Lóerő

A gőzgép névleges teljesítményét ki lehet számítani brit lóerőben a Watt által javasolt képlet segítségével:

ahol:

•  - névleges teljesítmény brit lóerőben (1 LE \u003d 745,7 W);
•  a dugattyú területe négyzetméterben. hüvelyk (négyzethüvelyk = 6,452 cm 2 );
•  — a gőz átlagos túlnyomása, font/négyzethüvelyk (1 psi = 0,00685 MPa);
•  a dugattyú sebessége, láb/perc (ft/min = 0,00508 m/s).

Ebben az esetben a hengerben lévő gőznyomás helyett a könnyebben mérhető átlagos gőznyomást alkalmaztuk a kazánban.

A jelenlegi mértékegységrendszerre vonatkozóan a Watt-képlet a következőképpen írható fel:

ahol:

•  - névleges teljesítmény, W;
•  - dugattyúfelület, m 2 ;
•  — henger átmérője, m;
•  — átlagos dugattyúsebesség, m/s;
•  — a gőz átlagos túlnyomása, Pa.

Watt képlete a valósághoz közeli eredményeket adott a 18. század végén  - 19. század elején épített, alacsony nyomású (0,11-0,15 MPa) gőzzel működő kis sebességű gépek többségénél .

A gyakorlatban a névleges teljesítmény még egyszerűbb képletét alkalmazták [4] :

ahol:

•  - névleges teljesítmény brit lóerőben (1 LE \u003d 745,7 W);
•  a dugattyú területe négyzetméterben. hüvelyk (négyzethüvelyk = 6,452 cm 2 );

Ez abból a tényből származott, hogy a gőz átlagos túlnyomása, amelyet általában az akkori gőzgépekben kaptak, 7 psi volt. hüvelyk, az átlagos dugattyúsebesség pedig 220 láb/perc.

A névleges teljesítményt a 19. század első felében és közepén széles körben alkalmazták, különösen a hajómotoroknál. Ez annak a következménye volt, hogy a gép objektív paraméterének – a dugattyú átmérőjének – tükröződéseként gyakran sokkal többet mondott az e területen dolgozó szakembernek, mint a valós (indikatív) teljesítmény, amely kellően jó hiányában - azokban az években kialakított gőzgép-terveket nagyon különböző méretű, tömegű és kivitelű gépekkel lehetett megvalósítani. A névleges teljesítmény minden hagyományossága ellenére megfelelő megbízhatósággal tükrözte a különféle kivitelű motorok ezen paramétereinek arányát.

Eközben a nyomások és a sebességek növekedésével a valós teljesítmény kezdett nagyon eltérni az egyszerűsített képlet szerint számított névleges teljesítménytől: először 2 ... 3, majd 5-ször vagy többször. Még a teljes Watt-képlet is hibás értékeket kezdett adni, mivel nagy fordulatszámon a tényleges gőznyomás a hengerben kisebb volt, mint a kazánban, ráadásul a dugattyú mozgásának különböző szakaszaiban jelentősen megváltozott. Watt maga is előre látta ezt, sőt "indikátorok" (speciális nyomásmérők) használatát javasolta magában a hengerben lévő nyomás mérésére különböző szakaszokban.

Ennek eredményeként a névleges teljesítmény helyett bevezették az indikátorteljesítmény fogalmát , amelyet indikátorok (olyan eszközök, amelyek lehetővé teszik a gép működési paramétereinek, például a hengerben lévő gőznyomás) közvetlen mérését. Idővel csak ezt kezdték feltüntetni az összes dokumentációban, mivel a névleges teljesítmény fogalma minden gyakorlati értelmét elvesztette.

A névleges lóerőt az indikátor lóerő váltotta fel (orosz megnevezése: i. l. s .; angol: ihp ; németül: iPS ) = brit (1 hp \ u003d 745,7 W ).

Metrikus lóerő

A legtöbb európai országban az európai lóerőt 75 kgf m / s -ban határozzák meg , vagyis azt a teljesítményt, amely egy 75 kg-os teher egyenletes függőleges emeléséhez szükséges 1 méter/s sebességgel normál gravitációs gyorsulás mellett (9,80665 m). / s) c²) [5] . Ebben az esetben 1 l. Val vel. pontosan 735,49875 watt , amit néha metrikus lóerőnek is neveznek, bár nem része a metrikus mértékegységrendszernek .

Adó lóerő

Az Orosz Föderációban az autók adójának kiszámításához a lóerő értéke 735 499 W [1] .

Elektromos lóerő

Az energiaipar 746 watt elektromos teljesítményt használ .

Hidraulikus lóerő

A teljesítménymérés rendszeren kívüli egysége. 1 hidraulikus lóerő = 0,7457 kilowatt.

Kazán teljesítmény

Az Egyesült Államokban a kazán lóerőit is használják ( Boiler lóerő  - iparban és energetikában használják).

A kazán teljesítménye a kazán azon kapacitása, amellyel a gőzgépet gőzzel látja el. Egy kazán teljesítménye megegyezik azzal a hőenergia-mennyiséggel, amely 15,6 kg édesvíz elpárologtatásához szükséges egy óra alatt 100 °C-on. A használat első napjaiban a kazán teljesítménye megközelítőleg megegyezik a kazán által meghajtott motorok teljesítményével. A kazán lóereje 1000 kgf m/s. vagy 9,8 kW vagy 33 475 Btu/óra. (USA-ban használt egység)

Arányok

A belső égésű motor teljesítményének kilowattban való kiszámításához használja az 1 kW = 1,3596 liter arányt. Val vel. (1 LE = 0,73549875 kW).

A gőzgép teljesítményének kilowattban való kiszámításához használja az 1 kW = 1,341022089595028 liter arányt. Val vel. (1 LE = 0,74569987158227022 kW).

Történelem

A lovat ősidők óta az emberek igásállatként használták . A 18. században a lovak munkájának megfigyelései alapján számításokat végeztek, amelyek megmutatták, mekkora hasznos ereje van a lónak a hosszan tartó munkavégzés során. Így Desaguliers egy ló teljesítményét 103 kgf m/s, Smeaton 53 kgf m/s, Tredgold 64 kgf m/s és Watt 76 kgf m/s sebességgel határozta meg [6] .

1789 körül James Watt skót mérnök és feltaláló megalkotta a "lóerő" kifejezést, amely arra utal, hogy a gőzgépei hány lovat tudnak helyettesíteni . Különösen azt állítják, hogy Watt egyik első gépét egy sörgyár vásárolta meg, hogy lecserélje vele a lovat , amely a vízszivattyút hajtotta [7] . A népi legenda szerint a sörfőző úgy döntött, hogy csal, kiválasztja a legerősebb lovat, és ereje határáig munkára kényszerítette. Watt elfogadta, sőt meg is haladta a sörfőző által kapott értéket, és a megépített gép teljesítménye lett a mérce, annak ellenére, hogy a valós teljesítmény, amit a ló a normál munkavégzés során hosszú ideig fejleszt, sokkal kisebb - egyesek szerint becslések szerint másfélszeresére. [8] [9]

Abban az időben Angliában 140,9-190,9 literes hordókat használtak a szén, a víz és az emberek kiemelésére a bányákból . Volt (és még mindig van) egy térfogati hordó , amely egy tipikus hordó ( angol  hordó ) tömege alapján 380 fontot nyomott ( 1 font \ u003d 0,4536 kg ), azaz 1 hordó \u003d 172,4 kg. Csak két ló tudott kihúzni egy ilyen hordót egy tömbön átvetett kötél segítségével. Egy átlagos dolgozó ló erőfeszítése 8 óra munkához súlyának 15%-a, vagy 75  kgf 500 kg lósúly mellett . 8 óra alatt egy ló ilyen erőfeszítéssel 28,8 km - t tud megtenni 3,6 km/h ( 1 m/s ) sebességgel.

A hagyományos energiaforrást - egy lovat - megfigyelve Watt arra a következtetésre jutott, hogy egy 180 kg -os hordót két ló 2 tengeri mérföld / h (körülbelül 3,6 km / h ) sebességgel tud kihúzni a bányából . Ebben az esetben a lóerő angolul mérve 1 liter. Val vel. \u003d 1/2 hordó 2 tengeri mérföld / h \u003d 1 hordó tengeri mérföld / h (itt a hordót az erő , nem a tömeg mértékegységének tekintjük ). Ugyanez kisebb egységekben 380 font 98,4 láb /perc sebességgel, ami hozzávetőlegesen 846,4 watt. Ha felkerekítjük a számításokat font-láb/perc-ben ( az SI-mértékben kifejezett gravitációs gyorsulás 9,80665 m/s 2 , akkor 1 watt \u003d 433,9735 lb-ft/min) és feltételezzük, hogy a lónak húznia kell a terhelést. 75 kg-nak megfelelő 1 m/s-os állandóval, akkor a lóerő 736,56 watt lesz, ami körülbelül 320 000 lb-ft percenként. Ezért 1 lóerőt 735,5 wattnak tekintünk [10] .

Watt számításai hosszú időn át átlagolt lóerőre vonatkoztak. Rövid ideig egy ló körülbelül 1000 kgf m / s teljesítményt tud kifejleszteni, ami 9,8 kW-nak vagy 33 475 BTU / h-nak (kazán lóerő) felel meg. Más források szerint - legfeljebb 15 liter. Val vel. a csúcson.

A Brit Tudományos Egyesület második kongresszusán 1882-ben új teljesítményegységet fogadtak el - a watt (szimbólum: W, W), amelyet James Wattról (Watt), az univerzális gőzgép megalkotójáról neveztek el. Ezt megelőzően a legtöbb számítás a James Watt által bevezetett lóerőt használta.

Motor teljesítmény

Az autómotorok teljesítményére nem csak különböző mértékegységek vonatkoznak, hanem különböző mérési módok is, amelyek eltérő eredményeket adnak. A teljesítmény mérésének Európában szokásos módja a kilowatt. Ha a teljesítményt lóerőben adják meg, akkor a mérési módszerek a különböző országokban eltérőek lehetnek (még akkor is, ha ugyanazt a lóerőt használják).

Az USA és Japán saját szabványokat alkalmaz a motor lóerő meghatározására, de már régóta szinte teljesen egységesek másokkal. Amerikában és Japánban is kétféle mutató létezik:

Nettó mérés

A nettó motorteljesítmény mérése ( olasz  netto - net , net ). Előírja a jármű működéséhez szükséges összes segédegységgel felszerelt motor próbapadi tesztelését: generátor, hangtompító, ventilátor stb.

Bruttó mérés

Ez egy olyan motor próbapadi tesztelését jelenti, amely nincs felszerelve a jármű működéséhez szükséges kiegészítő egységekkel: generátorral, hűtőrendszer-szivattyúval stb. Az észak-amerikai autógyártók széles körben alkalmazták a nettó teljesítménynél 10-20%-kal vagy nagyobb bruttó teljesítményt, mint a szövetségi szabvány 1972-es bevezetése előtt, túlbecsülve a motor teljesítményét.

DIN mérés

A német szabványügyi intézet (Deutsche Industrie Normen, DIN) teljesítménymérési módszere „elválaszthatatlan” berendezéssel ellátott motor próbapadi tesztelését írja elő, amely szükségszerűen jelen van az autón. Ennél a módszernél elválaszthatatlan felszerelés a hűtőventilátor, a hűtőrendszer szivattyúja, az olaj- és üzemanyagszivattyúk, valamint a terhelés nélküli generátor. A teszteket légszűrő és hangtompító nélkül végezzük.

ECE mérés

Lóerő a járműadózásban

Oroszország

Oroszországban a szállítási adó összege a motor lóerőétől függ. A lóerőre való átszámítás úgy történik, hogy a kW-ban kifejezett motorteljesítményt megszorozzuk egy 1,35962-vel egyenlő tényezővel (azaz 1 LE = (1 / 1,35962) kW konverziós tényezőt használunk). Bár a kérdést nem szabályozza törvény, az adóhatóság azt tanácsolja, hogy a nem rendszerszintű teljesítményegységre (hp) való átváltáskor a második tizedesjegyre kerekítsen fel [11] .

Minden régiónak joga van növelni vagy csökkenteni az adó összegét a szövetségi normák keretein belül.

Ha a teljesítmény kisebb, mint 100 LE. s., akkor például a moszkvai régióban 7 rubelt / l-t fizetnek. Val vel. évente, és ha egy kicsit több - már 29 rubel / l. Val vel. évben. Ráadásul 101 litertől. Val vel. 150 l-ig. Val vel. az adó mértéke ugyanaz. Így a különböző teljesítményértékek miatt az ár kevesebb, mint 700-ról több ezer rubelre változik évente. Ez a tény bosszantó kíváncsiságokhoz vezet. Tehát a dél-koreai Hyundai Accent autó teljesítménye szigorúan 75 kW, azaz 102 LE. Val vel. Egy amerikai autótulajdonos számára a 100,7 LE még sértőbb adat lenne , de az USA-ban az adó nem a lóerőtől függ. Az Egyesült Államokban bizonyos adók (út, környezetvédelmi) benne vannak a benzin árában , emellett évente személyi vagyonadót (személyi vagyonadót) kell fizetni, amely egyenesen arányos az autó árával.

Egyéb országok

A múltban egyes országokban (pl. Egyesült Királyság, Németország, Belgium, Franciaország, Spanyolország) a gépjárműadó lóerőn alapult. Egyes országokban felhagytak az energia felhasználásával az adózásban (például a negyvenes években az Egyesült Királyságban a teljesítmény helyett az autó méreteit használták), máshol (például Franciaországban) a lóerő helyett a kilowattot. Abból az időből megmaradt a "Caballo fiscal" és a "Cheval fiscal" kifejezés.

Az Orosz Föderációban a lóerő felhasználása mellett a biztosításban is használatosak. Nevezetesen a gépjármű-tulajdonosok (köznyelven - „autopolgár”) kötelező polgári jogi felelősségbiztosításának biztosítási díjának kiszámításakor.

Megnevezés a gépeken

Személygépkocsiknál ​​rendkívül ritka jelenség a teljesítmény megjelölése a karosszérián, teherautókon és traktorokon viszont gyakoribb. Az európai típusú teherautóknál, köztük néhány orosznál, a lóerőt a fülkén vagy az első tengely kerékíve felett, vagy a fülke elején jelzik.

Az elektromos generátorokon a belső égésű motor teljesítményét latin HP betűk jelzik, például 5HP. A generátor elektromos teljesítménye általában észrevehetően kisebb.

• 320 literes űrtartalmú Scania P320 teherautó . Val vel.

• Volvo FH 12 autó , az ajtótól kicsit távolabbi fülkén az Euro-5 környezetvédelmi osztály és a 480 literes teljesítmény látható. Val vel.

Lásd még

• névleges teljesítmény
• Kilowatt
• adó lóerő
• Motor térfogata
• Motor konfiguráció

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 GOST 8.417-2002. A mérések egységességét biztosító állami rendszer. A mennyiségek mértékegységei. Függelék B. Archiválva : 2012. november 10. a Wayback Machine -nél
2. ↑ OIML nemzetközi dokumentum D2. Legalizált (hatóságilag engedélyezett) mértékegységek. B. függelék (hivatkozás nem elérhető) . Letöltve: 2014. november 30. Az eredetiből archiválva : 2013. október 14.. (határozatlan) 
3. ↑ Szórakoztató hippológia (elérhetetlen link) . Autopilot magazin. Hozzáférés dátuma: 2009. január 17. Az eredetiből archiválva : 2009. augusztus 22. (határozatlan) 
4. ↑ Paxman történeti oldalak – Névleges lóerő (NHP) . Letöltve: 2021. augusztus 14. Az eredetiből archiválva : 2021. február 27. (határozatlan)
5. ↑ Lóerő // Brockhaus és Efron kis enciklopédikus szótára  : 4 kötetben - Szentpétervár. , 1907-1909.
6. ↑ Melnikov P.P. A vasutakon. - Szentpétervár: Kommunikációs és Középületi Főigazgatóság nyomdája, 1835. - S. 53, 54. - 98 p.
7. ↑ Motorok és légcsavarok . "Tudomány és Technológia" folyóirat. Letöltve: 2009. június 8. Az eredetiből archiválva : 2011. szeptember 9.. (határozatlan)
8. ↑ Yakov Isidorovich Perelman , Fizika minden lépésnél
9. ↑ Népszerű mechanika . 1912. szeptember, 394. oldal Archiválva : 2021. május 22. a Wayback Machine -nél
10. ↑ Enohovics, A.S. Fizika és mérnöki kézikönyv . - 3. kiadás, átdolgozva. és további .. - Moszkva, 1989. - S.  45 , 61. - 224 p. — ISBN 5-09-000622-9 .
11. ↑ Semenikhina V.V. Szállítási adó. Kommentár az Orosz Föderáció adótörvénykönyve 28. fejezetéhez. Moszkva 2006, 35. o

Irodalom

• Zalessky N. A. "Odessza" tengerre megy: A gőzhajózás megjelenése a Fekete-tengeren, 1827-1855. - L . : Hajógyártás, 1987. - 128 p. — 84.500 példány.