Что такое лошадиная сила?

Lifan

Что такое крутящий момент? Что такое лошадиная сила?

Автопроизводители всегда ищут преимущество над конкурентами. Чаще всего автомобильные компании обращают внимание на мощность автомобиля, пытаясь привлечь потенциального покупателя. Но мощность автомашины еще не говорит о том, что автомобиль в действительности является мощным. Так автомобиль, имеющий больше лошадиных сил может быть слабее автомобиля, имеющий меньше количество л.с., но у которого больший крутящий момент. В чем разница между этими измерениями? Что они означают? На удивление эти измерения совершенны разные по своему смыслу, но взаимосвязаны.

Некоторые транспортные средства, при небольшом объеме двигателя, имеют большую мощность. Так рекордсменом среди традиционных атмосферных двигателей является спортивный автомобиль Honda S2000, производство которого было прекращено несколько лет назад. Как лезвие самурайского меча, этот спортивный автомобиль был очень резким и очень быстрым.

Первые модели этой марки оснащались 2,0-х литровым бензиновым двигателем, мощностью 240 л.с. . Потрясает одно, что достигнуть такой мощности Японской компании удалось без использования турбонагнетателей (турбин). Мощность, которую выдавала S2000 была естественна, благодаря возможности работы двигателя почти на 9000 оборотах. Представляете, какой рев мотора был при максимальном ускорении машины?

Но если посмотреть подробнее технические характеристики этого автомобиля, то мы увидим, что крутящий момент составляет всего 208Нм (Ньютон-метр), что сопоставимо с маломощными автомобилями.

Не смотря на это, Honda S2000 была мощным автомобилем, но это достигалось только благодаря бешеным оборотам двигателя (который ревел, как звук сирены воздушной тревоги), которые постоянно находились около опасной красной черты тахометра.

Возьмем другой совершенно противоположный пример — автомобиль Dodge Ram 3500 Пикап. Покупатели могут выбрать супер-мощную комплектацию с дизельным двигателем компании Cummins, объемом 6,7 литра, который выдает мощность в 330 л.с. и крутящим моментом 895Нм. Это очень сильный автомобиль, который способен сдвинуть с места все что угодно (Примеч. авт. «или почти все»)

Происхождение лошадиных сил

Есть один поворотный момент в истории, когда один человек сыграл огромную роль и оказал содействие в развитии мира, в котором мы сейчас живем. Этот человек инженер-изобретатель Джеймс Уатт, положивший начало промышленной революции в Англии, а затем во всем мире в 1700-х годах. Самые знаменитые изобретения Джеймса это ножной стартер и улучшенный паровой двигатель, который инженер сделал более эффективным, мощным и производительным. Но это еще не все. Изобретатель, впервые в мире, создав паровой котел (паровой двигатель) придумал понятие мощности, которая выражается «Ваттах» (Ватт), в лошадиных силах и в крутящем моменте.

По сути, эти понятия и систему измерения мощности Джеймс Уайт придумал для того, чтобы при продаже своих паровых котлов (двигателей) более проще объяснить клиенту, какую мощность выдает его котел. Ведь согласитесь намного проще сказать покупателю котла: «паровой двигатель будет выполнять работу двух лошадей», чем сказать в 18-веке, что мощность парового двигателя составляет N-количество «Нм» или «Фунт-Футов» силы. Никто бы не понял.

Используйте силу

Сила эта главное, чтобы достичь какой-то скорости. Ведь без затрачивания сил не будет и скорости. Соответственно скорость будет зависеть от того, какой объем силы мы затратили для достижения скорости. Для примера: Если несколько метров пробежать за 5 секунд и 10 секунд, то соответственно сила, которую мы потратим для этой короткой пробежки, будет различна. Ведь для более быстрой пробежки необходима большая сила.

Другой пример: Если вы передвигаете мебель в доме, то если вы хотите быстрее ее передвинуть, вам необходима, куда большая сила, чем, если двигать мебель медленно и не спеша. И сила при такой работе куда важнее скорости.

Мощность и крутящий момент неразрывно взаимосвязаны. Так как лошадиная сила происходит из крутящего момента. Формула для расчета мощности двигателя очень проста.

Для начала необходимо силу, которая выражается в Ньютон-метрах (Н.м.) умножить на 0,7376 для того, чтобы перевести значения в Британскую и Американскую единицу измерения силы (Фунт-Фут), а далее воспользовавшись выше указанной формулой умножить на количество оборотов двигателя (RPM), а далее разделить полученное значение на число 5252 . В итоге мы получим примерное значение мощности двигателя, которое выражается в лошадиных силах. На примере, нижеуказанной формулы, сделан расчет мощности двигателя при силе 100 фунт-фут (1000 оборотов в минуту двигателя). На примере получилось, что при силе в 100 фунт-футах и оборотах 1000 в минуту, мощность двигателя составила приблизительно около 19 л.с.

Разницу между мощностью и силой легко понять на еще одном примере. Если вы на автомобиле буксируете, какой-то груз в гору, то вам будет необходим низкий крутящий момент, но больше силы для более легкого буксирования. Если же вы хотите максимально быстро разогнать автомобиль с 0 до 100 км/час, то вам необходимо максимальное количество оборотов двигателя и не очень много силы для разгона автомашины за короткий промежуток времени. Но чем больше будет мощность, тем быстрее вы разгоните автомашину до 100 километров.

Поэтому, как правило, различная грузовая и подъемная техника, оснащается дизельными двигателями, которые имеют большую тягу, но не высокое максимальное количество оборотов двигателя по сравнению с бензиновыми силовыми агрегатами. Дизельные двигатели способны передвигать транспортные средства, которые имеют огромную массу. Но такой автотранспорт очень медленно разгоняется с места из-за небольшого количества л.с.

Вот почему Honda S2000 может сорваться с места и разогнаться до 100 километров в час примерно за 6 секунд, Dodge RAM 3500 может буксировать груз весом более 8000 килограмм (на прицепе). Это абсолютное различие между крутящим моментом и лошадиной силой.

В транспортных средствах есть еще один элемент, который помогает автомобилю передавать крутящий момент на колеса — это коробка переключения скоростей, которая предназначена для передачи максимального крутящего момента при определенной скорости. Например, тракторные тягачи и трактора для перевозки тяжелых грузов в прицепах, оснащаются большими дизельными двигателями, у которых большой крутящий момент и большая сила, выраженная в Ньютон-метрах (Н.м.). Но такие двигатели не имеют большое количество лошадиных сил. Такие двигатели созданы не для разгона транспортного средства до высокой скорости, а созданы для перевозки тяжелых грузов. Некоторые такие тракторы оснащены 10 ступенчатыми коробками переключения передач.

Так мощность и крутящий момент близко связаны непосредственно друг с другом. Лошадиная сила зависит от крутящего момента (силы Н.м.) и от количества оборотов в минуту двигателя.

Крутящий момент — по своей сути это сила и мощность, с которой можно сделать определенную работу. И чем меньше затрачивается времени для выполнения (или набора определенной скорости), тем больше мощность автомобиля, которая выражается в лошадиных силах.

Автомобиль, который может с места проехать 1,5 километра за 4 секунды нуждается в большей мощности, чем автомашина проезжающая этот же отрезок за 12 секунд.

Что такое Лошадиная сила ?

— Что такое одна лошадиная сила?

— Это сила одной лошади высотой один метp и весом один килограмм.

— Позвольте, да где же вы видели такую лошадь?

— Ее трудно увидеть. Она хранится в палате мер и весов под Парижем!

На самом деле все началось с того, как Джеймс Уатт в 1782 году изобрёл паровую машину двойного действия. В отличии от первых паровых машин — эта получилась на редкость экономичной и легко управляемой. Но как любое изобретение — машина оставалась бесполезной для изобретателя, если нет коммерческого использования машины. Необходим был пиар изобретения.

Свое изобретение он предлагал использовать для выкачивания воды из шахты. Но как объяснить прижимистым шахтовладельцам, что им предлагают купить и в чем преимущества этого нового приспособления?

Наблюдая за традиционным источником энергии — лошадью, Уатт пришел к выводу, что в среднем за минуту она поднимает груз в 180 фунтов на 181 фут. Округлив расчеты в фунто-футах за минуту, он решил, что лошадиная сила будет равна 33 000 этих самых фунто-футов в минуту.

Расчёты Уатта относились к мощности лошади, усреднённой за большое время. Кратковременно лошадь может развивать мощность около 1000 кгс·м/с, что соответствует 9,8 кВт или 33 475 BTU/ч (котловая лошадиная сила).

И вот для того чтобы оценить мощность новых двигателей, предприняли следующее. Запрягли лошадь в обычный водоподъемный насос, работающий на конной тяге, и посмотрели, сколько она поднимет за день воды. Затем присоединили к этому же насосу паровой двигатель и посмотрели, какой результат получится за день его работы. Поделили второе количество на первое и на этих цифрах объяснили шахтовладельцам, что насос заменяет N-ное число лошадей. Полученная в результате первого эксперимента мощность стала мерилом и получила название «лошадиная сила».

На самом деле мощность, которую средняя лошадь способна развивать сколько-нибудь долгое время, меньше полученной Уаттом величины. Или погонщик работал очень хорошо, или лошадь попалась очень «натренированная». Конечно, лошади бывают разные и невозможно ожидать, что и тяжеловоз и арабский скакун разовьют одинаковую мощность. И все же, когда лошадь создает такую мощность? На этот вопрос в журнале «American scientist» один из авторов предложил следующий вариант: мощность в одну лошадиную силу развивает лошадь массой 750 килограммов, перепрыгивающая через препятствие шириной и высотой в 183 сантиметра.

При этом следует немного знать историю вопроса. В шахту не могла поместиться полноразмерная лошадь. Для работ использовались пони !

В качестве единицы мощности Уатт в свое время предложил такую единицу, как «лошадиная сила». Данная единица мощности устраивала шахтовладельцев, но совершенно не устраивала физиков. В 1882 году Британская ассоциация инженеров решила присвоить его имя единице мощности. Это был первый в истории техники случай присвоения собственного имени единице измерения.

Варианты определений лошадиной силы

В большинстве европейских стран, в том числе в России, лошадиная сила определяется как 75 кгс·м/с, 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, что иногда называют метрической лошадиной силой (обозначение нем. PS , фр. ch , нидерл. pk ), хотя она не входит в метрическую систему единиц.

В США и Великобритании мер в автомобильной отрасли чаще до сих пор приравнивают лошадиные силы к 745,69987158227022 Вт (обозначение англ. hp ), что равно 1,013869665424 метрической лошадиной силы.

В США также используются электрическая лошадиная сила и котловая лошадиная сила (используются в промышленности и энергетике).

Что такое "лошадиная сила"? Чему равна?

Лошадиная сила (л.с.) – это внесистемная единица измерения мощности.

Первым придумал «лошадиную силу» тот, в честь кого в дальнейшем и была названа единица мощности — знаменитый шотландский механик-изобретатель Джеймс Уатт (или Ватт): он, наблюдая за работой на угольных копях, где лошадей использовали для подъема породы, решил, что лошадь обладает некоторой мощностью и эту мощность можно подсчитать, если соотнести выполненную лошадью работу с временем выполнения этой работы. Раз дело происходило на угольных копях, то и для расчета была взята масса угля, поднимаемого с глубины в 30 метров за одну минуту. Не знаю как (поскольку ученые потом определили, что ни одна лошадь не способна поднять указанный вес со скоростью 1 м/с), но ученый муж определил, что мощность одной лошади (т.е. та самая лошадиная сила) равна 150 кг*м/с. Потом британцы для измерения мощности ввели ватт и сказали, что лошадиная сила равна 745,7 Вт (сейчас эту величину называют механической л.с).

Но, кроме указанной, существуют следующие разновидности лошадиных сил:

  • метрическая — равна мощности, которая необходима для подъема 75 кг груза со скоростью 1 м/с: 1 л.с. = 735,5 Вт (именно эта л.с. используется в России при характеристике мощности автомобилей);
  • электрическая — та, что используется у нас в электросчетчиках: 1 эл.л.с. = 746 Вт;
  • котловая — используется в промышленности и энергетике: 1 к.л.с. = 9,809 кВт

ЛОШАДИНАЯ СИЛА

Научно-технический энциклопедический словарь .

Смотреть что такое «ЛОШАДИНАЯ СИЛА» в других словарях:

Лошадиная сила — ЛОШАДИНАЯ СИЛА. См. Индикаторная сила … Военная энциклопедия

ЛОШАДИНАЯ СИЛА — устаревшая внесистемная единица мощности; обозначается л. с. 1 л. с. = 75 кгс.м/с = 0,736 кВт … Большой Энциклопедический словарь

Лошадиная сила — ЛОШАДЬ, и, мн. и, ей, ям, дьми и дями, ях, ж. Крупное непарнокопытное животное сем. лошадиных. Домашняя л. Дикая л. Верховая л. Пара лошадей. Запрягать лошадей. Седлать л. Ехать на лошадях. Работать как л. (много и тяжело). Ну и л. эта баба (о… … Толковый словарь Ожегова

ЛОШАДИНАЯ СИЛА — (л. с., нем. PS, франц. CV, англ. HP), устаревшая внесистемная ед. мощности; 1 л. с. = 75 кгс•м/с=735,5 Вт; 1 НР=550 фут•фунт/с=745,7 Вт. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983 … Физическая энциклопедия

ЛОШАДИНАЯ СИЛА — (Horse power ) техническая единица мощности (отнюдь не силы), равная 75 кгм/сек, или 736 ватт. Обозначение HP (также ЛС или PS). Постепенно вытесняется более удобной единицей мощности киловаттом. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.:… … Морской словарь

ЛОШАДИНАЯ СИЛА (ЛС) — условная единица, служащая для измерения мощности машины, т. е. работы, совершаемой машиной в единицу времени. 1 ЛС равна 75 кгм/сек, или 736 вт (в электротехнике). Технический железнодорожный словарь. М.: Государственное транспортное… … Технический железнодорожный словарь

лошадиная сила — – устаревшая единица мощности, 1 л.с. = 1,36 кВт. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 … Автомобильный словарь

Лошадиная сила — (тех.) единица измерения мощности двигателя, равная 75 килограммометрам в секунду … Бухгалтерская энциклопедия

лошадиная сила — — [[Англо русский словарь сокращений транспортно экспедиторских и коммерческих терминов и выражений ФИАТА]] Тематики услуги транспортно экспедиторские EN h.р.horse power … Справочник технического переводчика

ЛОШАДИНАЯ СИЛА — (л. с.), единица измерения мощности машин, двигателей, равная 75 кГм/с или 736 Вт. Сокращенное обозначение PS (нем. Pferdestarke букв. Л, с.). Термин появился в конце XVIII в., когда возникла необходимость сравнения работоспособности л. и… … Справочник по коневодству

Чему равна 1 лошадиная сила?

Если взять любую энциклопедию и посмотреть в ней, что такое лошадиная сила, то мы прочитаем, что это внесистемная единица измерения мощности, которая в России не используется. Хотя на любом сайте дилерских автосалонов мощность двигателя указывается именно в лошадиных силах.

Что же это за единица, чему она равна?

Говоря о лошадиных силах двигателя, большинство из нас представляет простую картину: если взять табун из 80-ти лошадей и автомобиль с мощностью двигателя 80 л.с., то силы их окажутся равными и никто не сможет перетянуть канат.

Если попытаться воссоздать такую ситуацию в реальной жизни, то победит все же табун лошадей, поскольку для того, чтобы двигатель смог развить такую мощность, ему нужно раскрутить коленчатый вал до определенного количества оборотов в минуту. Лошади же рвануться с места и потащат автомобиль за собой, сломав ему таким образом коробку передач.

К тому же нужно понимать, что лошадиная сила — это стандартная единица мощности, тогда как каждая лошадь — индивидуальна и некоторые особи могут быть намного сильнее других.

В оборот лошадиные силы были введены еще в 1789 году. Известный изобретатель Джеймс Уатт хотел продемонстрировать, насколько выгоднее использовать паровые машины, а не лошадей для выполнения работы. Он просто взял и посчитал, сколько энергии тратит лошадь, чтобы с помощью простейшего подъемного механизма — колеса с закрепленными на нем веревками — вытаскивать из шахты бочки с углем или выкачивать воду с помощью насоса.

Оказалось, что одна лошадь может вытаскивать груз весом 75 килограмм со скоростью 1 м/с. Если перевести эту мощность в ватты, то получится, что 1 л.с. составляет 735 ватт. Мощность же современных автомобилей измеряют в киловаттах, соответственно 1 л.с. = 0,74 кВт.

Чтобы убедить владельцев шахты перейти с лошадиной тяги на паровую, Уатт предложил простой способ: измерить, какую работу смогут за день проделать лошади, а потом подключить паровой двигатель и посчитать, скольких лошадей он сможет заменить. Понятно, что паровой двигатель оказался более выгодным, потому что смог заменить определенное количество лошадей. Владельцы шахты поняли, что им дешевле содержать машину, чем целую конюшню со всеми вытекающими последствиями: сено, овес, навоз и так далее.

Стоит также сказать, что Уатт неправильно рассчитал силу одной лошадки. Поднимать вес 75 кг со скоростью 1 м/с способны только очень крепкие животные, кроме того долго работать в таких условиях они не смогут. Хотя есть свидетельства того, что кратковременно одна лошадь может развивать мощность до 9 кВт ( 9/0,74 кВт = 12,16 л.с.).

Как определяется мощность двигателя

На сегодняшний момент самый простой способ замерить реальную мощность двигателя — с помощью диностенда. Автомобиль загоняют на стенд, надежно его укрепляют, затем водитель разгоняет двигатель до максимальных оборотов и на табло отображается реальная мощность в л.с. Допустимая погрешность — +/- 0,1 л.с. Как свидетельствует практика, часто оказывается, что паспортная мощность не соответствует реальной, а это может говорить о наличии самых различных неисправностей — от некачественного топлива, до падения компрессии в цилиндрах.

Стоит сказать, что в силу того, что лошадиная сила — единица несистемная, в разных странах ее рассчитывают по-разному. В США и Англии, например, одна л.с. составляет 745 Ватт, а не 735 как в России.

Как бы там ни было, но все уже привыкли именно к этой единице измерения, поскольку она удобная и простая. Кроме того л.с. используется при расчете стоимости ОСАГО и КАСКО.

Согласитесь, если вы читаете в характеристиках автомобиля — мощность двигателя 150 л.с. — вам легче сориентироваться, на что он способен. А запись типа 110,33 кВт мало, что скажет. Хотя перевести киловатты в л.с. достаточно просто: 110,33 кВт делим на 0,74 кВт, получаем искомые 150 л.с.

Хотелось бы также напомнить, что само по себе понятие «мощность двигателя» не очень показательное, нужно еще учитывать и другие параметры: максимальный крутящий момент, обороты в минуту, вес автомобиля. Известно, что дизельные двигатели являются низкооборотистыми и максимальная мощность достигается на 1500-2500 об/мин, тогда как бензиновые разгоняются дольше, но на длинных дистанциях показывают лучшие результаты.