Where "horsepower" actually came from
该单位的字面起源令人惊讶。 1780 年代,詹姆斯·瓦特 (James Watt) 向矿主出售蒸汽机,这些矿主习惯于从马的角度思考——具体来说,一台抽水机可以替代多少匹马。为了给买家提供一个可以比较的数字,瓦特测量了磨坊马转动轮子的情况,并计算出它每分钟可以承受大约 33,000 英尺磅的工作量。他将一马力准确地定义为该速率,并添加了安全裕度,以便他的发动机能够可靠地超越纸上的数字,并且在蒸汽机本身不再使用后很长一段时间,该单位仍处于停滞状态。
这段历史就是为什么这个定义在今天看起来异常具体的原因:1 HP = 33,000 ft-lb/min = 550 ft-lb/秒 = 745.7 瓦。这是现代工程中留下的马形洞,不是任何人都会从头开始发明的数字。
该公式适用于任何旋转机器
无论是汽车发动机、电动机还是水泵,都存在相同的关系:功率等于扭矩乘以轴的旋转速度。
HP =(扭矩(磅英尺 × RPM)) ÷ 5,252
电机在 1,750 RPM 时产生 50 磅英尺的扭矩,可提供 (50 × 1,750) ÷ 5,252 ≈ 16.7 HP。
如果您专门使用汽车或卡车发动机 — 测功图、制动马力、PS 与 SAE HP — 发动机马力计算器 更深入地了解汽车特定领域。
HP、kW 和瓦特之间的转换
| 单元 | 等于 |
|---|---|
| 1 机械马力 | 745.7 W (0.7457 kW) |
| 1 PS (公制HP) | 735.5 W (~98.6% 机械HP) |
| 1 kW | ~1.341 HP |
机械 HP 和公制 PS 之间的差距很小(约 1.4%),但在将美国 HP 规格表与欧洲 PS 规格表进行比较时,这一差距很重要。电动机铭牌几乎总是引用千瓦,这就是存在上述转换模式的原因:将电动机的千瓦额定值与马力要求相匹配(反之亦然)是人们使用此计算器的最常见原因之一。
汽车世界之外的马力
- 电动机:工业和泵电机的额定值通常以 HP 或 kW 为单位,将电机与负载匹配意味着将所需功率与电机在其运行 RPM 下的额定输出进行比较。
- 水泵和灌溉泵:泵的马力与流量和需要提升水的高度有关,而不是直接与扭矩和转速相关——但相同的动力装置将其与泵吸取的电能联系起来。
- HVAC 和压缩机:压缩机电机的尺寸以 HP 或 kW 为单位,以匹配其驱动所需的冷却或加热负载。
- 发电机:发电机输出通常以 kW 为单位,因此 HP 到 kW 的转换是根据所需电力负载确定发电机尺寸的第一步。
在每种情况下,基础数学都是相同的——只是扭矩和转速的来源发生了变化。
为什么更多的马力并不意味着更高的速度
马力衡量的是能量的输送速度,而不是能量的实际使用情况。车辆的实际加速度还取决于重量、传动装置、轮胎牵引力以及转速范围内扭矩峰值的位置,这就是为什么具有中等马力的较轻机器通常会优于纸面上峰值数较高的较重机器。