Wie viel Pferdestärken hat ein Pferd?

Pferdestärken sind eine vertraute Größe für jeden, der sich für Autos interessiert. Aber was genau ist eine Pferdestärke, und woher kommt sie? Und hat ein Pferd immer eine Pferdestärke?

Was ist eine Pferdestärke?

Die Pferdestärke wurde von dem Ingenieur James Watt entwickelt und ist eine Größe zur Messung der Leistung einer Dampfmaschine. Seine verbesserte Konstruktion einer Dampfmaschine war viel effizienter als frühere Konstruktionen und benötigte viel weniger Kraftstoff. Er entwickelte die Pferdestärke, um den Kunden, die noch nicht von Pferden auf Dampfmaschinen umgestiegen waren, zu zeigen, dass es sich um eine gute Investition handelte.

Er berechnete, dass ein Pferd an einem durchschnittlichen Arbeitstag ein 24 Fuß langes Mühlrad etwa 2,5 Mal pro Minute drehen konnte. Leistung ist definiert als die pro Zeiteinheit verrichtete Arbeit, wobei die Arbeit ein Maß für die übertragene Energie ist, die durch Multiplikation der aufgebrachten Kraft mit der zurückgelegten Strecke berechnet wird.

Watt, der Namensgeber für die Einheit der Leistung im metrischen System, schätzte die Kraft, die das Pferd zum Drehen des Mühlrads aufbrachte. Daraus berechnete er die Energie, die das Pferd aufbrachte, und damit die Leistung.

Watt wusste, dass die Zahl, die er erhielt, nur eine Schätzung war, und rundete deshalb seine Berechnung für sein Endergebnis.

Nach Watts Definition entspricht eine Pferdestärke 33.000 foot-pounds pro Minute. Dies entspricht ungefähr 746 Watt (W, oder Joule pro Sekunde).

Moderne Automobilhersteller verwenden sowohl die Watt’sche Definition als auch eine ähnliche Größe, die als metrische Pferdestärke bekannt ist. Die metrische Pferdestärke ist definiert als die Leistung, die erforderlich ist, um eine 75 Kilogramm schwere Masse gegen die Schwerkraft in einer Sekunde über eine Strecke von einem Meter anzuheben. Das entspricht etwa 735 W.

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Wie viel Pferdestärken hat ein Pferd?

Watts Schätzungen waren ziemlich genau: Eine Pferdestärke ist in etwa die durchschnittliche Arbeitsleistung, die ein gesundes Zugpferd einen ganzen Tag lang erbringen kann, was durch Daten der Iowa State Fair von 1925 und durch den englischen Tierarzt William Youatt bestätigt wurde.

Im Jahr 1993 veröffentlichten die Biologen R. D. Stevenson und R. J. Wassersug in Nature eine Schätzung der maximalen Leistung, die ein Pferd erbringen kann. Frühere Studien hatten gezeigt, dass die maximale nachhaltige mechanische Leistung pro Kilogramm Muskel zwischen 100 und 200 W liegt. Anhand der unteren Grenze errechneten sie eine theoretische Spitzenleistung von 18.000 W oder etwa 24 Pferdestärken.

Anhand von Daten der Iowa State Fair von 1925 fanden sie einen viel niedrigeren Wert in der Realität. Sie errechneten, dass ein Pferd über einen kurzen Zeitraum bis zu 14,9 PS leisten kann.

Warum verlieren Autos mit zunehmendem Alter an Leistung?

Mit der Zeit werden die Dinge schmutzig und abgenutzt. Luftfilter und Auspuffanlagen können verstopfen und den Luftstrom zum und vom Motor blockieren; Einspritzdüsen und Zündkerzen können verschmutzen, was zu einer weniger effizienten Zündung führt; und Kraftstoffpumpen können verschleißen und den Kraftstoff nicht mehr so gut fördern. In der Zwischenzeit können sich Verbrennungsnebenprodukte ablagern, die verhindern, dass sich die Motorventile schließen, den durch den verbrennenden Kraftstoff erzeugten Druck verringern und Fehlzündungen verursachen.

Schwerwiegender ist jedoch, dass sich die Kolbenringe im Motor abnutzen können, was den Druck in den Zylindern verringert und die Leistungsabgabe senkt. Wenn Sie Ihr Auto jedoch regelmäßig warten lassen, sollte ein moderner Motor im Laufe von Hunderttausenden von Kilometern nur wenige Prozent an Leistung verlieren. – Dr Peter Bentley

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