Where "horsepower" actually came from
Die Einheit hat einen überraschend wörtlichen Ursprung. In den 1780er Jahren verkaufte James Watt Dampfmaschinen an Minenbesitzer, die es gewohnt waren, in Pferden zu denken – insbesondere, wie viele Pferde eine Pumpmaschine ersetzen könnte. Um den Käufern eine Vergleichszahl zu geben, maß Watt ein Mühlenpferd, das ein Rad drehte, und errechnete, dass es etwa 33.000 Fuß-Pfund Arbeit pro Minute aushalten könnte. Er definierte eine PS als genau diesen Wert, fügte eine Sicherheitsmarge hinzu, damit seine Motoren die auf dem Papier angegebene Zahl zuverlässig übertreffen würden, und die Einheit blieb bestehen, lange nachdem die Dampfmaschinen selbst nicht mehr verwendet wurden.
Aufgrund dieser Geschichte sieht die Definition heute seltsam spezifisch aus: 1 PS = 33.000 ft-lb/min = 550 ft-lb/Sekunde = 745,7 Watt. Es ist ein pferdeförmiges Loch, das in der modernen Technik hinterlassen wurde, und keine Zahl, die irgendjemand von Grund auf erfinden würde.
Die Formel für jede rotierende Maschine
Ob es sich um einen Automotor, einen Elektromotor oder eine Wasserpumpe handelt, es gilt der gleiche Zusammenhang: Leistung ist gleich Drehmoment mal der Geschwindigkeit, mit der sich die Welle dreht.
PS = (Drehmoment in lb-ft × U/min) ÷ 5.252
Ein Motor, der bei 1.750 U/min ein Drehmoment von 50 lb-ft erzeugt, liefert (50 × 1.750) ÷ 5.252 ≈ 16,7 PS.
Wenn Sie speziell mit einem Pkw- oder Lkw-Motor arbeiten – Prüfstanddiagramme, Bremsleistung, PS vs. SAE-PS – die Motor-PS-Rechner geht tiefer in dieses automobilspezifische Gebiet ein.
Umrechnung zwischen PS, kW und Watt
| Einheit | Gleich |
|---|---|
| 1 mechanische HP | 745.7 W (0.7457 kW) |
| 1 PS (metrische PS) | 735.5 W (~98.6% mechanischer PS) |
| 1 kW | ~1.341 HP |
Der Abstand zwischen mechanischen PS und metrischen PS ist gering – etwa 1,4 % –, spielt aber eine Rolle, wenn man ein US-Datenblatt in HP mit einem europäischen in PS vergleicht. Auf den Typenschildern von Elektromotoren wird fast immer kW angegeben, weshalb es den oben genannten Umrechnungsmodus gibt: Die Zuordnung der kW-Leistung eines Motors zu einer PS-Anforderung (oder umgekehrt) ist einer der häufigsten Gründe, warum Menschen zu diesem Rechner greifen.
PS außerhalb der Automobilwelt
- Elektromotoren: Industrie- und Pumpenmotoren werden üblicherweise in PS oder kW angegeben, und die Anpassung eines Motors an eine Last bedeutet, die erforderliche Leistung mit der Nennleistung des Motors bei seiner Betriebsdrehzahl zu vergleichen.
- Wasser- und Bewässerungspumpen: Die Pumpenleistung hängt von der Durchflussrate und der Höhe ab, die das Wasser anheben muss, nicht direkt vom Drehmoment und der Drehzahl – aber das gleiche Aggregat verknüpft sie mit der elektrischen Energie, die die Pumpe zieht.
- HVAC und Kompressoren: Kompressormotoren werden in PS oder kW dimensioniert, um der Kühl- oder Heizlast zu entsprechen, die sie antreiben müssen.
- Generatoren: Die Generatorleistung wird oft in kW angegeben, sodass die Umrechnung von PS in kW der erste Schritt bei der Dimensionierung eines Generators für die erforderliche elektrische Last ist.
In jedem Fall ist die zugrunde liegende Mathematik identisch – nur die Quelle der Drehmoment- und Drehzahlzahlen ändert sich.
Warum mehr PS nicht automatisch mehr Geschwindigkeit bedeutet
Die Leistung misst die Geschwindigkeit, mit der Energie geliefert werden kann, und nicht, wie gut diese Energie tatsächlich genutzt wird. Die reale Beschleunigung eines Fahrzeugs hängt auch vom Gewicht, der Übersetzung, der Reifentraktion und davon ab, wo im Drehzahlbereich das Drehmoment seinen Höhepunkt erreicht – weshalb eine leichtere Maschine mit mäßiger Leistung auf dem Papier regelmäßig eine schwerere Maschine mit einer höheren Spitzenzahl übertrifft.