Кінські сили. Як перевести кіловати в кінські сили? 11 кінських сил

Кінська сила - це позасистемна одиниця виміру потужності, яка офіційно виведена з вживання в Росії, проте, як і раніше, знаходить застосування, наприклад, в автомобільній сфері.

Мабуть, багато хто з нас, представляючи кінську силу, використовують приблизно таку аналогію: якщо до автомобіля потужністю 100 к.с. прив'язати канат, на іншому кінці якого буде табун зі 100 коней, розпочавши рух у протилежних напрямках, вони не зможуть зрушити з місця. І це не зовсім правильно. На практиці коні, швидше за все, виграють і просто виведуть з ладу трансмісію автомобіля ще на старті. Справа в тому, що потужність двигуна в кінських силах – це номінальна величина. Для перетворення потенційної енергії двигуна в кінетичну необхідно розвинути певну частоту обертання колінчастого валу і передати потрібний момент, що крутить, на колеса. Крім того, кінська сила є величиною щодо строго встановленої, а можливості коней можуть сильно відрізнятися від цього параметра.

Одиниця потужності кінські сили та співвідношення з Ваттами

Першим термін "кінські сили" став використовувати знаменитий англійський (шотландський) механік-винахідник Джеймс Уатт. Ця думка спала йому на думку, коли він спостерігав за роботою на вугільних списах, де коней використовували для підйому породи на поверхню землі. Подивившись на процес з погляду фізики, вчений визначив, що кінь має деяку потужність, яку можна обчислити за співвідношенням виконаної роботи до часу. За основу було взято масу вугілля, що піднімається з глибини 30 метрів за одну хвилину. Вийшло 150 кг/1 м – цю величину він і визначив рівною 1 л.с. (HP – horse power) Пізніше, у 1882 році, Британська організація інженерів ввела у використання ват – одиницю виміру, рівну 0,736 к.с.

До речі, наступний перерахунок показників, обчислених Уаттом, показав, що насправді жоден кінь не здатний розвинути достатню потужність для вертикального підйому 150 кг вантажу зі швидкістю 1 м/с. Більше того - у копальні, де Уатт проводив свої розрахунки, для роботи використовувалися поні. Вважається, що він порахував продуктивність одного коня за хвилину за співвідношенням фут-фунт і збільшив це значення на 50%. За однією з версій, винахідник спеціально зрівняв потужність свого двигуна з потужністю коня, щоб продемонструвати більшу продуктивність агрегату з метою продати його.

Як переводити вати в кінські сили

В 1784 Джеймс Уатт представив громадськості перший паровий двигун. Для вимірювання потужності винайденого і сконструйованого ним агрегату Уатт ввів термін «кінська сила», розроблений ним раніше.

Подальший розвиток механіки породило виникнення цілого ряду аналогічних «кінських сил», що позначали різну величину. Наявність кількох однойменних одиниць призводить до необхідності проведення переведення потужності між різними вимірювальними системами. У 1960 році в міжнародній системі СІ офіційною одиницею вимірювання потужності було встановлено ват. Незважаючи на це, кінська сила, як і раніше, використовується в деяких сферах діяльності, зокрема, в автомобільній промисловості.

Для здійснення перекладу 1 л. у ВАТ потрібно помножити показник потужності на 736: 1 к.с. =736 Вт. Відповідно, зворотний переклад здійснюється шляхом розподілу значення на це число. Приклади:

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

Але не все так просто! Тому читаємо текст нижче під відео, яке також може бути корисним для розуміння основних фізичних величин електрика.

Такі різні зразки

Після визначення Уаттом нової одиниці виміру свої «кінські сили» з'явилися у різних системах вимірів, а й у окремих країнах. На сьогодні ця одиниця не є офіційно визнаною, але використовується у 4 різних варіантах:

• Метрична кінська сила (використовується у Росії). Рівна потужності, яка потрібна для підйому 75-кілограмового вантажу зі швидкістю 1 м/с. Для переведення у вати множиться на 735,5. Приклад: 2 л. = 1471 Вт.
• Електрична кінська сила. Використовується в електромеханіці та електриці. Щоб перевести ват в цю одиницю, потрібно розділити їх на 746. Наприклад, 4000 Вт (4 кіловат) = 5,362 ел. л.с.
• Механічна л.с. Відповідає значенням англійської системи заходів. Одна хутро. л. с. дорівнює 745,7 Вт (1,014 від метричної л.с).
• Котлова кінська сила. Застосовується у промисловій та енергетичній галузі. Для перекладу в кіловати використовується таке співвідношення: 1 к. л.с. = 9809 кВт.

Традиція використання кінських сил в автомобільній галузі пов'язана із зручністю – ця величина є характерною і завжди зрозуміла навіть тим, хто далекий від тонкощів автомеханіки. Набагато більше людей зможуть зорієнтуватися, на що здатна машина із заявленою потужністю в 150 к.с., а ось 110,33 кіловат введуть більшість в оману. Хоча насправді це одне й те саме.

Кінська сила

Кінська сила(К. с.) - позасистемна одиниця потужності.

У світі є кілька одиниць виміру під назвою «кінська сила». У Росії її, як правило, під кінською силою мається на увазі так звана « метрична кінська сила», рівна приблизно 735 Вт.

Нині у Росії формально кінська сила виведено з вживання, проте досі застосовується до розрахунку транспортного податку. У Росії її і багатьох інших країнах вона ще дуже поширена серед, де використовуються двигуни внутрішнього згоряння (автомобілі, мотоцикли, тракторна техніка, мотокоси, тримери).

У Міжнародній системі одиниць (СІ) офіційно встановленою одиницею вимірювання потужності є ват.

В англійській («Імперській») системі заходів одиницею вимірювання потужності вважається фунто-фут на секунду, але в реальності в Англії він уже не використовується, а в США - використовується виключно рідко.

Варіанти кінської сили

У більшості європейських країн, у тому числі в Росії, кінська сила визначається як 75 кгс · /, тобто, як потужність, що витрачається для підняття вантажу масою 75 кг на висоту 1 метр за 1 секунду при стандартному прискоренні вільного падіння (9,80665) м/с²). У такому разі 1 л. с. складає рівно 735,49875 Вт, що іноді називають метричною кінською силою (позначення ньому). PS, фр. chнідерл. pk), хоча вона не входить до метричної системи одиниць.

У США та Великобританії в автомобільній галузі найчастіше досі прирівнюють кінські сили до 745,69987158227022 Вт (позначення англ. hp), що дорівнює 1,013869665424 метричної кінської сили.

У США також використовуються електрична кінська сила та котлова кінська сила (використовуються в промисловості та енергетиці).

Співвідношення

Для обчислення потужності двигуна в кіловатах слід використовувати співвідношення 1 кВт = 1,3596 л. (1 л.с. = 0,73549875 кВт)

Історія

Приблизно в 1789 році шотландський інженер і винахідник Джеймс Уатт ввів термін «кінська сила», щоб показати роботу кількох коней здатні замінити його парові машини. Зокрема стверджується, що одну з перших машин Уатта купив пивовар, щоб замінити нею кінь, який приводив у дію водяний насос.

У цей час в Англії для підняття з шахт вугілля, води та людей використовувалися бочки (BARREL) об'ємом від 140,9 до 190,9 л. типова barrel з вантажем важила 400 фунтів (1 фунт - 0,4095 кг), тобто. 1 барель = 163,8 кг. Природно, що витягти таку діжку могли лише два коні за канат, перекинутий через блок. Зусилля середнього робочого коня протягом 8 годин роботи становить 15% від його ваги або 75 кг при вазі коня 500 кг. За 8 години кінь з таким зусиллям може пройти 28,8 км зі швидкістю 3,6 км/год (1 м/с). Спостерігаючи за традиційним джерелом енергії - конем, Уатт дійшов висновку, що бочку вагою 160 кг можуть витягувати з шахти лише два коні зі швидкістю 2 милі/годину (3,6 км/година). У цьому випадку кінська сила в англійських заходах набуває вигляду 1 hp = 1/2 barrel * 2 mill/h = 1 barrel*mill/h. Те саме в дрібніших одиницях становить 180 фунтів на 181 фут. Округливши розрахунки в фунто-футах за хвилину, він вирішив, що кінська сила дорівнюватиме 33 000 фунто-футів за хвилину.

Розрахунки Уатта належали до потужності коня, усередненого за велику годину. Короткочасно кінь може розвивати потужність близько 1000 кгс · м / с, що відповідає 9,8 кВт або 33475 BTU / год (котлова кінська сила). За іншими даними – до 15 л.с. у піку.

На Другому Конгресі Британської Наукової асоціації у 1882 році була прийнята нова одиниця виміру потужності - Ватт (позначення: Вт, W), названа на честь Джеймса Уатта (Ватта), творця універсальної парової машини. До цього за більшості розрахунків використовувалися введені Джеймсом Уаттом кінські сили.

Потужність двигуна

Для потужностей автомобільних двигунів є не лише різні одиниці виміру, а й різні способи виміру, що дають різні результати. Стандартний спосіб вимірювання потужності, прийнятий у Європі, використовує кіловати. Якщо ж потужність дана в кінських силах, то способи вимірювання в різних країнах можуть відрізнятися (навіть якщо використовуються одні й ті ж кінські сили).

У США та Японії використовують свої стандарти визначення кінських сил двигуна, але вони вже давно практично повністю уніфіковані з іншими. І в Америці, і в Японії існують два види показників:

Вимірювання нетто

Вимірювання потужності двигуна нетто (англ. netto, net) передбачає стендове випробування двигуна, обладнаного всіма допоміжними, необхідними для експлуатації транспортного засобу агрегатами: генератором, глушником, вентилятором та ін.

Вимірювання брутто

Якщо потужність менша за 100 л. с., то, наприклад, у Московській області сплачується 7 рублів/л. с. на рік, а якщо трохи більше – вже 29 рублів/л. с. на рік. Причому, від 101 л. до 150 л.с. ставка податку однакова. Таким чином, через різні значення потужності ціна змінюється з менш ніж 700 до декількох тисяч рублів на рік. Цей факт призводить до прикрих курйозів. Так, потужність південнокорейського автомобіля Hyundai Accent дорівнює 75 кВт, тобто 102 л. с. Для американського автовласника вийшла б ще образливіша цифра 100,7 hp, але в США податок не залежить від кінських сил. У США деякі податки (дорожній, екологічний) включені у ціну бензину, крім того, щорічно треба платити personal property tax, прямо пропорційний ціні автомобіля.

У минулому в деяких країнах (наприклад, у Великій Британії, Німеччині, Бельгії, Франції, Іспанії) транспортний податок залежав від потужності в кінських силах. В одних країнах відмовилися від використання потужності при оподаткуванні (наприклад, у Великій Британії в сорокових роках замість потужності стали використовувати розміри автомобіля), в інших (наприклад, у Франції), замість кінських сил почали використовувати кіловати. Від того часу залишилися вирази «Caballo fiscal» і «Cheval fiscal».

У Росії багато автовласників, в основному далекобійники, у своїх техпаспортах занижували реальну потужність двигуна, щоб знизити податкові витрати. Однак, в даний час податкові органи зазвичай беруть інформацію про потужність не з техпаспортів, а із загальних баз даних (у яких, втім, відсутні дані про багато порівняно екзотичних моделей або комплектацій автомобілів, чим і користуються їх власники).

також

Примітки

Короткочасно кінь може розвинути потужність 10 - 13 кінських сил, але за нормальної ритмічної роботи якраз близько однієї. Чому саме «кінську силу» стали використовувати як одиниця виміру потужності? І скільки це – одна кінська сила?

У цьому винен винахідник парової машини англієць Джеймс Уатт (1736-1819). Йому потрібно було наочно продемонструвати громадськості, що його машина може замінити багато коней, а для цього слід якось виміряти роботу, яку сам кінь може зробити в одиницю часу.

Описують таку історію. Джеймс Уатт запропонував на пивоварних виробництвах замість коней використати силу пари. Спостерігаючи за кіньми, Уатт зауважив, що кінь міг перетягнути вантаж вагою 14,774 кг на відстань 0.3 м за 1 хвилину. Округливши 14,774 кг до 15 кг, він запровадив одиницю виміру потужності “кінська сила”. Порівнявши продуктивність коня та парового двигуна за допомогою цієї одиниці, Уатт переконав пивоварів замінити коней на пару, і в результаті ефективність пивоварного процесу значно зросла.

Покінчено з цим «табуном» було у 1960 році – XI Генеральна конференція з мір і ваг прийняла єдину Міжнародну систему одиниць СІ (SI). У ній потужність виявляється у Ват на честь все того ж Джеймса Уатта.

Однак і зараз є поняття кінської сили. У свій час Уатт спостерігаючи за традиційним джерелом енергії - конем, дійшов висновку, що бочку масою 180 кг можуть витягувати з шахти двох коней зі швидкістю 2 милі/год (3,6 км/год). У цьому випадку кінська сила в англійських заходах набуває вигляду 1 л. с. = 1/2 бареля · 2 милі/год = 1 барель·миля/год (тут барель прийнято за одиницю сили, а чи не маси). Те саме в дрібніших одиницях становить 380 фунтів на 88 футів/хв. Округливши розрахунки в фунто-футах за хвилину, він вирішив, що кінська сила дорівнюватиме 33 000 фунто-футів за хвилину. Розрахунки Уатта належали до потужності коня, усередненого за велику годину. Короткочасно кінь може розвивати потужність близько 1000 кгс · м / с, що відповідає 9,8 кВт або 33475 BTU / год (котлова кінська сила)

Одиниці виміру у різних країнах різняться, і кінська сила у Швеції не зовсім те саме, що в Америці, наприклад. У Європі під однією кінською силою розуміється потужність, необхідна для підняття 75 кілограмів на один метр за секунду або 75 кілограм-сил-метрів за секунду (кгсм/с). У той же час у США одна кінська сила означає потужність, необхідну для підняття 550 фунтів на один фут за секунду, що відповідає 33 тисяч фунт-сил-футів за хвилину. У Росії її, як правило, під кінською силою мають на увазі так звана «метрична кінська сила», що дорівнює точно 735,49875 ватам.

До речі, фото на початку посту із бібліотеки Конгресу США, зроблене приблизно у 1890-х роках на лісоповалі у Мічигані.

У такий спосіб зазвичай перевозили ліс навесні та взимку замерзлим шляхом до найближчої залізниці або річки. Щоб рух саней з вантажем був гладкішим, дорогу поливали водою, а коням, як правило, одягали на копита спеціальне шиповане оснащення для кращого зчеплення з льодовим покриттям.

Традиційно потужність двигуна авто вимірюють у кінських силах (к. с.). Цей термін ввів шотландський інженер і винахідник Джеймс Уатт в 1789, щоб показати числову перевагу своїх парових машин перед кіньми.

Це історична одиниця виміру потужності. Вона не входить до Міжнародної системи одиниць (СІ) і не є єдиною та загальноприйнятою, а також похідною від уніфікованих одиниць СІ. У різних країнах склалися різні числові значення кінської сили. Більш точно потужність характеризує ват, запроваджений 1882 року. Насправді частіше використовуються кіловати (кВт, kW).

Багато ПТС двигун досі характеризується кількістю “коней”. Коли це значення потрібно перевести в кіловати, головне, що треба пам'ятати, - скільки кіловат у кінській силі. Способів розрахунку небагато, з їх допомогою значення обчислюються швидко та просто.

Як перевести кінські сили в кВт

Існує кілька варіантів взаємного перекладу цих одиниць виміру:

1. Онлайн-калькулятор. Найпростіший і найшвидший спосіб. Потребує постійного доступу до Інтернету.
2. Таблиці відповідності. Містять найчастіше зустрічаються значення і завжди під рукою.
3. Формули перекладу. Знаючи точну відповідність одиниць, можна швидко перевести одне число в інше і навпаки.

Насправді застосовують такі числові значення:

• 1 л. с. = 0,735 кВт;
• 1 кВт = 1,36 л. с.

Найчастіше використовується друга відповідність: із числами більше одиниці легше працювати. Щоб провести обчислення, показник кВт множиться цей коефіцієнт. Розрахунок при цьому виглядає так:

88 кВт x 1,36 = 119,68 = 120 л. с.

Чому дорівнює 1 кінська сила? Якщо взяти будь-яку енциклопедію та подивитися в ній, що таке кінська сила, то ми прочитаємо, що це позасистемна одиниця виміру потужності, яка в Росії не використовується. Хоча на будь-якому сайті дилерських автосалонів потужність двигуна вказується саме у кінських силах.

Що це за одиниця, чому вона дорівнює?

Говорячи про кінські сили двигуна, більшість із нас представляє просту картину: якщо взяти табун з 80-ти коней і автомобіль з потужністю двигуна 80 к.с., то сили їх виявляться рівними і ніхто не зможе перетягнути канат.

Якщо спробувати відтворити таку ситуацію в реальному житті, то переможе все ж таки табун коней, оскільки для того, щоб двигун зміг розвинути таку потужність, йому потрібно розкрутити колінчастий вал до певної кількості обертів за хвилину. Коні рвонуться з місця і потягнуть автомобіль за собою, зламавши йому таким чином коробку передач.

До того ж треба розуміти, що кінська сила — це стандартна одиниця потужності, тоді як кожен кінь — індивідуальний і деякі особини можуть бути набагато сильнішими за інших.

У оборот кінські сили було введено ще 1789 року. Відомий винахідник Джеймс Уатт хотів продемонструвати, наскільки вигідніше використовувати парові машини, а не коней для виконання роботи. Він просто взяв і порахував, скільки енергії витрачає коня, щоб за допомогою найпростішого підйомного механізму — колеса із закріпленими на ньому мотузками — витягати з шахти бочки з вугіллям або викачувати воду за допомогою насоса.

Виявилося, що один кінь може витягувати вантаж вагою 75 кілограм зі швидкістю 1 м/с. Якщо перевести цю потужність у вати, то вийде, що 1 л. складає 735 ватів. Потужність сучасних автомобілів вимірюють у кіловатах, відповідно 1 к.с. = 0,74 квт.

Щоб переконати власників шахти перейти з кінської тяги на парову, Уатт запропонував простий спосіб: виміряти, яку роботу зможуть за день зробити коня, а потім підключити паровий двигун і порахувати, скільки коней він зможе замінити. Зрозуміло, що паровий двигун виявився вигіднішим, тому що зміг замінити певну кількість коней. Власники шахти зрозуміли, що їм дешевше утримувати машину, ніж цілу стайню з усіма наслідками: сіно, овес, гній тощо.

Варто також сказати, що Уатт неправильно розрахував силу однієї конячки. Піднімати вагу 75 кг зі швидкістю 1 м/с здатні лише дуже міцні тварини, крім того, довго працювати в таких умовах вони не зможуть. Хоча є свідчення того, що короткочасно один кінь може розвивати потужність до 9 кВт (9/0,74 кВт = 12,16 к.с.).

Види кінських сил

• Метрична кінська силадорівнює підйому 75 кг на секунду на 1 метр. Застосовується в Європі
• Механічна кінська силадорівнює 745.7. дуже рідко використовується як одиниця виміру в англомовних країнах
• Електрична кінська силадорівнює 746 Вт, іноді позначається табличках електродвигунів.
• Котлова кінська силадорівнює 1000 кгс · м / с. або 9,8 кВт або 33475 Btu/год. (одиниця вимірів використовується у США)
• Гідравлічна кінська силадорівнює 745.7 Вт.

Як визначається потужність двигуна

На сьогоднішній момент найпростіший спосіб заміряти реальну потужність двигуна – за допомогою диностенду. Автомобіль заганяють на стенд, надійно зміцнюють його, потім водій розганяє двигун до максимальних обертів і на табло відображається реальна потужність в к.с. Допустима похибка - +/- 0,1 л.с. Як свідчить практика, часто виявляється, що паспортна потужність не відповідає реальній, а це може говорити про наявність різних несправностей — від неякісного палива, до падіння компресії в циліндрах.

Варто сказати, що через те, що кінська сила — одиниця несистемна, у різних країнах її розраховують по-різному. У США та Англії, наприклад, одна л.с. складає 745 Ватт, а не 735 як у Росії.

Як би там не було, але всі вже звикли саме до цієї одиниці виміру, оскільки вона зручна та проста. Крім того л.с. використовується при розрахунку вартості ОСАЦВ та КАСКО.

Погодьтеся, якщо ви читаєте в характеристиках автомобіля потужність двигуна 150 к.с. - Вам легше зорієнтуватися, на що він здатний. А запис типу 110,33 квт мало, що скаже. Хоча перевести кіловати в к.с. досить просто: 110,33 кВт ділимо на 0,74 кВт, отримуємо шукані 150 л.с.

Саме по собі поняття «потужність двигуна» не дуже показове, потрібно ще враховувати й інші параметри: максимальний момент, що крутить, обороти в хвилину, вага автомобіля. Відомо, що дизельні двигуни є низькооборотними і максимальна потужність досягається на 1500-2500 об/хв, тоді як бензинові розганяються довше, але на довгих дистанціях показують найкращі результати.