Where "horsepower" actually came from
Эта единица имеет на удивление буквальное происхождение. В 1780-х годах Джеймс Уатт продавал паровые машины владельцам шахт, которые привыкли думать о лошадях, а именно о том, сколько лошадей может заменить насосная машина. Чтобы дать покупателям цифру, с которой они могли бы сравниться, Уотт измерил мельничную лошадь, вращающую колесо, и подсчитал, что она может выдерживать около 33 000 футо-фунтов работы в минуту. Он определил одну лошадиную силу именно как эту мощность, добавил запас прочности, чтобы его двигатели надежно превосходили цифры на бумаге, и агрегат зависал еще долго после того, как сами паровые двигатели вышли из строя.
Именно из-за этой истории определение сегодня выглядит странно конкретным: 1 л.с. = 33 000 фут-фунт/мин = 550 фут-фунт/секунда = 745,7 Вт. Это дыра в форме лошади, оставленная в современной инженерии, и никто бы не придумал такое число с нуля.
Формула для любой вращающейся машины
Будь то автомобильный двигатель, электродвигатель или водяной насос, соотношение остается одинаковым: мощность равна крутящему моменту, умноженному на скорость вращения вала.
HP = (Крутящий момент в фунтах-футах × об/мин) ÷ 5,252
Двигатель, развивающий крутящий момент 50 Нм при 1750 об/мин, обеспечивает (50 × 1750) ÷ 5252 ≈ 16,7 л.с.
Если вы работаете конкретно с двигателем легкового или грузового автомобиля — динамометрические диаграммы, тормозная мощность, мощность и мощность по SAE — Калькулятор мощности двигателя углубляется в эту автомобильную территорию.
Преобразование между л.с., кВт и ваттами
| Единица | Равно |
|---|---|
| 1 механический HP | 745.7 W (0.7457 kW) |
| 1 PS (метрика HP) | 735.5 W (~98.6% механического л.с.) |
| 1 kW | ~1.341 HP |
Разрыв между механическим HP и метрическим PS невелик — около 1,4% — но он имеет значение при сравнении технических характеристик HP для США с европейскими для PS. На паспортных табличках электродвигателей почти всегда указывается мощность, поэтому существует описанный выше режим преобразования: сопоставление номинальной мощности двигателя с требуемой мощностью (или наоборот) является одной из наиболее распространенных причин, по которым люди обращаются к этому калькулятору.
Лошадиные силы за пределами автомобильного мира
- Электродвигатели: промышленные двигатели и двигатели насосов обычно имеют номинальную мощность в л.с. или кВт, а согласование двигателя с нагрузкой означает сравнение требуемой мощности с номинальной мощностью двигателя при его рабочих оборотах в минуту.
- Водяные и ирригационные насосы: мощность насоса зависит от скорости потока и высоты, на которую должна подниматься вода, а не непосредственно от крутящего момента и числа оборотов в минуту, но тот же силовой агрегат связывает ее с электрической энергией, которую насос потребляет.
- HVAC и компрессоры: двигатели компрессоров имеют мощность в л.с. или кВт, чтобы соответствовать охлаждающей или тепловой нагрузке, которую они должны обеспечивать.
- Генераторы: мощность генератора часто измеряется в кВт, поэтому преобразование л.с. в кВт является первым шагом при выборе генератора для требуемой электрической нагрузки.
В каждом случае основная математика одинакова — меняется только источник крутящего момента и числа оборотов.
Почему больше лошадиных сил не означает автоматически больше скорости
Мощность в лошадиных силах измеряет скорость передачи энергии, а не то, насколько хорошо эта энергия фактически используется. Реальное ускорение автомобиля также зависит от веса, передачи, сцепления шин и того, где в диапазоне оборотов достигается пик крутящего момента — именно поэтому более легкая машина с умеренной мощностью регулярно превосходит более тяжелую машину с более высоким пиковым числом на бумаге.