Sådan fungerer hestekræfter

  • Gyles Lewis
  • 0
  • 3214
  • 756
1974 Dodge Charger, som Richard Petty kørte til sit femte og sjette Grand National / Winston Cup Series mesterskab i 1974 og 1975 og blev brugt til sin sejr på Daytona 500 i 1974. Dodge Charger SRT 392 i 2018 rykker ud 485 hestekræfter og 475 pund- fødder af drejningsmoment, siger bilproducenten. David J. Becker / Getty Images

Chancerne er, at du har hørt om hestekræfter. Næsten næsten hver bilannonce på TV nævner det, folk der taler om deres biler spredte ordet om og selv de fleste græsslåmaskiner har et stort klistermærke på dem for at fortælle dig hestekræftens bedømmelse.

Men hvad er hestekræfter, og hvad betyder hestekræftens vurdering med hensyn til ydeevne? I denne artikel lærer du nøjagtigt, hvad hestekræfter er, og hvordan du kan anvende det i din hverdag.

Begrebet hestekræfter blev opfundet af ingeniøren James Watt. Watt levede fra 1736 til 1819 og er mest berømt for sit arbejde med at forbedre ydeevnen hos dampmaskiner. Vi bliver også mindet om ham hver dag, når vi taler om 60-watts lyspærer.

Historien fortæller, at Watt arbejdede med ponyer, der løftede kul ved en kulmine, og han ønskede en måde at tale om den magt, der var tilgængelig fra et af disse dyr. Han fandt, at en minepony i gennemsnit kunne udføre 22.000 fodpund arbejde på et minut. Derefter øgede han antallet med 50 procent og fik målingen af ​​hestekræfter ved 33.000 fodpund arbejde på et minut. Det er den vilkårlige måleenhed, der er kommet ned gennem århundrederne og nu vises på din bil, din plæneklipper, din motorsav og endda i nogle tilfælde din støvsuger.

Hestekræfter vurderer bilernes motorer og endda græsslåmaskiner. Lær, hvad hestekræfter betyder, hvordan det måles, og hvordan det fungerer i biler med høj ydeevne. © 2018

Hvad hestekræfter betyder er dette: Efter Watts vurdering kan en hest udføre 33.000 fodpund arbejde hvert minut. Så forestil dig en hest, der hæver kul ud af en kulmine som vist ovenfor. En hest, der udøver 1 hestekræfter, kan hæve 330 kg kul 100 fod på et minut eller 33 pund kul 1.000 fod på et minut eller 1.000 pund 33 fod på et minut. Du kan sammensætte den kombination af fødder og pund, du kan lide. Så længe produktet er 33.000 fodpund på et minut, har du en hestekræft.

-Y-ou kan sandsynligvis forestille sig, at du ikke ønsker at lægge 33.000 pund kul i spanden og bede hesten om at flytte den 1 fod på et minut, fordi hesten ikke kunne svæve så stor belastning. Du kan sandsynligvis også forestille dig, at du ikke ønsker at lægge 1 pund kul i spanden og bede hesten om at løbe 33.000 fod på et minut, da det oversættes til 375 miles i timen, og heste kan ikke løbe så hurtigt. Men hvis du har læst Sådan fungerer en blok og tackling, ved du, at du med en blok og tackle let kan handle handel med den opfattede vægt for afstand ved hjælp af et arrangement af remskiver. Så du kan oprette et blok- og tackle-system, der lægger en behagelig mængde vægt på hesten i en behagelig hastighed, uanset hvor meget vægt der faktisk er i spanden.

Hestekræfter kan også konverteres til andre enheder. For eksempel:

  • 1 hestekræfter svarer til 746 watt. Så hvis du tog en 1 hestekræfter hest og lægger den på en løbebånd, kunne den betjene en generator, der producerer en kontinuerlig 746 watt.
  • 1 hestekræfter (i løbet af en times tid) svarer til 2.545 BTU (britiske termiske enheder). Hvis du tog de 746 watt og løb den gennem en elektrisk varmelegeme i en time, ville den producere 2.545 BTU (hvor en BTU er den mængde energi, der kræves for at hæve temperaturen på 1 pund vand 1 grad F).
  • En BTU er lig med 1.055 joule, eller 252 gram kalorier eller 0.252 madkalorier. Formodentlig ville en hest, der producerer 1 hestekræfter, brænde 641 kalorier på en time, hvis den var 100 procent effektiv.

I denne artikel lærer du alt om hestekræfter og hvad det betyder med henvisning til maskiner.

Hvis du vil kende motorens hestekræfter, kobler du motoren op til en dynamometer. Et dynamometer placerer en belastning på motoren og måler den mængde kraft, som motoren kan producere mod belastningen.

På samme måde, hvis du fastgør en aksel til en motor, kan motoren påføre moment på akslen. Et dynamometer måler dette drejningsmoment. Du kan nemt konvertere drejningsmoment til hestekræfter ved at multiplicere drejningsmoment med omdrejninger pr. Minut / 5.252.

Du kan få en idé om, hvordan et dynamometer fungerer på følgende måde: Forestil dig, at du tænder for en bilmotor, sætter den i neutralt og gulver den. Motoren kørte så hurtigt, at den eksploderede. Det er ikke godt, så på et dynamometer påfører du en belastning på den gulvede motor og måler belastningen, som motoren kan håndtere ved forskellige motorhastigheder. Du kan tilslutte en motor til et dynamometer, gulve den og bruge dynamometeret til at påføre nok af en belastning på motoren til at holde den på, for eksempel, 7.000 o / min. Du registrerer, hvor meget belastning motoren kan håndtere. Derefter anvender du ekstra belastning for at slå motorhastigheden ned til 6.500 o / min og registrere belastningen der. Derefter anvender du ekstra belastning for at få den ned til 6.000 o / min, og så videre. Du kan gøre det samme, startende ved 500 eller 1.000 o / min og arbejde dig op. Hvad dynamometre faktisk måler er drejningsmoment (i pund-fødder), og for at konvertere drejningsmoment til hestekræfter multiplicerer du simpelthen drejningsmoment med omdrejninger pr. Minut / 5.252.

Grafisk hestekræft

Hvis du planlægger hestekræften i forhold til omdrejningerne for motoren, er det, du ender med, en hestekræft kurve til motoren. En typisk hestekræftskurve for en højtydende motor kan se sådan ud (dette er tilfældet kurven for 300 hestekræfter i Mitsubishi 3000 dobbelt-turbo):

Måling af hestekræfter kræver et kraftlæst dynamometer. Lær hvordan planlægning af hestekræfter mod omdrejningstalværdier producerer en graf kaldet en hestekræftskurve.

Hvad en graf som dette påpeger er, at enhver motor har en peak hestekræfter -- en omdrejningstal, hvor den tilgængelige effekt fra motoren er maksimal. En motor har også en top drejningsmoment ved et specifikt omdrejningstal. Du vil ofte se dette udtrykt i en brochure eller en anmeldelse i et magasin som "320 HP @ 6500 o / min, 290 lb-ft drejningsmoment @ 5000 o / min" (tallene for 1999 Shelby Series 1). Når folk siger, at en motor har "masser af lav-end drejningsmoment," betyder det, at det maksimale drejningsmoment forekommer med en forholdsvis lav omdrejningstal som 2.000 eller 3.000 o / min.

En anden ting, du kan se fra en bils hestekræftskurve, er det sted, hvor motoren har maksimal effekt. Når du prøver at accelerere hurtigt, vil du forsøge at holde motoren tæt på dens maksimale hestekræftpunkt på kurven. Det er grunden til, at du ofte nedskifter for at accelerere - ved at nedskifte øger du motoromdrejningen, hvilket typisk flytter dig tættere på det maksimale hestekræftpunkt på kurven. Hvis du ønsker at "lancere" din bil fra et trafiklys, ville du typisk dreje motoren for at få motoren ret på sit højeste omdrejningstal og derefter frigøre koblingen for at dumpe maksimal effekt til dækkene.

Et af de områder, hvor folk snakker mest om hestekræfter, er inden for højtydende biler. I det næste afsnit taler vi om forbindelsen der.

Torque

Forestil dig, at du har en stor stikkontaktnøgle med et 2 fod langt håndtag på, og du anvender 50 pund kraft på det 2-fods håndtag. Hvad du laver er at anvende et drejningsmoment eller drejekraft på 100 pund fødder (50 pund til et 2 fod langt greb) på bolten. Du kan få det samme 100 kilo fødder drejningsmoment ved at anvende 1 pund kraft til enden af ​​et 100 fods håndtag eller 100 pund kraft på et 1 fods håndtag.

En bil betragtes som "høj ydeevne", hvis den har meget kraft i forhold til bilens vægt. Dette giver mening - jo mere vægt du har, jo mere kræver det at accelerere det. For en given magtmængde ønsker du at minimere vægten for at maksimere accelerationen.

Følgende tabel viser hestekræfter og vægt for flere højtydende biler (og en lavtydende bil til sammenligning). På diagrammet kan du se spidsen for hestekræfter, bilens vægt, forholdet mellem vægt og vægt (hestekræfter divideret med vægten), antallet af sekunder, det tager bilen at accelerere fra nul til 60 km / h, og prisen.

© 2018

Du kan se en meget klar sammenhæng mellem styrke / vægtforhold og 0 til 60 tid - i de fleste tilfælde indikerer et højere forhold en hurtigere bil. Interessant nok er der mindre sammenhæng mellem hastighed og pris. Viper ligner faktisk en ret god værdi på netop dette bord!

Hvis du vil have en hurtig bil, vil du have et godt forhold mellem vægt og vægt. Du vil have masser af energi og minimal vægt. Så det første sted at starte er ved at rense din bagagerum.

For mere information om hestekræfter og relaterede emner, se de link, der følger.

Relaterede artikler

  • Sådan fungerer kraft, magt, drejningsmoment og energi-
  • Hvordan drejningsmomentomformere fungerer
  • Sådan fungerer bilmotorer
  • Sådan fungerer Aptera Hybrid 
  • Sådan fungerer Champ Cars
  • Sådan fungerer NASCAR racerbiler
  • Sådan fungerer Bugatti Veyron
  • Sådan fungerer Enzo Ferrari
  • Sådan fungerer Maybachs
  • Sådan fungerer Chrysler ME Four-Twelve
  • Hvordan konverterer du motorens drejningsmoment til hestekræfter?
  • Hvad betyder det at kalde en pickup en 'halv ton lastbil'?

Flere gode links

  • Off-Road.com: Moment og hestekræfter
  • RevSearch: Links til motordynamometerinformation
  • Erbmans Engine Emporium - artikel, der beskriver faktorer, der påvirker motorens ydelse
  • Motorvidenskab



Endnu ingen kommentarer

De mest interessante artikler om hemmeligheder og opdagelser. Masser af nyttige oplysninger om alt
Artikler om videnskab, rum, teknologi, sundhed, miljø, kultur og historie. Forklare tusinder af emner, så du ved, hvordan alt fungerer