Hestekrefter: Hva er det, og hvorfor er det viktig?
Hestekrefter er et begrep som ofte brukes i bilindustrien, og det refererer til kraftuttaket til en motor. En hestekrefter tilsvarer kraften som trengs for å løfte 550 pund én fot på ett sekund eller 33 000 pund én fot på ett minutt.
Denne artikkelen vil undersøke hestekrefter som en enhet for å måle en motors kraft, dens betydning, beregning og forskjellen mellom ulike målinger.
Innhold
Hestekrefthistorie i et nøtteskall
Begrepet ble først laget av den skotske oppfinneren James Watt på slutten av 1700-tallet for å hjelpe til med å markedsføre hans forbedrede dampmaskin. Han baserte ideen sin på Gruvearbeiderens venn, skrevet av den engelske oppfinneren og ingeniøren Thomas Savery:
"Slik at en motor som vil løfte så mye vann som to hester, som jobber sammen samtidig i et slikt arbeid, kan gjøre, og som det hele tiden må holdes ti eller tolv hester for for å gjøre det samme . Så sier jeg, en slik motor kan gjøres stor nok til å gjøre det arbeidet som kreves ved å ansette åtte, ti, femten eller tjue hester som konstant skal vedlikeholdes og holdes for å utføre et slikt arbeid..."
Det var fornuftig å måle ytelsen til dampmaskinen på slutten av 1700-tallet i hestekrefter siden verdien bokstavelig talt betydde antall hester som motoren kunne erstatte. Det var ekstremt praktisk for potensielle kjøpere å forstå motorens ytelse.
Så hvor kommer tallet 33 000 pund én fot på ett minutt fra? Watt observerte en hest som dreide et møllehjul 144 ganger på en time eller 2,4 ganger i minuttet. Ved å inkludere radiusen til hjulet og avstanden hesten reiste på ett minutt, beregnet han en hestekrefter som 32 572 fot-lb/min. Et år senere ble dette tallet standardisert av Watt og Matthew Boulton til 33 000 fot-pund per minutt.
Hestekreftberegning
P = (T × N) / k
P- Hestekrefter (beregningens utgang)T- Dreiemoment, som enten kan være i pund-fot (ft-lb) eller tommer-pund (in-lb) )N- Rpmk- Konstant, hvis dreiemoment (T) er i pund-fot, så er det lik 5252; hvis dreiemomentet er i tomme-pund, er det lik 63 025
Viktigheten av hestekrefter
Hestekrefter brukes ofte som salgsargument for nye biler og lastebiler i bilindustrien. Forbrukere blir ofte tiltrukket av kjøretøyer med høyere hestekrefter, siden de blir sett på som kraftigere og dyktigere enn de med lavere karakterer.
Det er imidlertid viktig å merke seg at hestekrefter bare er én faktor for å bestemme et kjøretøys ytelse. Andre faktorer, som dreiemoment, aerodynamikk og vekt, kan påvirke kjøretøyets generelle ytelse betydelig.
Når det gjelder måling av hestekrefter, er det noen forskjellige metoder som kan brukes. Den vanligste metoden er å bruke et dynamometer, en enhet som måler effekten til en motor under belastning. Denne metoden gir et relativt nøyaktig mål på en motors effekt, og bilprodusenter og tunere bruker den ofte for å optimalisere ytelsen til motorene sine.
Hvorfor foretrekkes hestekrefter fremfor watt for å måle motoreffekt?
Det er upraktisk som måling for de fleste motorer og maskiner siden kraftuttaket er veldig høyt. En hestekrefter er nøyaktig 746 watt, så du kan forestille deg at selv mindre ytelsesdyktige motorer lett vil gi fem sifre i watt.
Metriske hestekrefter
Hestekrefter brukes også i Europa, men beregnes annerledes siden føttene er erstattet av meter, og pounds erstattes av kilogram kraft. Forskjellen er at den metriske ekvivalenten til hestekrefter er forkortet til PS (fra det tyske ordet Pferdestärke, som betyr "hestekrefter"). Når du ser på ytelsesspesifikasjonene til europeiske biler, kan du også komme over begrepet CV (fra italienske Cavalli Vapore).
Metriske hestekrefter (PS) er 98,6 % av én HP eller omvendt – 1,4 % mindre enn SAE-hestekrefter. Den europeiske union definerer kilowatt (kW) som et offisielt mål, men hestekrefter foretrekkes i hverdagslige beskrivelser. Enkelt sagt 1 Imperial hestekrefter = 1.014 metriske hestekrefter.
Hvorfor er det forskjell mellom amerikansk HP og europeisk HP?
I USA bruker de SAE-standarder; i Europa bruker de DIN, som står for Deutsche Industrie Normen - German Industrial Standard. Forskjellen er at SAE-hestekreftene er kraften til å løfte 33 000 lbs på en fot på ett minutt. Til sammenligning definerer DIN én metrisk hestekrefter som kraften til å løfte 4500 kilo over en avstand på én meter på ett minutt.
Elektriske hestekrefter
En hestekrefter tilsvarer 746 watt (W) eller 0,746 kilowatt (kW) i SI (International System of Units). Det er ingen forskjell mellom elektriske og mekaniske hestekrefter. For å beregne hestekrefter fra watt, multipliser verdien i watt med 0,00134. På den annen side, for å få watt, multipliser hestekreftverdien med 746.
Forskjellen mellom HP, BHP og WHP
Som sagt refererer hestekrefter til kraften til en motor. Bremsehestekrefter har ingenting med bilens bremsesystem å gjøre. Evaluering av en motors effekt innebærer ofte å bruke et dynamometer, en mekanisk brems som kan påføre variable belastninger på en motor i gang, og dermed begrepet bremsehestekrefter.
Dynamometer gjør det mulig å beregne dreiemoment og kraft ved forskjellige motorturtall, med bremsehestekrefter som tallet som er oppgitt ved et gitt turtall. Bremsehestekrefter er den maksimale utgangseffekten eksklusive friksjonstapene ved drivverket.
Friksjonstap forårsaker, for å si det enkelt, tap av kraft, det vil si at selv om bilen din har 200 HK, vil den ikke kunne oppnå denne kraften på veien. Friksjon oppstår i drivverket og girkassen. Avhengig av girkasse, drivverk osv., kan bilen generelt miste fra 15 % til 25 % av kraften. For eksempel tar AWD mellom 20-25 % av kraften.
Hjul hestekrefter (WHP)
Det er kanskje den mest relevante målingen siden den gjenspeiler mer realistiske tall for hvor mye kraft bilen kan oppnå på veien. WHP måles ved hjulene ved hjelp av et chassisdynamometer og er alltid lavere enn hestekrefter eller BHP siden det tar med friksjonstap.
Bilprodusenter har en tendens til å legge vekt på hestekrefter og høflig ignorere WHP siden det alltid er et lavere tall. Lavere tall selger dårlig.
Hvor mange hestekrefter har et menneske?
En sunn voksen kan produsere og opprettholde rundt 1,2 hk (eller 0,89 kW) i en kort periode – denne verdien synker til en tiendedel av én hestekrefter hvis vi snakker om en lengre periode.
En profesjonell idrettsutøver kan derimot tåle rundt 2,5 hk (1,9 kW) i en kort periode og 0,35 hk i en lengre periode. For eksempel toppet Usain Bolt - en jamaicansk sprinter - 3,5 hk (2,6 kW) under sin 100 meter (109,4 yards) sprint i 2009.
Konklusjon
Avslutningsvis er hestekrefter et begrep som vanligvis brukes for å beskrive kraftuttaket til en motor. Selv om det er viktig for å bestemme et kjøretøys ytelse, er det ikke den eneste faktoren. Andre faktorer, som dreiemoment, aerodynamikk og vekt, kan påvirke kjøretøyets generelle ytelse betydelig.