jumper_w@mail.ru +7 (727) 329 13 89
0
jumper_w@mail.ru
+7 (727) 329 13 89
Как работает лошадиная сила
« Вернуться назад

Скорее всего, вы слышали о лошадиных силах. Почти каждый рекламный ролик на телевидении упоминает об этом, люди, говорящие о своих автомобильных бандах, говорят о и даже большинстве газонокосилок, имеют на них большую наклейку, чтобы рассказать вам рейтинг мощности.

Но что такое лошадиная сила, и что означает рейтинг мощности в плане производительности? В этой статье вы точно узнаете, что такое лошадиная сила и как вы можете применить ее к своей повседневной жизни.

Термин « лошадиная сила» был изобретен инженером Джеймсом Уоттом. Ватт жил с 1736 по 1819 год и наиболее известен своей работой по улучшению характеристик паровых двигателей . Нам также напоминают о нем каждый день, когда мы говорим о 60-ваттных лампочках .

История гласит, что Ватт работал с пони, поднимая уголь на угольной шахте, и он хотел найти способ поговорить о мощности, доступной от одного из этих животных. Он обнаружил, что в среднем минский пони может сделать за месяц около 22 000 фунтов фунтов. Затем он увеличил это число на 50 процентов и привязал измерение лошадиной силы при работе на 33 000 фут фунтов за одну минуту. Именно эта произвольная единица измерения пробилась сквозь века и теперь появляется на вашем автомобиле, газонокосилка, ваша цепная пила и даже в некоторых случаях ваш пылесос.

То, что означает сила лошади, такова: по мнению Ватта, одна лошадь может выполнять каждую минуту по 33 000 футов фунтов. Итак, представьте себе лошадь, поднимающую уголь из угольной шахты, как показано выше. Лошадь, оказывающая 1 лошадиную силу, может поднять 330 фунтов угля на 100 футов в минуту или 33 фунта угля на 1000 футов за одну минуту или 1000 фунтов на 33 фута за одну минуту. Вы можете составить любую комбинацию ног и фунтов, которые вам нравятся. Пока продукт составляет 33 000 фут-фунтов за одну минуту, у вас есть лошадиная сила.

Вы, вероятно, можете себе представить, что вы не захотите загружать 33 000 фунтов угля в ведро и попросите лошадь переместить его на 1 фут за минуту, потому что лошадь не может сдвинуть эту большую нагрузку. Возможно, вы также можете себе представить, что вы не захотите положить 1 фунт угля в ведро и попросите лошадь бежать 33 000 футов за одну минуту, так как это переводится в 375 миль в час, и лошади не могут бежать так быстро. Однако, если вы прочитали « Как работает блок и снаряд» , вы знаете, что с блоком и инструментом вы можете легко обменять воспринимаемый вес на расстояние, используя расположение шкивов. Таким образом, вы можете создать блок и систему захвата, которая обеспечивает удобную массу лошади на удобной скорости, независимо от того, сколько веса фактически находится в ковше.

Лошадиная сила также может быть преобразована в другие единицы. Например:

  • 1 лошадиная сила эквивалентна 746 Вт. Поэтому, если вы возьмете лошадь с 1 лошадиной силой и положите ее на беговую дорожку, она может работать с генератором, производящим непрерывную 746 Вт.
  • 1 лошадиная сила (в течение часа) эквивалентна 2 455 BTU (британские тепловые единицы). Если вы приняли это 746 Вт и пропустили его через электрический нагреватель в течение часа, он произведет 2,545 BTU (где BTU - это количество энергии, необходимое для повышения температуры 1 фунта воды 1 градус F).
  • Один BTU равен 1055 джоулям, или 252 грамма-калорий, или 0,252 калории пищи Предположительно, лошадь, производящая 1 лошадиную силу, сжигала бы 641 калорий за один час, если бы она была на 100 процентов эффективной.

Измерение мощности

Если вы хотите знать мощность двигателя, заведите двигатель до динамометраДинамометр помещает нагрузку на двигатель и измеряет мощность, которую двигатель может производить против нагрузки. Аналогично, если вы присоедините вал к двигателю, двигатель может нанести крутящий момент на вал. Динамометр измеряет этот крутящий момент. Вы можете легко преобразовать крутящий момент в лошадиную силу, умножив крутящий момент на об / мин / 5,252.

Вы можете понять, как работает динамометр следующим образом: представьте, что вы включаете двигатель автомобиля, положите его в нейтральное положение и наденьте. Двигатель будет работать так быстро, что он взорвется. Это нехорошо, поэтому на динамометре вы применяете нагрузку на напольный двигатель и измеряете нагрузку, которую двигатель может обрабатывать с разной частотой вращения двигателя. Вы можете подключить двигатель к динамометру, надеть его и использовать динамометр, чтобы наложить достаточную нагрузку на двигатель, чтобы сохранить его, скажем, на 7000 об / мин. Вы записываете, сколько нагрузки может обрабатывать двигатель. Затем вы применяете дополнительную нагрузку, чтобы сбить скорость двигателя до 6500 об / мин и записать там нагрузку. Затем вы применяете дополнительную нагрузку, чтобы получить ее до 6000 об / мин, и так далее. Вы можете сделать то же самое, начиная с 500 или 1000 оборотов в минуту и ​​прокладывая себе путь вверх. Какие динамометры на самом деле измеряют крутящий момент (в фунтах-футах), а для преобразования крутящего момента в лошадиную силу вы просто умножаете крутящий момент на об / мин / 5,252.

Графическая мощность

Если вы создадите лошадиную силу против значений оборотов двигателя, то в итоге вы получите кривую мощности для двигателя. Типичная кривая мощности для высокопроизводительного двигателя может выглядеть так (это может быть кривая для 300-сильного двигателя в Twin-turbo Mitsubishi 3000):

 
Для измерения мощности требуется динамометр с питанием.Узнайте, как график лошадиной силы против значений оборотов дает график, называемый кривой мощности.

То, что такое граф, указывает на то, что любой двигатель имеет максимальную мощность - значение оборотов в минуту, при котором мощность, доступная от двигателя, максимальна. Двигатель также имеет максимальный крутящий момент при определенных оборотах. Вы часто увидите это в брошюре или обзоре в журнале «320 HP @ 6500 об / мин, 290 фунт-фут крутящего момента при 5000 об / мин» (цифры для серии Shelby 1999 года 1). Когда люди говорят, что двигатель имеет «большой крутящий момент низкого уровня», то, что они означают, заключается в том, что максимальный крутящий момент происходит при довольно низком значении оборотов, например, 2000 или 3000 об / мин.

Еще одна вещь, которую вы можете увидеть на кривой мощности автомобиля, - это место, где двигатель имеет максимальную мощность. Когда вы пытаетесь быстро ускорить работу, вы хотите, чтобы двигатель двигался близко к максимальной точке лошадиной силы на кривой. Вот почему вы часто понижаете передачу, чтобы ускорить - путем понижающей передачи, вы увеличиваете обороты двигателя, что обычно приближает вас ближе к точке пиковой мощности на кривой. Если вы хотите «запустить» свой автомобиль из светофора, вы, как правило, будете двигать двигатель, чтобы получить двигатель с максимальной скоростью вращения, а затем отпустить муфту, чтобы сбросить максимальную мощность на шины .

Одна из областей, где люди больше всего говорят о лошадиных силах, относится к высокопроизводительным автомобилям. В следующем разделе мы поговорим о подключении.

Мощность в высокопроизводительных автомобилях

Автомобиль считается «высокопроизводительным», если он имеет большую мощность относительно веса автомобиля. Это имеет смысл - чем больше у вас веса, тем больше мощности требуется для его ускорения. Для заданного количества мощности вы хотите минимизировать вес, чтобы максимизировать ускорение.

В следующей таблице приведены лошадиные силы и вес для нескольких высокопроизводительных автомобилей (и один низкопроизводительный автомобиль для сравнения). На графике вы можете увидеть максимальную мощность, вес автомобиля, соотношение мощности к весу (лошадиная сила, деленная на вес), количество секунд, которое машина занимает, чтобы ускорить с нуля до 60 миль в час, и цену.

Вы можете видеть очень определенную корреляцию между отношением мощности к весу и временем от 0 до 60, в большинстве случаев более высокое соотношение указывает на более быстрый автомобиль. Интересно, что между скоростью и ценой меньше корреляции. Viper на самом деле выглядит довольно неплохо на этом столе!

Если вы хотите быстрый автомобиль, вам нужно хорошее соотношение мощности к весу. Вы хотите много энергии и минимального веса. Итак, первое, что нужно начать, - это очистить свой багажник.