Як розрахувати кінські сили та зрозуміти основи потужності двигуна

Потужність – це не просто цифра у специфікації. Це швидкість, з якою відбувається робота. Ви можете створити величезний момент, що крутить, за допомогою простого важеля. Допустимо, ви прикладаєте достатньо сили, щоб створити 200 фут-фунтів крутного моменту. Але чи зможете ви насправді обертати цей важіль 3000 разів на хвилину? Мабуть, ні. Ваші ноги не призначені для таких обертів. Однак автомобільний двигун призначений. Він перетворює силу на швидкість.

Стандартна одиниця виміру потужності в Міжнародній системі одиниць (СІ) – це ват. Один ват дорівнює одному ньютон-метру в секунду. Це значення виходить шляхом множення моменту, що крутить, в ньютон-метрах на швидкість обертання. Якщо це видається заплутаним, розгляньте питання інакше. Потужність – це швидкість, помножена на силу. Якщо ви штовхаєте об’єкт із силою в один ньютон, і він рухається зі швидкістю один метр на секунду, ви виділяєте один ват.

Тест на сходах для визначення вихідної потужності

Хочете дізнатися про свою власну вихідну потужність без динамометра? Просто скористайтеся сходами. Це практичний спосіб побачити, як швидко ви можете виконувати роботу проти сили тяжіння.

  1. Виберіть сходовий проліт, який підніме вас приблизно на три поверхи. Виміряйте загальну висоту за метри.
  2. Забігайте цими сходами якнайшвидше. Виміряйте час.
  3. Розділіть висоту тимчасово. Це дасть вам вертикальну швидкість.

Якщо ви піднялися на висоту 10 метрів за 15 секунд, то ваша швидкість склала 0,66 м/с. Це вертикальна складова. Тепер подивіться на силу. Єдине, що ви підняли, це власне тіло. Отже, сила дорівнює вашій вазі в Ньютонах. Помножте цю вагу на розраховану раніше швидкість.

Потужність (Вт) = (висота сходів (м) / Час підйому (с)) * вага (Н)

Переклад ват в кінські сили

Кінські сили — це одиниця виміру, якою справді цікавиться більшість автолюбителів. Вона належить до англійської системи заходів. Конвертація суворо регламентована.

Одна кінська сила дорівнює 0,746 кіловата. Або, якщо ви волієте використовувати імперські одиниці для тестування на сходах:

Потужність (к.с.) = [(висота сходів (фт) / Час підйому (с)) * вага (фунт)] / 550

Число 550 – це магічна константа, яка пов’язує фут-фунти за секунду з кінськими силами. Якщо ви працюєте з одиницями СІ, пам’ятайте, що 1000 Вт складають один кіловат. А один кіловат приблизно дорівнює 1341 кінської сили. Це прямий еквівалент. Ви просто змінюєте мову опису однієї й тієї ж фізичної реальності.

Чому тільки крутний момент не дає повної картини

Люди часто плутають момент, що крутить, з потужністю. Не слід цього робити. Крутний момент — це сила, що обертає. Потужність це те, що ви робите з цією силою з часом. Електродвигун може миттєво видавати піковий момент, що крутить, з нульових оборотів. Але без швидкості обертання цей момент, що крутить, не перетворюється на прогрес на дорозі.

Саме тому карти двигунів показують обидві криві. Крива моменту, що крутить, може досягати піку рано і потім знижуватися. Крива потужності продовжує зростати зі збільшенням оборотів. Перетин цих двох кривих визначає характер двигуна. Спортивний автомобіль з високими оборотами наголошує на потужності. Він жертвує потягом на низьких оборотах заради швидкості на високих. Дизельний двигун або позашляховик з високим крутним моментом