Hvordan hestekrefter fungerer

  • Cameron Merritt
  • 0
  • 2330
  • 305
1974 Dodge Charger som Richard Petty kjørte til sitt femte og sjette Grand National / Winston Cup Series Championship i 1974 og 1975 og ble brukt til sin seier på Daytona 500 i 1974. Dodge Charger SRT 392 fra 2018 veier ut 485 hestekrefter og 475 pund- fot dreiemoment, sier bilprodusenten. David J. Becker / Getty Images

Sjansen er stor for at du har hørt om hestekrefter. Omtrent hver bilannonse på TV nevner det, folk som snakker om bilene sine snakker om ordet, og til og med de fleste gressklippere har et stort klistremerke på seg for å fortelle deg hestekrefter rangering.

Men hva er hestekrefter, og hva betyr hestekreftsvurderingen med tanke på ytelse? I denne artikkelen lærer du nøyaktig hva hestekrefter er, og hvordan du kan bruke den på hverdagen din.

Begrepet hestekrefter ble oppfunnet av ingeniøren James Watt. Watt levde fra 1736 til 1819 og er mest kjent for sitt arbeid med å forbedre ytelsen til dampmotorer. Vi blir også påminnet om ham hver dag når vi snakker om lyspærer på 60 watt.

Historien forteller at Watt jobbet med ponnier med å løfte kull ved en kullgruve, og han ønsket en måte å snakke om makten tilgjengelig fra et av disse dyrene. Han fant ut at en gruveponni i gjennomsnitt kunne gjøre 22.000 fotpund arbeid i løpet av et minutt. Han økte deretter tallet med 50 prosent og festet målingen av hestekrefter til 33.000 fotpund arbeid på ett minutt. Det er den vilkårlige målenheten som har kommet seg gjennom århundrene og nå vises på bilen din, gressklipperen, motorsagen din og til og med i noen tilfeller støvsugeren din.

Hestekrefter rangerer motorytelsen til biler og til og med gressklippere. Lær hva hestekrefter betyr, hvordan det måles og hvordan det fungerer i høyytelsesbiler. © 2018

Hva hestekrefter betyr er dette: Etter Watts dom kan en hest gjøre 33 000 fotpund hvert minutt. Så tenk deg en hest som hever kull ut av en kullgruve som vist ovenfor. En hest som bruker 1 hestekrefter kan heve 330 kilo kull 100 fot på et minutt, eller 33 kilo kull 1000 fot på ett minutt, eller 1 000 kilo 33 fot på ett minutt. Du kan sminke hvilken kombinasjon av føtter og kilo du liker. Så lenge produktet er 33 000 fotpund på ett minutt, har du hestekrefter.

-Y-ou kan antagelig forestille deg at du ikke vil laste 33 000 kilo kull i bøtta og be hesten om å flytte den 1 fot på et minutt fordi hesten ikke kunne romme så stor belastning. Du kan sannsynligvis også forestille deg at du ikke vil legge 1 kilo kull i bøtten og be hesten løpe 33 000 fot på ett minutt, siden det tilsvarer 375 miles per time og hester ikke kan løpe så fort. Imidlertid, hvis du har lest How a Block and Tackle Works, vet du at med en blokk og takling kan du enkelt bytte opplevd vekt for avstand ved hjelp av et arrangement av reimskiver. Så du kan lage et blokkerings- og taklingssystem som legger en behagelig mengde vekt på hesten i en behagelig hastighet uansett hvor mye vekt som faktisk er i bøtta..

Hestekrefter kan også konverteres til andre enheter. For eksempel:

  • 1 hestekrefter tilsvarer 746 watt. Så hvis du tok en 1 hestekrefter hest og la den på en tredemølle, kunne den betjene en generator som produserer kontinuerlig 746 watt.
  • 1 hestekrefter (i løpet av en time) tilsvarer 2545 BTU (britiske termiske enheter). Hvis du tok den 746 watt og kjørte den gjennom en elektrisk varmeovn i en time, ville den produsert 2545 BTU (hvor en BTU er mengden energi som trengs for å heve temperaturen på 1 pund vann 1 grad F).
  • En BTU er lik 1.055 joule, eller 252 gram kalorier eller 0.252 matkalorier. Antagelig ville en hest som produserer 1 hestekrefter forbrenne 641 kalorier på en time hvis den var 100 prosent effektiv.

I denne artikkelen lærer du alt om hestekrefter og hva det betyr med referanse til maskiner.

Hvis du vil vite hestekrefter på en motor, hekter du motoren opp til en dynamometer. Et dynamometer plasserer en belastning på motoren og måler mengden effekt som motoren kan produsere mot lasten.

Tilsvarende, hvis du fester en aksel til en motor, kan motoren påføre moment på akselen. Et dynamometer måler dette dreiemomentet. Du kan enkelt konvertere dreiemoment til hestekrefter ved å multiplisere dreiemomentet med omdreininger per minutt / 5,252.

Du kan få en ide om hvordan et dynamometer fungerer på følgende måte: Se for deg at du slår på en bilmotor, setter den i nøytral og gulv den. Motoren skulle gå så fort at den eksploderte. Det er ikke bra, så på et dynamometer påfører du en belastning på gulvmotoren og måler belastningen motoren kan håndtere med forskjellige motorhastigheter. Du kan koble en motor til et dynamometer, gulv den og bruke dynamometeret til å bruke nok belastning på motoren til å holde den på, for eksempel, 7000 o / min. Du registrerer hvor mye belastning motoren kan takle. Deretter bruker du tilleggsbelastning for å slå motorhastigheten ned til 6 500 o / min og registrere belastningen der. Deretter bruker du tilleggsbelastning for å få den ned til 6000 o / min, og så videre. Du kan gjøre det samme med 500 eller 1000 omdreininger per minutt og jobbe deg opp. Det dynamometrene faktisk måler er dreiemoment (i kilo meter), og for å konvertere dreiemoment til hestekrefter multipliserer du ganske enkelt dreiemomentet med omdreininger / 5252.

Grafisk hestekrefter

Hvis du planlegger hestekrefter i forhold til turtallverdiene for motoren, er det du ender med hestekrefter kurve for motoren. En typisk hestekrefter-kurve for en høyytelsesmotor kan se slik ut (dette er tilfeldigvis kurven for 300 hestekrefter-motoren i Mitsubishi 3000 tvilling-turbo):

Å måle hestekrefter krever et dynamikk for kraftlesing. Lær hvordan å plotte hestekrefter mot verdier i minuttet produserer en graf som kalles en hestekrefter-kurve.

Det en graf som dette påpeker er at enhver motor har en topp hestekrefter -- en turtallsverdi der effekten som er tilgjengelig fra motoren er maksimal. En motor har også en toppmoment ved et spesifikt turtall. Du vil ofte se dette uttrykt i en brosjyre eller en anmeldelse i et magasin som "320 HP @ 6500 o / min, 290 lb-ft dreiemoment @ 5000 o / min" (tallene for 1999 Shelby Series 1). Når folk sier at en motor har "massevis av lite sluttmoment," betyr det at toppmomentet oppstår med en relativt lav turtallverdi, som 2000 eller 3000 o / min..

En annen ting du kan se fra bilens hestekrefter kurve er stedet der motoren har maksimal effekt. Når du prøver å akselerere raskt, vil du prøve å holde motoren nær det maksimale hestekrefter-punktet på kurven. Det er grunnen til at du ofte nedskifter for å akselerere - ved å nedskifte øker du turtallet på motoren, noe som vanligvis fører deg nærmere topppunktet på hestekrefter på kurven. Hvis du vil "sette i gang" bilen fra et lyskryss, vil du vanligvis snu motoren for å få motoren rett på det høye hestekrefter turtallet og deretter slippe clutchen for å dumpe maksimal kraft til dekkene.

Et av områdene der folk snakker mest om hestekrefter, er i området høyytelsesbiler. I neste avsnitt skal vi snakke om forbindelsen der.

Moment

Se for deg at du har en stor stikknøkkel med et 2-fots langt håndtak på, og du bruker 50 kilo kraft på det 2-fots håndtaket. Det du gjør er å bruke et dreiemoment, eller vri kraft, på 100 kilo fot (50 pund til et 2 fot langt håndtak) på bolten. Du kan få det samme dreiemomentet på 100 kilo ved å bruke 1 kilo kraft til enden av et håndtak på 100 fot eller 100 kilo kraft på et håndtak på 1 fot.

En bil anses å være "høy ytelse" hvis den har mye kraft i forhold til vekten av bilen. Dette er fornuftig - jo mer vekt du har, jo mer krefter tar det for å akselerere den. For en gitt mengde strøm vil du minimere vekten for å maksimere akselerasjonen.

Tabellen nedenfor viser hestekrefter og vekt for flere høyytelsesbiler (og en lavytelsesbil til sammenligning). I diagrammet kan du se topp hestekrefter, vekten på bilen, kraft-til-vekt-forholdet (hestekrefter delt på vekten), antall sekunder bilen tar for å akselerere fra null til 60 mph, og prisen.

© 2018

Du kan se en veldig klar sammenheng mellom kraft-til-vekt-forholdet og 0 til 60-tiden - i de fleste tilfeller indikerer et høyere forhold en raskere bil. Interessant nok er det mindre av en sammenheng mellom hastighet og pris. Viper ser faktisk ut som en ganske god verdi på akkurat dette bordet!

Hvis du vil ha en rask bil, ønsker du et godt kraft-til-vekt-forhold. Du vil ha mye kraft og minimal vekt. Så det første stedet å starte er ved å rense ut bagasjerommet.

For mer informasjon om hestekrefter og relaterte emner, sjekk ut lenkene som følger.

Relaterte artikler

  • Hvordan krefter, makt, dreiemoment og energi fungerer-
  • Hvordan dreiemomentomformere fungerer
  • Hvordan bilmotorer fungerer
  • Slik fungerer Aptera Hybrid 
  • Hvordan Champ Cars fungerer
  • Hvordan NASCAR racerbiler fungerer
  • Slik fungerer Bugatti Veyron
  • Hvordan Enzo Ferrari fungerer
  • Hvordan Maybachs fungerer
  • Hvordan fungerer Chrysler ME Four-Twelve
  • Hvordan konverterer du motorens dreiemoment til hestekrefter?
  • Hva betyr det å kalle en pickup for en 'halvtons lastebil'?

Flere gode lenker

  • Off-Road.com: Moment og hestekrefter
  • RevSearch: Engine Dynamometer Information Links
  • Erbmans Engine Emporium - artikkel som beskriver faktorer som påvirker motorens ytelse
  • Motorvitenskap



Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.

De mest interessante artiklene om hemmeligheter og oppdagelser. Mye nyttig informasjon om alt
Artikler om vitenskap, rom, teknologi, helse, miljø, kultur og historie. Forklare tusenvis av emner slik at du vet hvordan alt fungerer