Поняття « кінська сила» відома всім автоаматорам дуже давно. Раніше весь важка працявиконували з допомогою коней. Пізніше була створена перша парова машина, яка їх замінила, а для визначення її потужності вдавалися до порівняння з кількістю коней. Зараз кінська сила як одиниця поступово витісняється новою величиною системи вимірювання СІ - ватом або кіловатом.
З недавніх пір у більшості європейських країнах, зокрема й Росії, потужність автотранспорту прийнято позначати не звичних на кінських силах, а одиницях - кіловатах.
У зв'язку з цим дуже часто потрібно дізнатися кількість кіловат, яка відповідає певному значенню кінських сил і навпаки.
Як правильно перевести кВт у л/с?
Для переведення з кВт в л/с і назад можна скористатися калькулятором:
Одна кінська сила в нашій країні, як і Європі, становить 0,735 кВт або навпаки - 1 кВт дорівнюватиме 1,36 л/с (для розрахунку в цілих числах багато хто використовує значення 1,4).
Наприклад, для автомобіля з потужністю 70 кінських сил, потужність в кіловатах складе 51 (70 л/с і 70/1,36 або 51 кВт).
Звідки виникло значення 0,735 кВт?
Як заведено здавна, всі значення вчені набували в ході експериментів. Так і зі значенням 735 Вт.
Було взято за основу, що один кінь зможе стягнути загальний тягар ваговим навантаженням 75 кг при певній швидкості в 1 м/с. Один кінь як уже склалося вважається за 1 л/с. При перекладі у вати і кіловати можна легко отримати таке, що 735Вт дорівнюватиме 1 л/с.
Якщо округлити до цілих значень, отримаємо, що 1л/с дорівнює 0,74кВт.
Зараз у всіх паспортних документах на автомобіль, а саме у свідоцтвах про реєстрацію вказується, як правило, одразу два значення – у кіловатах та відповідне йому значення у кінських силах. Це зручно і не вимагає додаткових перекладів.
Отже,
- щоб перевести з величини - л/с перевести на величину - кВт, потрібно значення л/с розділити на 1,36 (автомобіль із потужністю 170 л/с відповідає 125 кВт).
- І навпаки, якщо потрібен переведення з кВт в л/с, необхідно значення кВт помножити на 1,4 (автотранспорт з потужністю 88 кВт відповідає 120 л/с).
Кінська сила(російське позначення: л. с.; англійська: hp; німецьке: PS; французька: CV) - позасистемна одиниця потужності.
У світі є кілька одиниць виміру під назвою «кінська сила». У Росії, як правило, під кінською силоюмається на увазі так звана « метрична кінська сила», рівна точно 735,49875 Вт.
В даний час в Росії формально кінська сила виведена з вживання, проте досі застосовується для розрахунку транспортного податку та ОСАЦВ. У Росії її і багатьох інших країнах вона все ще дуже поширена серед, де використовуються двигуни внутрішнього згоряння(автомобілі, мотоцикли, тракторна техніка, мотокоси, тримери).
В англійській («Імперській») системі заходів одиницею вимірювання потужності вважається фунто-фут на секунду, але насправді в Англії він уже не використовується, а в США - використовується виключно рідко.
Еталони кінської сили
У Російської Федераціївеличина кінської сили встановлена рівною 735,499 Вт.
У більшості країн Європи кінська сила визначається як 75 кгс · / , тобто як потужність, що витрачається при рівномірному вертикальному підніманні вантажу масою в 75 кг зі швидкістю 1 метр в 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 у автомобільної галузінайчастіше досі прирівнюють кінські сили до 745,69988145 Вт (позначення анг. hp), що дорівнює 1,01386967887 метричної кінської сили.
У США також використовуються електрична кінська сила та котлова кінська сила ( Boiler horsepower- використовуються в промисловості та енергетиці).
Співвідношення
Для обчислення потужності двигуна в кіловатах слід використати співвідношення 1 кВт = 1,3596 л. с. (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. Згідно з поширеною легендою, при цьому пивовар вирішив шахраювати, обравши найсильнішого коня і змусивши його працювати на межі сил. Уатт прийняв і навіть перевищив отриману пивоваром цифру, і еталоном стала саме потужність збудованої машини, незважаючи на те, що реальна потужність, яку розвиває кінь при нормальній роботіпротягом тривалого часу значно менше - за деякими оцінками, у півтора рази.
У той час в Англії для підняття з шахт вугілля, води та людей використовувалися бочки об'ємом від 140,9 до 190,9 л. Існувала (і існує) одиниця маси барель (одиниця об'єму), заснована на масі типової бочки (англ. barrel) з вантажем, що важила 380 фунтів(1 фунт = 0,4536 кг), тобто 1 барель = 172,4 кг.
Природно, що витягти таку діжку могли лише два коні за канат, перекинутий через блок. Зусилля середньої робочого коняпротягом 8 годин роботи становить 15% від її ваги або 75 кгспри масі коня в 500 кг. За 8 годин коня 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 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 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). За іншими даними – до 15 л. с. у піку.
На Другому Конгресі Британській Наукова асоціаціяв 1882 році була прийнята нова одиниця виміру потужності - Ват (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 двигунівє не лише різні одиниці виміру, а й різні способивимірювання, що дають різні результати. Стандартний спосіб вимірювання потужності, прийнятий у Європі, використовує кіловати. Якщо ж потужність дана в кінських силах, то способи вимірювання різних країнахможуть 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 (італ. netto - чистий, net). Передбачає стендове випробування двигуна, обладнаного всіма допоміжними, необхідними для експлуатації транспортного засобуагрегатами: генератором, глушником, вентилятором та ін.
Вимірювання брутто
Має на увазі стендове випробування двигуна, не обладнаногододатковими, необхідними експлуатації транспортного засобу агрегатами: генератором, насосом системи охолодження тощо. Потужність брутто вище потужності нетто на 10-20% і більше, ніж до встановлення федерального стандарту в 1972 широко користувалися північноамериканські виробники автомобілів, завищуючи потужність двигунів.
31 січня 2017 року.
Кінська сила у транспортному оподаткуванні
Якщо потужність менша за 100 л. с., то, наприклад, у Московській області платиться 7 рублів/л. с. на рік, а якщо трохи більше – вже 29 рублів/л. с. на рік. Причому від 101 л. с. до 150 л. с. ставка податку однакова. Таким чином, через різних значеньЦіна потужності змінюється з менш ніж 700 до декількох тисяч рублів на рік. Цей факт призводить до прикрих курйозів. Так, потужність південнокорейського автомобіля Hyundai Accent дорівнює строго 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 деякі податки (дорожній, екологічний) включені в ціну бензину, крім того, щорічно треба сплачувати податок з особистого майна (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».
Крім використання кінських сил у розрахунках транспортного податку, в РФ також даний видодиниці потужності застосовується у страхуванні. А саме при розрахунку страхової премії за обов'язкового страхування цивільної відповідальності власників транспортних засобів (у просторіччі – «автоцивілка»).
Автовиробники завжди шукають перевагу над конкурентами. Найчастіше автомобільні компаніїзвертають увагу на потужність автомобіля, намагаючись залучити потенційного покупця. Але потужність автомашини ще не говорить про те, що автомобіль насправді є потужним. Так автомобіль, що має більше кінських сил може бути слабше автомобіля, Що має менше кількість л.с., але у якого більший крутний момент. У чому різниця між цими вимірами? Що вони означають? Напрочуд ці виміри досконалі різні за своїм змістом, але взаємопов'язані.
Деякі транспортні засоби при невеликому обсязі двигуна мають велику потужність. Так рекордсменом серед традиційних атмосферних двигунівє спортивний автомобіль Honda S2000, виробництво якого було припинено кілька років тому. Як лезо самурайського меча цей спортивний автомобіль був дуже різким і дуже швидким.
Перші моделі цієї марки оснащувалися 2,0-літровим. бензиновим двигуном, Потужністю 240 к.с. !!! Вражає одне, що досягти такої потужності Японської компаніївдалося без використання турбонагнітачів (турбін). Потужність, яку видавала S2000, була природна, завдяки можливості роботи двигуна майже на 9000 оборотах!!! Уявляєте, яке ревіння двигуна було при максимальному прискоренні машини?
Але якщо подивитись детальніше технічні характеристикицього автомобіля, то ми побачимо, що крутний момент складає всього 208Нм (Ньютон-метр), що можна порівняти з малопотужними автомобілями.
Незважаючи на це, Honda S2000 була потужним автомобілемАле це досягалося тільки завдяки шаленим оборотам двигуна (який рев, як звук сирени повітряної тривоги), які постійно знаходилися біля небезпечної червоної риси тахометра.
Візьмемо інший протилежний приклад - автомобіль Dodge Ram 3500 Пікап. Покупці можуть вибрати супер-потужну комплектацію з дизельним двигуном компанії Cummins, об'ємом 6,7 літра, що видає потужність 330 к.с. і крутний момент 895Нм. Це дуже сильний автомобіль, який здатний зрушити з місця все, що завгодно (Прим. авт. «або майже все»)
Походження кінських сил
Є один поворотний моментв історії, коли одна людина відіграла величезну роль і сприяла розвитку світу, в якому ми зараз живемо. Ця людина інженер-винахідник Джеймс Уатт, який започаткував промислову революцію в Англії, а потім у всьому світі в 1700-х роках. Найвідоміші винаходи Джеймса це ножний стартер і покращений паровий двигун, який інженер зробив більш ефективним, потужним та продуктивним. Але це ще не все. Винахідник, вперше у світі, створивши паровий котел (паровий двигун) вигадав поняття потужності, що виражається "Ваттах" (Ватт), у кінських силах і в моменті, що крутить.
По суті, ці поняття та систему вимірювання потужності Джеймс Уайт вигадав для того, щоб при продажі своїх парових котлів (двигунів) простіше пояснити клієнту, яку потужність видає його котел. Адже погодьтеся набагато простіше сказати покупцеві котла: "паровий двигун виконуватиме роботу двох коней", ніж сказати в 18-му столітті, що потужність парового двигуна становить N-кількість "Нм" або "Фунт-Футов" сили. Ніхто не зрозумів би.
Використовуйте силу
Сила ця головна, щоб досягти якоїсь швидкості. Адже без витрачання сил не буде й швидкості. Відповідно швидкість залежатиме від того, який обсяг сили ми витратили для досягнення швидкості. Для прикладу: Якщо кілька метрів пробігти за 5 секунд та 10 секунд, то відповідно сила, яку ми витратимо для цієї короткої пробіжки, буде різною. Адже для швидшої пробіжки необхідна велика сила.
Інший приклад: Якщо ви пересуваєте меблі в будинку, то якщо ви хочете швидше її пересунути, вам необхідна, куди більша сила, ніж, якщо рухати меблі повільно і не поспішаючи. І сила при такій роботі куди важливіша за швидкість.
К.с. та Н.м.
Потужність і момент, що крутить, нерозривно взаємопов'язані. Так як кінська сила походить з моменту, що крутить. Формула для розрахунку потужності двигуна дуже проста.
Для початку необхідно силу, яка виражається в Ньютон-метрах (Н.м.) помножити на 0,7376 для того, щоб перевести значення в Британську та Американську одиницю вимірювання сили (Фунт-Фут), а далі скориставшись вище зазначеною формулою помножити на кількість обертів двигуна (RPM), а далі розділити отримане значення на число 5252 . В результаті ми отримаємо зразкове значення потужності двигуна, яке виражається в кінських силах. На прикладі, вказаної нижче формули, зроблено розрахунок потужності двигуна при силі 100 фунт-фут (1000 оборотів в хвилину двигуна). На прикладі вийшло, що при силі в 100 фунт-футах і оборотах 1000 за хвилину, потужність двигуна склала приблизно 19 к.с.
Різницю між потужністю та силою легко зрозуміти на ще одному прикладі. Якщо ви на автомобілі буксируєте, якийсь вантаж у гору, то вам буде необхідний низький момент, що крутить, але більше сили для більш легкого буксирування. Якщо ви хочете максимально швидко розігнати автомобіль з 0 до 100 км/год, то вам необхідно максимальна кількістьоборотів двигуна та не дуже багато сили для розгону автомашини за короткий проміжок часу. Але що більше буде потужність, то швидше ви розженете машину до 100 км.
Тому, як правило, різна вантажна та підйомна техніка, оснащується дизельними двигунами, які мають велику тягу, але не високу максимальну кількість оборотів двигуна в порівнянні з бензиновими силовими агрегатами. Дизельні двигуни здатні пересувати транспортні засоби, які мають величезну масу. Але такий автотранспорт дуже повільно розганяється з місця через невелику кількість к.с.
Ось чому Honda S2000 може зірватися з місця та розігнатися до 100 кілометрів на годину приблизно за 6 секунд, Dodge RAM 3500 може буксирувати вантаж вагою понад 8000 кілограмів (на причепі). Це абсолютна відмінність між крутним моментом і кінською силою.
У транспортних засобах є ще один елемент, який допомагає автомобілю передавати момент, що крутить, на колеса - це коробка перемикання швидкостей, яка призначена для передачі максимального крутного моменту при певній швидкості. Наприклад, тракторні тягачі та трактори для перевезення важких вантажів у причепах, оснащуються великими дизельними двигунами, у яких великий момент, що крутить, і велика сила, виражена в Ньютон-метрах (Н.м.). Але такі двигуни не мають велика кількістькінських сил. Такі двигуни створені не для розгону транспортного засобу. високої швидкості, А створені для перевезення важких вантажів. Деякі такі трактори оснащені 10 східчастими коробкамиперемикання передач.
Так потужність і момент, що крутить, близько пов'язані безпосередньо один з одним. Кінська сила залежить від крутного моменту (сили Н.м.) і кількості оборотів за хвилину двигуна.
Крутний момент - по суті це сила і потужність, з якою можна зробити певну роботу. І чим менше витрачається часу для виконання (або набору певної швидкості), тим більша потужність автомобіля, що виражається у кінських силах.
Автомобіль, який може з місця проїхати 1,5 кілометра за 4 секунди, потребує більшої потужності, ніж машина, що проїжджає цей же відрізок за 12 секунд.
Хрещеним батьком знаменитої одиниці "кінська сила"був великий англійський винахідник 18 століття Джеймс Уатт, член Лондонського Королівського товариства та Паризької академії наук.
Довгі роки бився Уатт над удосконаленням парових машин, І саме завдяки його роботам, до 19 століття вся промисловість перейшла на нову «тяглову силу» - парові машини! Шахти, мануфактури, пароплави, паровози, автомобілі, літаки і навіть парові мотоцикли – скрізь використовувалися пихкаючі парові двигуни, що змушували жваво крутитися колеса та вали механізмів! Дітище Дж. Уатта - паровий молот зайняв чільне місце на металообробних підприємствах, прийшла ера парового опалення, теж винайденого Дж. Уаттом! Технічний прогрес наставав, так звідки взялася допотопна вже й на ті часи одиниця потужності«кінська сил»?
А як би вчинила в наш час людина, яка намагається впровадити щось нове, і невідоме? Як переконати підприємця, що без твого винаходу йому не обійтись?
Так і Джеймс Уатт намагався довести переваги використання своїх парових машин перед звичними конячками, на яких трималася вся техніка того часу.
Через стільки років важко вже достовірно визначити, з господарем якогось підприємства домовлявся Уатт про заміну коней на парові машини, які це були коні: маленькі поні або високі росинанти, але договір був укладений. Дж. Уатту треба було довести, що за однаковий час його машина виконає аж ніяк не меншу роботу з підйому вантажів, ніж сильний кінь! Думаєте, господар довірив випробування Уатту? Аж ніяк! Він сам протягом 8 годин з-під батога підтримував «робочий дух» бідного коня, чим довів його до повної знемоги. І все-таки за цей же час парова машина Уатта виконала роботу в 4 рази більшу, що дозволило винахідникові гордо оголосити, що потужність його машини становить 4 кінські сили!
Отак і з'явилася одиниця потужності «кінська сила».
То скільки ж це – 1 кінська сила?
Вимірявши загальну вагу піднятого конем вантажу і висоту, на яку він був піднятий за якийсь час, Уатт розрахував потужність коня, що працював. Виявилося, що за 8 годин роботи в «нелюдських» умовах, кінь підняв на висоту одного метра близько 2000000 кг вантажу, що за секунду склало 75 кілограмів.
Згадаймо формули механічної роботиі потужності: A = FxS та N = A/t.
Одиниця потужності «кінська сила» відповідає потужності машини, що піднімає кожну секунду вантаж масою 75 кг на висоту 1 метр.
А який сильний насправді кінь?
Пізніше виявилося, що без відпочинку кінь у такому темпі довго не зможе протриматися. При тривалої нормальної роботи потужність коня становить лише одну третину кінської сили, тобто. насправді 1 кінська сила значно більша за ту потужність, яку середній кінь здатний розвивати хоча б протягом однієї хвилини.
А якщо кінь піднапружити! Тоді ми можемо виміряти пікову потужність, тобто. верхня межа потужності коня. Виміряна пікова потужність коня за кілька секунд становить близько 14,9 л.с, (іноді її називають «котловою» л.с.).
А потужність скакового коня – близько 10 л.с.!
Як одна з основних одиниць, «кінська сила протрималася до середини 20 століття.
У жовтні 1960р. на XI Генеральної конференції з заходів та вагбуло запроваджено нову єдину Міжнародну систему одиниць СІ. На честь великого вченого Джеймса Ватта одиниця потужності у цій системі була названа Ваттом (Вт). А кінська сила стала позасистемною одиницею.
1 л.с. = 736 Вт.
У світі є кілька одиниць виміру під назвою "кінська сила", і величини одиниць кінської сили в різних країнах відрізняються один від одного.
У більшості європейських країн та в Росії 1 л. с. складає рівно 735,49875 Вт (іноді її називають «метрична кінська сила», а в англомовних країнах досі кінську силу вважають рівною 745,6999 Вт (близько 1,014 європейської кінської сили).
Позначається кінська сила, як PS (Pferdestärke) у Німеччині, як CV (cheval-vapeur) у Франції, як hp (horsepower) в Англії.
Минуло понад двісті років від виникнення одиниці «кінська сила», а вона досі знаходить широке застосування. Так наприклад, як і раніше потужність автомобільних двигуніввимірюють у кінських силах.
А от цікаве спостереження на тему "Ех, прокачаю"!
Вважатимемо, що потужність одного коня, що тягне віз з вантажем, дорівнює 1 л.с.
А якщо впрягти в одну упряжку більше коней, як зміниться їх сумарна потужність?
Виявляється, не все так просто!
Загальна потужністьвиявиться набагато менше очікуваної! Стурбовані конячки будуть заважати один одному і потужність кожної з них буде тим меншою, чим більше коней у упряжці.
Прораховано, перевірено та доведено!
Число коней упряжці - 2
Потужність кожного коня - 0,92
Загальна потужність – 1,9
Число коней упряжці - 3
Потужність кожного коня - 0,85
Загальна потужність – 2,6
Число коней упряжці - 4
Потужність кожного коня - 0,77
Загальна потужність – 3.1
Число коней упряжці - 5
Потужність кожного коня - 0,7
Загальна потужність – 3,5
Число коней упряжці - 6
Потужність кожного коня - 0,62
Загальна потужність – 3,7
Число коней упряжці - 7
Потужність кожного коня - 0,55
Загальна потужність – 3,8
Число коней упряжці - 8
Потужність кожного коня - 0,47
Загальна потужність – 3,8
Ось я тут пишу, як кінь...
А яка "кінська сила" людини?
Потужність звичайної людини, виміряна в кінських силах, становить всього близько 0,04 к.с., і дуже рідко у найсильніших доходить до 0,25 к.с. Але! У виняткових умовах людина на короткий час може розвинути пікову потужність і до 1 л.с.
А ось підраховано, що копаючи землю, людина здійснює приблизно за годину таку ж роботу, що й людина під час ходьби, роблячи 5 км на годину. Тому потужність землекопа дорівнює найбільше 0,1 кінської сили, тобто. середня потужність людини за тривалої роботі дорівнює близько 80 Вт, тобто. близько 0,1 л.с.
І на закінчення слова відомого фізика Содді:
«З деяких точок зору кінь – це надзвичайно корисна машина. Який її ефект, ми й не уявляли собі, поки не з'явилися автомобілі, і замість двох коней, які зазвичай запрягаються в екіпаж, виявилося необхідним запрягати не менше 12 або 15, інакше автомобіль зупинявся б у кожного пагорба».
Отже, нехай живе кінь та «кінська сила»!
1 кВт дорівнює 1,3596 л.с. при обчисленні потужності двигуна.1 л.с. дорівнює 0,7355 кВт при обчисленні потужності двигуна.
Історія
Кінська сила (к.с.) це позасистемна одиниця потужності, яка з'явилася приблизно в 1789 з приходом парових машин. Винахідник Джеймс Уатт ввів термін «кінська сила» щоб наочно показати наскільки його машини економічно вигідніші за живу тяглову силу. Уатт дійшов висновку, що в середньому за хвилину один кінь піднімає вантаж у 180 фунтів на 181 фут. Округливши розрахунки в фунто-футах за хвилину, він вирішив, що кінська сила дорівнюватиме 33 000 цих фунто-футів за хвилину. Звичайно, розрахунки бралися для великого проміжку часу, тому що короткочасно кінь може "розвивати" потужність близько 1000 кгс·м/с, що приблизно дорівнює 13 кінським силам. Таку потужність називають – котлова кінська сила.У світі існує кілька одиниць виміру під назвою "кінська сила". У європейських країнах, Росії та СНД, як правило, під кінською силою мається на увазі так звана «метрична кінська сила», що дорівнює приблизно 735 ватів (75 кгс·м/с).
В автомобільній галузі Великобританії та США найчастіше к.с. прирівнюють до 746 Вт, що дорівнює 1014 метричної кінської сили. Також у промисловості та енергетиці США використовуються електрична кінська сила (746 Вт) та котлова кінська сила (9809,5 Вт).
