В чем измеряется лошадиная сила двигателя

Лошадиные силы

Лошадиная сила – это внесистемная единица измерения мощности, которая официально выведена из употребления в России, однако по-прежнему находит применение, к примеру, в автомобильной сфере.

Пожалуй, многие из нас ,представляя лошадиную силу, используют примерно следующую аналогию: если к автомобилю мощностью в 100 л.с. привязать канат, на другом конце которого будет табун из 100 лошадей, то начав движение в противоположных направлениях, они не смогут сдвинуться с места. И это не совсем верно. На практике лошади, скорее всего, выиграют и просто выведут из строя трансмиссию автомобиля еще на старте. Дело в том, что мощность двигателя в лошадиных силах – это номинальная величина. Для превращения потенциальной энергии двигателя в кинетическую необходимо развить определенную частоту вращения коленчатого вала и передать нужный крутящий момент на колеса. Кроме того, лошадиная сила является величиной относительно строго установленной, а возможности лошадей могут сильно разниться и отличаться от этого параметра.

Первым термин «лошадиные силы» стал использовать знаменитый английский (шотландский) механик-изобретатель Джеймс Уатт. Эта мысль пришла ему в голову, когда он наблюдал за работой на угольных копях, где лошадей использовали для подъема породы на поверхность земли. Посмотрев на процесс с точки зрения физики, ученый определил, что лошадь обладает некоторой мощностью, которую можно вычислить по соотношению выполненной работы ко времени. За основу была взята масса угля, поднимаемого с глубины в 30 метров за одну минуту. Получилось 150 кг/1 м – эту величину он и определил равной 1 л.с.(HP – horse power) Позднее, в 1882 году, Британская организация инженеров ввела в использование ватт – единицу измерения, равную 0,736 л.с.

Кстати, последующий пересчет показателей, вычисленных Уаттом, показал, что в действительности ни одна лошадь не способна развить достаточную мощность для вертикального подъема 150 кг груза со скоростью 1 м/с. Более того – в копях, где Уатт проводил свои расчеты, для работы использовались пони. Считается, что он посчитал производительность одной лошади в минуту по соотношению фут-фунт и увеличил это значение на 50%. По одной из версий, изобретатель специально уравнял мощность своего двигателя с мощностью лошади, чтобы продемонстрировать большую продуктивность агрегата с целью продать его.

Как переводить ватты в лошадиные силы

В 1784 году Джеймс Уатт представил общественности первый паровой двигатель. Для измерения мощности изобретенного и сконструированного им агрегата, Уатт ввел термин «лошадиная сила», разработанный им ранее.

Дальнейшее развитие механики породило возникновение целого ряда аналогичных «лошадиных сил», обозначавших разную величину. Наличие нескольких одноименных единиц приводит к необходимости проведения перевода мощности между различных измерительных систем. В 1960 году в международной системе СИ официальной единицей измерения мощности был установлен ватт. Несмотря на это, лошадиная сила по-прежнему используется в некоторых сферах деятельности, в частности, в автомобильной промышленности.

Для осуществления перевода 1 л.с. в ватты требуется умножить показатель мощности на 736: 1 л.с. =736 Вт. Соответственно, обратный перевод производится путем деления значения на это же число. Примеры:

• 5 л.с. = 3,68 кВт;
• 10 кВт = 13,57 л.с.

Но не все так просто! Поэтому читаем текст ниже под видео, которое тоже может быть полезным для понимания основных физических величин электрика.

Такие разные эталоны

После определения Уаттом новой единицы измерения свои «лошадиные силы» появились не только в разных системах измерений, но и в отдельных странах. На сегодня эта единица не является официально признанной, но используется в 4 различных вариантах:

• Метрическая лошадиная сила (используется в России). Равна мощности, необходимой для подъема 75-килограммового груза со скоростью 1 м/с. Для перевода в ватты умножается на 735,5. Пример: 2 л.с. = 1471 Вт.
• Электрическая лошадиная сила. Используется в электромеханике и электрике. Чтобы перевести ватты в эту единицу, нужно разделить их на 746. Например, 4000 Вт (4 киловатт) = 5,362 эл. л.с.
• Механическая л.с. Соответствует значениям английской системы мер. Одна мех. л. с. равна 745,7 Вт (1,014 от метрической л.с).
• Котловая лошадиная сила. Применяется в промышленной и энергетической отрасли. Для перевода в киловатты используется следующее соотношение: 1 к. л.с. = 9,809 кВт.

Традиция использования лошадиных сил в автомобильной отрасли связана с удобством – эта величина является характерной и всегда понятна даже тем, кто далек от тонкостей автомеханики. Гораздо больше людей смогут сориентироваться, на что способна машина с заявленной мощностью в 150 л.с., а вот 110,33 киловатт введут большинство в заблуждение. Хотя на самом деле это одно и то же.

В чем измеряется лошадиная сила двигателя

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Лошади́ная си́ла (л. с.) — единица измерения мощности . Учёные очень редко пользуются этой единицей из-за её неоднозначного определения, но несмотря на это, она получила широкое распространение, особенно в автомобильной индустрии.

Стандартной единицей системы СИ для измерения мощности является ватт.

Лошадиная сила впервые предложена Джеймсом Уаттом, оценивающим мощность своих паровых двигателей . Предполагалось, что лошадь может поднимать в среднем 33 000 фунт-футов в минуту (например, 330 фунтов (150 кг) со скоростью 100 футов (30 м) в минуту), что равняется 745,69987158227022 Вт. Эту единицу до сих пор применяют в англоязычных странах (обозначение HP).

В большинстве европейских стран, в том числе в России, лошадиная сила определяется как 75 кгс·м/с, что составляет ровно 735,49875 Вт (иногда это называют «метрическая лошадиная сила»; обозначение PS (нем.), CV (фр.), pk (нид.)).

Существуют и другие определения лошадиной силы.

Как появилась «лошадиная сила»

Всем известна устаревшая единица мощности «лошадиная сила», которую сейчас заменила стандартная единица системы СИ – ватт. Однако до сих пор ее широко применяют, например, в автомобильной индустрии. Ученые же редко используют эту единицу из-за ее неоднозначного толкования.

Так что же такое «лошадиная сила»? В справочниках по физике указано, что лошадиная сила равна 75 кгс•м/с, что составляет ровно 735,49875 Вт. Чтобы представить себе, когда лошадь развивает такую мощность, нужно обратиться к истории возникновения этой единицы.

«Лошадиную силу» впервые предложил Джеймс Уатт, изобретатель парового двигателя. 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? 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.

Анекдот в тему:
— Что такое одна лошадиная сила?
— Это сила одной лошади высотой один метp и весом один килогpамм.
— Позвольте, да где же вы видели такую лошадь?
— Ее трудно увидеть. Она хpанится в палате меp и весов под Паpижем!

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!

ИСТОРИЯ

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).

Соотношения

Мощность двигателя

Для мощностей автомобильных двигателей есть не только разные единицы измерения, но и разные способы измерения, дающие разные результаты. Стандартный способ измерения мощности, принятый в Европе, использует киловатты. Если же мощность дана в лошадиных силах, то способы измерения в разных странах могут отличаться (даже если используются одни те же лошадиные силы).

В США и Японии используют свои стандарты определения лошадиных сил двигателя, но они уже давно практически полностью унифицированы с другими. И в Америке, и в Японии существуют два вида показателей:

Измерение нетто

Измерение мощности двигателя нетто (англ. netto , net ) предусматривает стендовое испытание двигателя, оборудованного всеми вспомогательными, необходимыми для эксплуатации транспортного средства агрегатами: генератором, глушителем, вентилятором и пр.

Измерение брутто

Обозначается англ. bhp . Измерение мощности двигателя брутто (англ. brutto , gross ) подразумевает стендовое испытание двигателя, не оборудованного всеми дополнительными, необходимыми для эксплуатации транспортного средства агрегатами: генератором, насосом системы охлаждения и так далее.

Такой показатель мощности может давать значение выше мощности нетто на 10—20 % и более, чем в своё время (до установления нового федерального стандарта в 1972 году) широко пользовались североамериканские производители автомобилей, завышая рейтинги мощности двигателей.

Кроме всего прочего необходимо учитывать, что производители двигателей производят замеры мощности на том виде топлива, на которое двигатель расчитан. То есть если при проектировании двигатель расчитывался на рабочее топливо АИ-95, то и заявленную мощность он выдаст на АИ-95 (конечно-же не Российского производства).

А Японские двигателестроители производят испытания и замеры мощности на топливе с максимальным октановым числом, доступным в свободной продаже. А в Японии на АЗС в свободной продаже топливо с октановым числом 100 !

ВОПРОС: За какие ЛОШАДИ мы платим налоги ?

Как измеряется лошадиная сила?

Всем известно, что мощность двигателей измеряется лошадиными силами. Однако далеко не все представляют, что именно означает это выражение: «1 лошадиная сила, как она измеряется, чему равна, сколько их в простом автомобиле, и сколько может быть у самолётов, поездов, пароходов.

Когда мы говорим о мощности двигателя, допустим, 75 лошадиных сил, не особо задумываясь о чём говорим, то представляем себе 75 представителей отряда непарнокопытных, сидящих под капотом автомобиля. Возможно, в описаниях авто лошадиные силы упоминаются для того, чтобы потенциальный покупатель проникся мыслью, насколько удобней приобрести 1 машину, нежели 75 лошадей. Для начала нужно обратиться, собственно к лошади. Лошадь, это животное, которое по велению человека совершает некую работу, а не силу. В природе вообще не существует никаких сил, есть взаимодействия.

Почему именно лошадь и её силы были выбраны чтобы измерять мощность двигателя? Нет смысла говорить о человеческих силах, поскольку все мы знаем, что человек не в состоянии поднять тысячу килограмм, зато большинство лошадей без выдающихся способностей по приличному шоссе с твердым покрытием способны возить груз, масса которого втрое больше собственного веса лошади. По достаточно ровной и прочной грунтовой дороге лошадки могут справиться с нагруженной повозкой, весом, равным двум массам лошади. Получается, что при весе лошади примерно 400 килограммов максимальная масса повозки с грузом может составлять примерно 800 килограммов. Однако человек, вполне способный поднять пудовую гирю, теоретически в несколько заходов, может проделать ту же работу, что и лошадь в один «присест», то есть переместить из точки A в точку B 1 тонну некоего груза. Из всего этого следует, что первая единица измерения мощности, которая была придумана приблизительно в 1789 году шотландским изобретателем Джеймсом Уаттом «1 лошадиная сила» это условность, которая не вписывается ни в какие современные системы измерения.

Как понять, сколько лошадиных сил в двигателе авто? Мотор, в характеристиках которого указано 75 так называемых «лошадиных сил» (л. с.), если его предварительно не заправили, на деле имеет 0 л. с., и никакой двигатель лошадиных сил не даёт и дать, в принципе, не может. «Как же так?» спросите вы. Давайте разбираться: мотор по сути вырабатывает крутящий момент, мощность двигателя показывает насколько хорошо крутящий момент выдается двигателем. Мощность по существу является скоростью выполнения работы. Мы заполняем наш двигатель бензином, и вот он-то как раз имеет способность при расширении или сгорании какого-либо вещества совершать работу в данной конструкции двигателя. Отсюда проистекает понятие «теплотворная способность топлива», характеризующая количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании топлива, имеющего массу 1 килограмм или объём, равный 1 кубическому метру (1 литру). Чаще всего эту «способность» измеряют в Дж/кг (Дж/м³; Дж/л). Давайте выясним, чему равна лошадиная сила.

Итак, понятие «лошадиные силы» было введено учёным Джеймсом Уаттом, известным также в качестве создателя паровых двигателей. И по сей день, мы вспоминаем имя этого изобретателя, держа в руке такую обыденную вещь, как 60-ваттная лампочка, ведь их изобрел именно Уатт. Как же появилось понятие «лошадиная сила». Если верить истории, Уатту однажды пришла в голову блестящая идея: измерить силу своей лошади, поднимающей уголь из шахты. Ученый выяснил, что одна лошадь (то есть лошадь, развивающая 1 л. с.) способна поднять 330 фунтов угля на высоту 100 футов за одну минуту работы, или 33 фунта угля на тысячу футов в 1 мин, или тысячу фунтов угля на 33 фута за 1 мин. После эксперимента Уатта эта единица мощности, без которой теперь трудно представить нашу жизнь, используется для определения мощности не только машин, но и электропил, и даже обыкновенных пылесосов для дома. В какие единицы измерения можно перевести «лошадей»?

К примеру, 1 английская л. с. равна 746 Ваттам. То есть одна лошадка, имеющая соответственно одну лошадиную силу, способна привести в действие генератор, а тот в свою очередь произведёт 746 Ватт. Стандартная лошадиная сила это 736 Ватт или 75 кг*м/с. Одна английская лошадиная сила в час производит 2,545 BTU (British thermal units Британская тепловая единица). Если в течение часа подавать 746 Ватт на электронагреватель, то будет произведено 2,545 BTU (в данном случае BTU является количеством энергии, необходимым для нагревания 1 фунт воды на 1°F за 1 час. 1 Британская тепловая единица равна 1,05506 Килоджоулей или 252,164 грамм-калорий. Лошадь, производящая 1 л. с., сжигает примерно 640 калорий за один час.

Метрическая лошадиная сила равна 735,49875 Ватт, механическая ЛС составляет примерно 745,7 Ватт, электрическую ЛС считаю равной 746 Ваттам, а котловую= 9809,5 Ватта.

Для того чтобы рассчитать мощность двигателя в киловаттах используют следующее соотношение: 1 кВт=1,3596 лошадиных сил (1 л. с.=0,73549875 киловатт).