full screen background image

Лошадиная сила — что это такое

45

Лошадиная сила — что это такое

Понятие «лошадиная сила» впервые использовал известный шотландский изобретатель, инженер и механик Джеймс Ватт (Уатт) в конце 18-го века. Принято считать, что оно обозначает мощность транспортного средства в сравнении с тягловой силой лошади. О том, какова история появления термина, а также как определяется мощность силовой установки, пойдет речь в нашем сегодняшнем разговоре.

  1. История происхождения термина. Чему действительно равна мощность одной лошади
  2. Соотношение лошадиной силы и Ватта
  3. Методика определения мощности мотора
  4. Влияние на транспортный налог
  5. Заключение

История происхождения термина. Чему действительно равна мощность одной лошади

Как уже говорилось выше, первым понятие «лошадиная сила двигателя» употребил Джеймс Уатт, а случилось это в 1789-м году. Целью изобретателя, в процессе достижения которой он, собственно, и ввел этот термин, было желание продемонстрировать тот факт, что для выполнения сложных задач, связанных с прикладыванием силы, целесообразнее использовать паровые машины, а не лошадей.

Механик пришел к выводу, что одна лошадь тратит огромное количество энергии на то, чтобы, к примеру, посредством элементарного подъемного механизма вытягивать из шахты тяжелые бочки с углем или приводить в действие насос для подачи воды. Путем несложных подсчетов Уатт определил, что груз весом в 75 кг одна лошадка может тащить со скоростью в 1 м/сек.

Лошадиная сила в автомобиле

После перевода этой цифры в эквивалент в ваттах будет получена цифра в 735 ватт. Если говорить о мощность современных авто, то она измеряется в киловаттах, это значит, что 1 лошадиная сила соответствует показателю в 0,74 кВт.

Итак, господин Уатт пытался убедить руководство шахты в целесообразности замены лошадиных сил тягловыми. Для этого он предложил вымерять объем работ, выполненных за рабочий день лошадьми, а затем установить свое изобретение — паровой двигатель, чтобы посмотреть, сколько можно сделать с его использованием.

Потом ученый сопоставил два полученных показателя, и выяснилось, что паровая установка гораздо более выгодна, ведь она способна заменить сразу несколько лошадей. Стало понятно, что купить машину будет дешевле, чем держать целую конюшню, поэтому затея Уатта оказалась успешной.

Отвечая на вопрос о том, какова реальная мощность одной лошади, важно отметить, что гениальный инженер изначально ошибся в своих подсчетах. Дело в том, что тянуть 75 кг груза со скоростью, соответствующей 1 метру в секунду, способны далеко не все лошади, такие «трудовые подвиги» — удел только самых крепких и выносливых животных. Да и работать на пределе возможностей они долго не смогут.

Поэтому говоря о методике определения количества лошадиных сил, следует обратить внимание на тот факт, что в разных уголках мира к этому вопросу подходят по-разному.

В России и во многих европейских государств лошадиные силы считаются мощностью, необходимой для поднятия 75-ти кг груза в сек. на высоту в 1 м.

В результате получается: 1 л.с. равна 735,5 Вт, и называется этот показатель метрической лошадиной силой.В Великобритании и Соединенных Штатах 1 л.с. составляет 745,7 Вт, что немногим больше, чем принято в российской и европейской автомобильной отрасли.

Соотношение лошадиной силы и Ватта

В некоторых странах считают правильным измерение мощности силовых агрегатов не в лошадиных силах, а в ваттах, есть даже специальные калькуляторы для пересчета киловатт в лошадиные силы и наоборот. Формула перевода достаточно проста: нужно разделить показатель в киловаттах на 0,74, полученная цифра и будет соответствовать количеству л.с.

  • Важно учесть, что существует несколько видов л.с., а именно:
  • Уже упомянутая нами метрическая, соответствующая подъему 75-ти кг/сек на высоту в 1 м.
  • Механическая, равная 745,5 Вт и используемая преимущественно в ряде англоязычных государств.
  • Котловая (составляет 9,8 кВт и используется в основном в США).
  • Электрическая, соответствующая цифре в 746 Вт. Ее можно увидеть в графе «Мощность» описания технических показателей электрических силовых установок.
  • Гидравлическая, которая составляет 745.7 Вт.

Методика определения мощности мотора

Узнать, сколько лошадиных сил развивает то или иное авто, можно посредством диностенда. Это специальное устройство, позволяющее определить точную мощность мотора транспортного средства.

Методика определения предельно проста: машину завозят на стенд, закрепляют, мотор разгоняют до предельно допустимых оборотов и смотрят на табло, где истинная мощность демонстрируется в лошадиных силах. Погрешность минимальна, находится она на уровне 0,1 л.с., поэтому можно говорить о предельной точности полученных данных.

Влияние на транспортный налог

Высвечивая тему нашего разговора, нельзя не упомянуть так называемый «налог на лошадиные силы». Он был введен в 2003-м году и взимается до сих пор. Определяется налоговая ставка с учетом мощности силовой установки. К примеру, легковое авто с двигателем до 100 л.с. облагается налогом из расчета 12 руб. за каждую лошадиную силу.

Владельцы машин помощнее (100-125 л.с.) вынуждены платить уже по 25 руб. за каждую «лошадку». Автолюбители, катающиеся на авто мощностью в 151-175 л.с., платят налог в размере 45 руб./л.с.

Мощность двигателя, л. с. Норма транспортного налога, руб / л.с.
До 100 (до 73,55 кВт) 12
100 — 125 (свыше 73,55 кВт до 91,94 кВт) 25
125 — 150 (свыше 91,94 кВт до 110,33 кВт) 35
150 — 175 (свыше 110,33 кВт до 128,7 кВт) 45
175 — 200 (свыше 128,7 кВт до 147,1 кВт) 50
200 — 225 (свыше 147,1 кВт до 165,5 кВт) 65
225 — 250 (свыше 165,5 кВт до 183,9 кВт) 75
от 250 (свыше 183,9 кВт) 150

Данные налоговых ставок приведены для города Москвы, по регионам они могут отличаться, а также существуют всевозможные льготные ставки для различных категорий граждан и существует достаточно большой повышающий коэффициент для VIP- автомобилей.

Для грузового транспорта действуют следующие нормы:

Мощность двигателя, л. с. Норма транспортного налога, руб / л.с.
До 100 (до 73,55 кВт) 15
100,001 — 150 (свыше 73,55 кВт до 110,33 кВт) 26
100,001 — 200 (свыше 110,33 кВт до 147,1 кВт) 38
200,001 — 250 (свыше 147,1 кВт до 183,9 кВт) 55
От 250,001 (свыше 183,9 кВт) 70

И, наконец, для автобусов:

Мощность двигателя, л. с. Норма транспортного налога, руб / л.с.
До 110 (до 80,9 кВт) 15
Свыше 110 л.с. до 200 л.с. (свыше 80,9 кВт до 147,1 кВт) 26
Свыше 200 л.с. (свыше 147,1 кВт) 55

Некоторые автовладельцы считают неправильным рассчитывать налоговую ставку, опираясь на лошадиные силы, по их мнению, ориентироваться нужно на объем силовой установки. Это подтолкнет производителей к изготовлению более современных агрегатов, которые при меньшем объеме демонстрировали бы большую мощность, сжигали меньшее количество топлива, не засоряли окружающую среду и были бы куда эффективнее. Действующая схема налогообложения неоднократно подвергалась жесточайшей критике.

Заключение

В заключение важно отметить, что лошадиная сила является несистемной единицей, которая везде рассчитывается по-разному. Выше мы приводили пример того, как рознятся аналогичные показатели в РФ и Соединенных Штатах.

Однако люди уже привыкли к данной единице измерения, так как она знакома и предельно понятна, используется в различных сферах жизни, в том числе даже при расчете цены полиса автострахования. Следует помнить, что термин «мощность двигателя» сам по себе не столь показателен, ведь на него влияют прочие факторы, такие как вес машины, крутящий момент и т.д.

Почему мощность машины измеряется в лошадиных силах и как их считают

Определение мощности автомобиля: как рассчитать? автомобильный двигатель Лошадиные силы как параметр мощности авто Расчет мощности электродвигателя

Учитывая широкое распространение, неудивительно, что формул мощности электродвигателя существует довольно много. Самые простые в плане применения на производстве – следующие три подхода.

  1. Расчет мощности электродвигателя по току. Для определения фактического показателя прибор надо подключить (напряжение – фиксированное) и изменять ток поочередно на каждой из обмоток при помощи амперметра. Алгоритм действий такой:
      берется количество замеров;
  2. определяется сила тока в Амперах для каждого замера;
  3. все показатели суммируются и делятся на количество замеров;
  4. среднее значение силы тока умножаем на напряжение и получаем мощность электродвигателя в кВт (или Ваттах).
  5. Расчет мощности электродвигателя по размерам. Надо измерить диаметр и длину сердечника статора, узнать частоту оборотов вала.
  6. Расчет мощности электродвигателя асинхронного по силе тяги:
      тахометром определяем частоту вращения вала;
  7. штангенциркулем меряем радиус вала (если нет циркуля, можно взять обычную линейку);
  8. динамометр используем, чтобы замерять тяговое усилие устройства;
  9. формула мощности электродвигателя выглядит как P = F (тяговая сила)*n (частота вращения)*r (радиус вала)*2*3,14.

Единицы измерения

кВа в кВт — как правильно перевести мощность

В действующей системе единиц «СИ», утвержденной на международном уровне, мощность предлагается указывать в ваттах (один Вт = работе 1 Джоуль, сделанной за 1 секунду). Устаревшее обозначение «лошадиная сила» рекомендовано изъять из оборота. Для удобства применяют производные значения с определенными приставками (один киловатт (1кВт) = 10 в третьей степени ватт = 1 000 Вт).

Перевод 1 Вт в иные обозначения:

  • килограмм-сила-метр в секунду (кгс*м/с) – 0,102;
  • эрг в секунду (эрг/с) – 107;
  • лошадиная сила (л.с.) метрическая/ английская – 1,36*10-3/ 1,34*10-3.

К сведению. Если в описании автомобиля указано 125 кВт, это равнозначно 170 л.с. (125*1,36=169,95).

Формула мощности электродвигателя

Формула мощности электродвигателя может учитывать массу нюансов технологического процесса. Благодаря развитию IT-технологий сегодня найти способы расчета такого показателя не составляет труда. А вот выбрать в огромном количестве предложенных вариантов тот, который подойдет именно вам, как показывает практика, не так-то просто.

Чтобы вы не растерялись в огромном количестве методичек и рекомендаций интернета, предлагаем универсальный вариант формулы, который подойдет практически для любого случая. Выглядит она следующим образом.

  • P – потребляемая мощность электродвигателя (номинальная);
  • T – необходимый момент вращения на валу;
  • Ω – угловая скорость.

У экспликатов тоже есть свои формулы.

  1. Вращающий момент (T) считается как произведение требуемого усилия тяги и радиуса рабочего органа подключаемого механизма.
      Усилие тяги (обозначается как Ft) можно рассчитать по формуле Ft = t*M*2,5, где t –коэффициент трения (берется из таблицы данных, для подшипников качения, например, он известен и равняется 0,02), а М – масса груза, который перемещает оборудование. Произведение корректируется на коэффициент Ньютона, который тоже известен и составляет 2,5.
  2. Радиус элемента вращения измеряют или берут из проектных/паспортных данных.
  3. Угловую скорость определяют так: Ω = число Пи (π, принимается как 3,14)*n/30 (n – частота вращательного движения механизма, которое приводит в действие электродвигатель – берется из паспорта). Чтобы электродвигателя хватило с учетом возможных перегрузок привода, угловая скорость, рассчитанная приведенным способом, корректируется в большую сторону на коэффициент 1,5.

При расчете мощности электродвигателя надо делать поправку на тип соединения обмоток статора, от которого зависит значение рабочего тока. В соединениях типа «звезда» ток меньше в 1,73 раза, чем в соединениях «треугольник». Соответственно, для «звезды» показатель тоже надо уменьшать в 1,73 раза.

Что это такое

Мощностью называется скалярный вид физической величины, который равен скорости изменения с преобразованием, передачей или потреблением системной энергии. Согласно более узкому понятию, это показатель, который равен отношению затраченного времени на работы к самому периоду, который тратится на работу. Обозначается в механике символом N. В электротехнической науке используется буква P. Нередко можно увидеть также символ W, от слова ватт.


Мощность

Различается полезная, полная и номинальная в машинном двигателе. Полезная это сила двигателя, за исключением затрат, которые потрачены на работу всех остальных систем. Полная — указанная сила без вычетов, а номинальная — указанная и гарантированная заводом.

Дополнительная информация! Стоит отметить, что также есть мощность звука и взрывного звука. В первом случае это скалярная величина, связанная со звуковыми волнами и звуковой энергией, которая также измеряется в ваттах, а вторая связана с энерговыделением тротиловых разложений.


Основное понятие в учебном пособии

Расчет мощности электродвигателя для оборудования

Чтобы определить, какой мощности электродвигатель нужен для обслуживания конкретного механизма, надо знать его (механизма) потребляемую мощность. Она обычно указывается для каждой категории установок и приборов, прописывается в паспортной документации и известна производителю. Если фактической информации по показателю нет, ее можно получить:

  • по результатам теоретических расчетов;
  • эмпирически, использовав результаты многочисленных опытов;
  • методом снятия нагрузочных диаграмм, если опытной базы эксплуатации еще не накоплено (оборудование малоизученно), здесь нужны самопишущие приборы;
  • через применение нормативов потребления энергии (статистических данных), которые учитывают удельные расходы электрической энергии при создании конкретного продукта.

Когда потребление известно, останется подставить его в формулу следующего вида.

  • Рм – определенная теоретически/эмпирически или паспортная мощность оборудования;
  • – коэффициент полезного действия промежуточной передачи.

Расчетный показатель используется для выбора по каталогу продукции ПТЦ «Привод». При этом ориентироваться следует на номинальные мощностные показатели электродвигателя с небольшим запасом.

Проверять электрический двигатель по нагрузке или перегреву необходимости нет. Наш производственно-технический центр на этапе контроля качества готовых изделий проводит все испытания и расчеты с максимальным использованием материалов, которые заложены в моделях при номинальном расчете мощности электродвигателя. А вот контроль достаточности момента пуска для некоторых видов подключаемых механизмов может быть полезен. Это в особенности касается устройств с увеличенным сопротивлением трения на старте (транспортеры, рабочие узлы станков металлорезки).

Энергетическая эффективность электродвигателя

Как и у всех электроприборов, потребляющих электрическую энергию (платный ресурс), электродвигатель имеет свой класс энергоэффективности. От этого показателя зависят расходы производства на работу устройства. Он, в свою очередь, зависит от коэффициента полезного действия двигателя и указывается в технической документации. Как показывает практика, даже в средней категории электродвигателей (55 кВт) предпочтение версиям с более высоким классом энергоэффективности позволяет существенно снизить расходы энергии (экономия до 10 тыс. кВт в год).

Вы можете подобрать установку оптимального класса энергоэффективности по каталогу продукции ПТЦ «Привод» – в описании моделей есть вся необходимая информация. Здесь же можно заказать регулятор мощности электродвигателя, который тоже помогает сократить расход энергии и обеспечивает плавную работу устройства без рывков (увеличивает срок его службы).

Почему мощность двигателя обычно измеряется в лошадиных силах • Фактрум

Лошадиная сила изначально была ловким маркетинговым ходом Джеймс Уатт
Эту единицу измерения мощности двигателя ввёл в употребление шотландский инженер Джеймс Уатт (Ватт). В начале 1780-х годов он изобрёл паровой двигатель, значительно превосходивший по техническим характеристикам классический паровой двигатель Ньюкомена. Уатт искал способ продать своё изобретение и в качестве преимущества приводил тот факт, что двигатель использует на 75% меньше топлива.

Сначала он пытался продавать свой двигатель по схеме роялти — клиенты должны были отдать ему треть сэкономленных на топливе денег. В то время многие ещё пользовались лошадьми, а не паровыми машинами, так что сравнивать было целесообразно как раз с животными. Уатт отказался от схемы роялти и решил попробовать другую тактику, чтобы убедить людей покупать его двигатель.

Он придумал новую единицу измерения — лошадиные силы, которая была интуитивно понятна клиентам. За основу он взял одну среднюю тягловую лошадь и приблизительно подсчитал, сколько энергии может вырабатывать типичная лошадь. Какие именно эксперименты ставил Уатт неизвестно, но в результате он понял, что 60 секунд работы типичной лошади примерно равны 43 928,5 джоулям энергии. Затем он округлил полученный результат до 45 000 джоулей и получил одну лошадиную силу.

Двигатель Джеймса Уатта

По правде говоря, это завышенный результат — очень немногие лошади могут работать так весь день. Кроме того, переоценив то, что может сделать лошадь, Уатт убедился, что его продукт куда производительнее лошадей, о чём и заявил покупателям. Ловкий маркетинговый ход, не находите?

В конце концов, изобретённый Уаттом двигатель сыграл огромную роль в промышленной революции. Благодаря этому факту, введённая им единица измерения мощности двигателя тоже стала популярной. В наши дни мы часто используем систему СИ, и именно Ватт, названный в честь Джеймса Уатта, пришёл на смену лошадиной силе.

Понравился пост? Поддержи Фактрум, нажми:

Физика процесса

Когда мы имеем дело с цепями постоянного тока, то говорить о реактивной мощности не приходится. В таких цепях значения мгновенной и полной мощности совпадают. Исключением являются моменты включения и отключения ёмкостных и индуктивных нагрузок.

Похожая ситуация происходит при наличии чисто активных сопротивлений в синусоидальных цепях. Однако если в такую электрическую цепь включены устройства с индуктивными или ёмкостными сопротивлениями, происходит сдвиг фаз по току и напряжению (см. рис.1).

При этом на индуктивностях наблюдается отставание тока по фазе, а на ёмкостных элементах фаза тока сдвигается так, что ток опережает напряжение. В связи с нарушением гармоники тока, полная мощность разлагается на две составляющие. Ёмкостные и индуктивные составляющие называют реактивными, бесполезными. Вторая составляющая состоит из активных мощностей.

Рис. 1. Сдвиг фаз индуктивной нагрузкой

Угол сдвига фаз используется при вычислениях значений активных и реактивных ёмкостных либо индуктивных мощностей. Если угол φ = 0, что имеет место при резистивных нагрузках, то реактивная составляющая отсутствует.

Важно запомнить:

  • резистор потребляет исключительно активную мощность, которая выделяется в виде тепла и света;
  • катушки индуктивности провоцируют образование реактивной составляющей и возвращают её в виде магнитных полей;
  • Ёмкостные элементы (конденсаторы) являются причиной появления реактивных сопротивлений.

Нужны ли устройства компенсации в быту?

На первый взгляд в домашней сети не должно быть больших реактивных токов. В стандартном наборе бытовых потребителей преобладают электрическая техника с резистивными нагрузками:

  • электрочайник (Pf = 1);
  • лампы накаливания (Pf = 1);
  • электроплита (Pf = 1) и другие нагревательные приборы;

Коэффициенты мощности современной бытовой техники, такой как телевизор, компьютер и т.п. близки к 1. Ими можно пренебречь.

Но если речь идёт о холодильнике (Pf = 0,65), стиральной машине и микроволновой печи, то уже стоит задуматься об установке синхронных компенсаторов. Если вы часто пользуетесь электроинструментом, сварочным аппаратом или у вас дома работает электронасос, тогда установка устройства компенсации более чем желательна.

Экономический эффект от установки таких устройств ощутимо скажется на вашем семейном бюджете. Вы сможете экономить около 15% средств ежемесячно. Согласитесь, это не так уж мало, учитывая тарифы не электроэнергию.

Попутно вы решите следующие вопросы:

  • уменьшение нагрузок на индуктивные элементы и на проводку;
  • улучшение качества тока, способствующего стабильной работе электронных устройств;
  • понижение уровня высших гармоник в бытовой сети.

Для того чтобы ток и напряжение работали синфазно, устройства компенсации следует размещать как можно ближе к потребителям тока. Тогда реальная отдача индуктивных электроприёмников будет принимать максимальные значения.

Составляющие электромашины

Основой для электрической машины является правило электроиндукции с магнитной индукцией. Такой прибор включает в себя статор или как его называют константной частью (характерно для асинхронных, синхронных машин изменяющегося тока) или индуктора (для приборов константного тока) и ротора, его называют активной или движущейся частью (для асинхронных и синхронных машин изменяющегося тока) или якоря (приборов константного тока). В роли константной части для машин тока с малой мощью активно применяются магниты (неизменного состояния).

Источник https://perevozka24.ru/pages/loshadinaya-sila-chto-eto-takoe

Источник https://xn—-8sban6b6a.xn--p1ai/rukovodstvo/v-chem-izmeryaetsya-moshchnost-avtomobilya.html

Источник

Источник




Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *