сила», що дорівнює точно 735,49875 ватам.

Саморухомі вози давним-давно замінили коней, але ми все одно продовжуємо вимірювати потужність їх двигунів в кінських силах. Але навіщо? Чому б не позбутися від цього архаїзму?

В даний час в Україні формально кінська сила виведена з ужитку, проте до цих пір застосовується для розрахунку транспортного податку і ОСАГО. В Україні і в багатьох інших країнах вона все ще дуже широко поширена в середовищі, де використовуються двигуни внутрішнього згоряння (автомобілі, мотоцикли, тракторна техніка, мотокоси, тримери).

У Міжнародній системі одиниць (СІ) офіційно встановленої одиницею вимірювання потужності є ват.

В англійській ( «Імперської») системі заходів одиницею вимірювання потужності вважається фунто-фут в секунду, але в реальності в Англії він вже не використовується, а в США - використовується виключно рідко.

Міжнародна організація законодавчої метрології (МОЗМ) в своїх рекомендаціях відносить метричну кінську силу до одиниць виміру, «які повинні бути вилучені з обігу як можна швидше там, де вони використовуються в даний час, і які не повинні вводитися, якщо вони не використовуються».

Еталони кінської сили

В Україні величина кінської сили встановлена рівної 735,499 Вт.

У більшості європейських країн кінська сила визначається як 75 кгс · м / с, тобто як потужність, що витрачається при рівномірному вертикальному підніманні вантажу масою в 75 кг зі швидкістю 1 метр в секунду при стандартному прискоренні вільного падіння (9,80665 м / с ²). В такому випадку 1 л. с. складає рівно 735,49875 Вт, що іноді називають метричної кінської силою (позначення ньому. PS, фр. ch, нід. pk), хоча вона не входить в метричну систему одиниць.

У США і Великобританії в автомобільній галузі частіше досі прирівнюють кінські сили до +745,69988145 Вт (позначення англ. Hp), що дорівнює +1,01386967887 метричної кінської сили.

У США також використовуються електрична кінська сила і котельна кінська сила (Boiler horsepower - використовуються в промисловості та енергетиці).

співвідношення

Назва Формула Потужність у ватах
Метрична кінська сила ≡ 75 кгс · м / с = 735,49875 Вт (точно)
Механічна кінська сила
= Індикаторна кінська сила
≡ 33 000 фут · lb f / хв
= 550 фут · lb f / с
= +745,69987158227022 Вт
Електрична кінська сила ≡ 746 Вт
Котлова кінська сила ≡ 33 475 BTU / ч = 9809,5 Вт

Кінська сила, безумовно, є однією з найбільш іронічних одиниць виміру. Її присутність в механічної формі практично усунуло необхідність використання «біологічних» кінських сил, ось тільки потужність будь-яких автомобілів ми як і раніше вимірюємо в старих добрих «конях». Уявіть, якби ми до сих пір оцінювали яскравість лампочки в свічках! Так звідки ж з'явився цей термін?

Виявляється, його придумав Джеймс Ватт - знаменитий шотландський інженер і винахідник. У 1763 році його попросили відремонтувати діючий макет парової машини Ньюкомена. Макет був оснащений дводюймовим циліндром і мав робочий хід поршня в шість дюймів. Після серії експериментів Ватт замінив металевий циліндр на змащений лляною олією і висушений в печі дерев'яний, а також зменшив кількість жене за один цикл води.

Макет заробив, а винахідник переконався в неефективності парової машини і вніс в конструкцію численні удосконалення, які підняли продуктивність більш ніж в чотири рази. Як результат, роботи Ватта поклали початок промислової революції спочатку в Англії, а потім і в усьому світі. Але щоб парові машини добре продавалися, покупцям потрібно було наочно і доступно пояснити їхні переваги.

Наприклад, продемонструвати, роботу скількох коней здатні замінити ці самі парові машини. У той час в Англії для підняття із шахт вугілля, води і людей використовувалися бочки об'ємом від 140,9 до 190,9 л. Один барель важив 172,4 кілограма, а витягнути таку бочку могли двоє коней за канат, перекинутий через блок. Зусилля середнього коня протягом 8 годин роботи складає 15% від її ваги або 75 кілограм-сил при масі коні в 500 кг.

Ватт прийшов до висновку, що бочку масою 180 кілограмів можуть витягнути з шахти двоє коней зі швидкістю 2 милі / год. Тоді, помноживши ½ бареля на 2 милі / год, отримаємо, що одна кінська сила дорівнює 1 барель · миля / год. Округливши розрахунки в фунто-футах за хвилину, винахідник вирішив, що кінська сила буде дорівнює 33000 фунто-футів в хвилину. У більшості європейських країн і Росії кінська сила визначається як 75 кгс · м / с, тобто як потужність, що витрачається при рівномірному вертикальному підйомі вантажу масою в 75 кг зі швидкістю 1 м / с і стандартному прискоренні вільного падіння.

В такому випадку 1 к.с. складає рівно 735,49875 ват - цю величину ще називають «метричної кінської силою». На Другому Конгресі Британської Наукової асоціації в 1882 році була прийнята нова одиниця вимірювання потужності - «ват», названа, власне, на честь Джеймса Ватта. Але замість віртуальних ват ми вважаємо за краще використовувати старі добрі кінські сили. Погодьтеся, так набагато зрозуміліше.