Paardenkracht: wat is het en waarom is het belangrijk?
Paardenkracht is een veelgebruikte term in de auto-industrie en verwijst naar het vermogen van een motor. Eén paardenkracht is gelijk aan het vermogen dat nodig is om 550 pond per voet in één seconde of 33.000 pond per voet in één minuut op te tillen.
In dit artikel wordt paardenkracht onderzocht als een eenheid voor het meten van het motorvermogen, het belang ervan, de berekening en het verschil tussen verschillende metingen.
Inhoud
Paardenkrachtgeschiedenis in een notendop
De term werd voor het eerst bedacht door de Schotse uitvinder James Watt aan het einde van de 18e eeuw om zijn verbeterde stoommachine op de markt te helpen. Hij baseerde zijn idee op The Miner's Friend, geschreven door de Engelse uitvinder en ingenieur Thomas Savery:
"Zodat een machine die evenveel water kan opbrengen als twee paarden, die tegelijkertijd samenwerken in zo'n werk, kan doen, en waarvoor er voortdurend tien of twaalf paarden moeten worden aangehouden om hetzelfde te doen Dan zeg ik: zo'n motor kan groot genoeg worden gemaakt om het werk te doen dat nodig is om acht, tien, vijftien of twintig paarden in dienst te hebben, die voortdurend moeten worden onderhouden en bewaard voor het doen van dergelijk werk..."
Het was zinvol om het vermogen van de stoommachine aan het eind van de 18e eeuw in pk's te meten, aangezien de waarde letterlijk het aantal paarden betekende dat de motor kon vervangen. Het was voor potentiële kopers buitengewoon handig om het vermogen van de motor te begrijpen.
Dus waar komt het getal 33.000 pond per voet in één minuut vandaan? Watt observeerde een paard dat 144 keer per uur aan een molenrad draaide, oftewel 2,4 keer per minuut. Door de straal van het wiel en de afstand die het paard in één minuut aflegde erbij te betrekken, berekende hij één pk als 32.572 ft-lb/min. Een jaar later werd dit aantal door Watt en Matthew Boulton gestandaardiseerd op 33.000 foot-pounds per minuut.
Berekening van paardenkracht
P = (T × N) / k
P- Paardenkracht (uitvoer van de berekening)T- Koppel, dat in pond-voet (ft-lb) of inch-pounds (in-lb) kan zijn )N- Rpmk- Constant, als koppel (T) in pond-voet is, dan is het gelijk aan 5252; als het koppel in inch-pounds is, is het gelijk aan 63.025
Belang van paardenkracht
Paardenkracht wordt vaak gebruikt als verkoopargument voor nieuwe auto's en vrachtwagens in de auto-industrie. Consumenten voelen zich vaak aangetrokken tot voertuigen met een hoger vermogen, omdat deze als krachtiger en capabeler worden beschouwd dan voertuigen met een lager vermogen.
Het is echter belangrijk op te merken dat paardenkracht slechts één factor is bij het bepalen van de prestaties van een voertuig. Andere factoren, zoals koppel, aerodynamica en gewicht, kunnen de algehele prestaties van een voertuig aanzienlijk beïnvloeden.
Als het gaat om het meten van paardenkracht, zijn er een paar verschillende methoden die kunnen worden gebruikt. De meest gebruikelijke methode is het gebruik van een rollenbank, een apparaat dat het vermogen van een motor onder belasting meet. Deze methode geeft een relatief nauwkeurige meting van het vermogen van een motor, en autofabrikanten en tuners gebruiken deze vaak om de prestaties van hun motoren te optimaliseren.
Waarom wordt bij het meten van het motorvermogen de voorkeur gegeven aan paardenkracht boven watt?
Het is onpraktisch als meting voor de meeste motoren en machines, omdat het geleverde vermogen erg hoog is. Eén pk is precies 746 watt, dus je kunt je voorstellen dat zelfs minder presterende motoren gemakkelijk vijf cijfers in watt zouden opleveren.
Metrische pk's
Paardenkracht wordt ook in Europa gebruikt, maar op een andere manier berekend, omdat de voeten worden vervangen door meters en ponden worden vervangen door kilogrammen. Het verschil is dat het metrische equivalent van paardenkracht wordt afgekort als PS (van het Duitse woord Pferdestärke, wat 'pk' betekent). Als je naar de prestatiespecificaties van Europese auto's kijkt, kom je ook de term CV tegen (van het Italiaanse Cavalli Vapore).
Metrische paardenkracht (PS) is 98,6% van één HP of andersom – 1,4% minder dan de SAE-paardenkracht. De Europese Unie definieert kilowatt (kW) als een officiële maatstaf, maar in alledaagse beschrijvingen wordt de voorkeur gegeven aan paardenkracht. Simpel gezegd: 1 imperiale pk’s = 1,014 metrische pk’s.
Waarom is er een verschil tussen Amerikaanse HP en Europese HP?
In de VS gebruiken ze SAE-standaarden; in Europa gebruiken ze DIN, wat staat voor Deutsche Industrie Normen - Duitse industriële standaard. Het verschil is dat de SAE-paardenkracht het vermogen is om in één minuut 33.000 pond met één voet op te tillen. Ter vergelijking: DIN definieert één metrische paardenkracht als het vermogen om in één minuut 4500 kilogram over een afstand van één meter te tillen.
Elektrische paardenkracht
Eén pk is gelijk aan 746 watt (W) of 0,746 kilowatt (kW) in SI (International System of Units). Er is geen verschil tussen elektrische en mechanische pk's. Om paardenkracht uit watt te berekenen, vermenigvuldigt u de waarde in watt met 0,00134. Aan de andere kant, om watt te krijgen, vermenigvuldigt u de pk-waarde met 746.
Verschil tussen HP, BHP en WHP
Zoals gezegd verwijst paardenkracht naar het vermogen van een motor. Het remvermogen heeft niets te maken met het remsysteem van uw auto. Bij het evalueren van het vermogen van een motor wordt vaak gebruik gemaakt van een rollenbank, een mechanische rem die variabele belastingen kan uitoefenen op een draaiende motor, vandaar de term remvermogen.
Met een rollenbank kunt u het koppel en het vermogen berekenen bij verschillende motortoerentallen, waarbij het remvermogen het getal is dat bij een bepaald toerental wordt vermeld. Het remvermogen is het maximale geleverde vermogen exclusief de wrijvingsverliezen aan de aandrijflijn.
Wrijvingsverliezen veroorzaken, simpel gezegd, vermogensverlies, d.w.z. zelfs als uw auto 200 pk heeft, zou hij dit vermogen op de weg niet kunnen bereiken. Er ontstaat wrijving in de aandrijflijn en versnellingsbak. Afhankelijk van de transmissie, aandrijflijn, enz. kan de auto doorgaans 15% tot 25% van het vermogen verliezen. AWD neemt bijvoorbeeld tussen de 20 en 25% van het vermogen op.
Wielvermogen (WHP)
Het is misschien wel de meest relevante meting, omdat deze realistischere cijfers weergeeft van hoeveel vermogen de auto op de weg kan leveren. WHP wordt gemeten aan de wielen met behulp van een rollenbank en is altijd lager dan paardenkracht of BHP, omdat hierbij rekening wordt gehouden met wrijvingsverliezen.
Autofabrikanten hebben de neiging om de nadruk te leggen op het aantal pk's en negeren beleefd de WHP, aangezien dit altijd een lager cijfer is. Lagere cijfers verkopen niet goed.
Hoeveel pk's heeft een mens?
Een gezonde volwassene kan gedurende een korte periode ongeveer 1,2 pk (of 0,89 kW) produceren en onderhouden; deze waarde daalt tot een tiende van een paardenkracht als we het over een langere periode hebben.
Een professionele atleet kan daarentegen gedurende een korte periode ongeveer 2,5 pk (1,9 kW) en gedurende een langere periode 0,35 pk aanhouden. Usain Bolt – een Jamaicaanse sprinter – piekte bijvoorbeeld op 3,5 pk (2,6 kW) tijdens zijn sprint van 100 meter (109,4 yards) in 2009.
Conclusie
Concluderend is paardenkracht een term die vaak wordt gebruikt om het vermogen van een motor te beschrijven. Hoewel het belangrijk is bij het bepalen van de prestaties van een voertuig, is het niet de enige factor. Andere factoren, zoals koppel, aerodynamica en gewicht, kunnen de algehele prestaties van een voertuig aanzienlijk beïnvloeden.