Фразу «лошадиная сила» в контексте измерения мощности двигателей сегодня знает даже ребенок. Но мало кто знает, сколько на самом деле способна перевезти одна лошадь и почему это тягловое животное вообще стало эталоном для оценки работоспособности и эффективности силовой установки транспортных средств. Давайте разбираться…
Мировой стандарт
Несмотря на то, что в наши дни лошадиная сила является общеизвестной мерой мощности, применимая к двигателям, она не является стандартизированной величиной и не входит в Международную систему единиц измерения СИ. По этой причине, скажем, «лошади» американской автоиндустрии отличаются от своих европейских «собратьев».
Технически производительность любого мотора измеряется в ваттах (а также киловаттах и мегаваттах), хотя этот показатель и дублируется для обывателей количеством лошадиных сил. Но по какой причине?
Всему виной шотландский инженер Джеймс Уатт, чьим именем на самом деле и измеряется точная мощность силовых установок. Впервые он предложил использовать конкретную единицу измерения почти два с половиной века назад, во время расцвета паровых машин. Чтобы далекий от науки человек мог понять, насколько эффективен тот или иной агрегат, Уатт предложил расхожий пример с лошадью: 240 лет назад было общеизвестно, что данное животное, запряженное в гужевую повозку, имеет предел своей мускульной тяги в 33 тысячи фунтов, или 15 тонн.
Данный вес лошадь способна тянуть с постоянной скоростью, в том числе поднимать его на высоту 1 фут (около 0,3 метров) за одну минуту. При этом все цифры в расчетах изначально носили условный характер, поскольку не зависели от возраста, породы и происхождения лошади. Несмотря на это, обозначение мощности в лошадиных силах практически мгновенно прижилось, оставив изначальные ватты лишь тем, кто умет читать техническую документацию.
Важно: считается, что в зависимости от происхождения и породы одной лошади дельта ее мускульной тяги будет варьироваться от 0,3 до 3 л.с. Многое также зависит от региона измерений мощности мотора. Поскольку английские меры измерения были не в ходу в Европе, тамошние моторы априори считаются слабее. Согласно европейской метрической системе, применяемой также в Беларуси и России, 1 лошадиная сила равна 735,5 Вт.
Принцип расчета мощности
Конечно же, для фактического расчета мощности сегодня существуют конкретные формулы, которые, к слову, различаются для поршневых и электрических моторов.
Так, чтобы вычислить мощность первого, его крутящий момент умножается на число оборотов и делится на число 5252. Так можно вычислить мощность при конкретных условиях работы мотора. Современные тестовые динамические стенды могут вычислять количество лошадиных сил во всем диапазоне рабочих оборотов двигателя, после чего можно построить кривую на графике соответствия мощности и крутящего момента.
Для электрических силовых установок сперва вычисляется их вольтаж, сила тока и коэффициент полезного действия. Затем исходные данные перемножаются, а результат делится на 746.
Ниже в качестве иллюстрации приведем ряд самых популярных примеров соответствия количества лошадиных сил различным движущимся объектам. Несмотря на общую относительность указанных данных, они все еще служат наглядными примерами мощности, что в очередной раз доказывает удачность выбора условной единицы измерения:
• Человек — до 0,1 л.с. при ходьбе;
• Лошадь — до 3 л.с. при ходьбе;
• Легковой автомобиль — 150 л.с.;
• Гоночный автомобиль — 500 л.с.;
• Одномоторный поршневой самолет — 1 тысяча л.с.;
• Локомотив-электровоз — 3 тысячи л.с.;
• Океанский лайнер — 150 тысяч л.с.
Обычному автомобилисту узнать мощность своего транспортного средства весьма просто, достаточно лишь изучить его документацию. Регламентированная мощность всегда будет указана в его техническом паспорте и сервисной книге, в строке «мощность двигателя», причем как в лошадиных силах, так и в более точных киловаттах. Примечательно, что сегодня данный параметр обязателен к указанию в сопутствующей документации для электросамокатов и других средств персональной мобильности.