Ile koni mechanicznych ma koń?

Konia mechaniczna jest znaną miarą dla każdego, kto interesuje się samochodami. Ale czym dokładnie jest moc koni mechanicznych i skąd się wzięła? I czy koń zawsze wywiera jeden KM?

Co to jest KM?

Opracowana przez inżyniera Jamesa Watta, KM jest wielkością przeznaczoną do pomiaru mocy wyjściowej silnika parowego. Jego udoskonalony projekt silnika parowego był znacznie bardziej wydajny niż poprzednie, wymagał znacznie mniej paliwa. Opracował więc pojęcie konia mechanicznego, aby pokazać klientom, którzy jeszcze nie przestawili się z koni na silniki parowe, że jest to dobra inwestycja.

Obliczył, że w ciągu przeciętnego dnia pracy koń może obrócić koło młyńskie o średnicy 24 stóp około 2,5 razy na minutę. Moc definiuje się jako pracę wykonaną w jednostce czasu, gdzie praca jest miarą przekazanej energii, obliczoną przez pomnożenie przyłożonej siły przez przebytą odległość.

Watt, który jest imiennikiem jednostki mocy w systemie metrycznym, oszacował wielkość siły, jaką koń zastosował do obrócenia koła młyńskiego. Na tej podstawie obliczył, ile energii zużył koń, a więc jaką moc uzyskał.

Watt wiedział, że otrzymana liczba jest tylko szacunkowa, więc zdecydował się zaokrąglić swoje obliczenia, aby uzyskać ostateczny wynik.

Według definicji Watta, jeden koń mechaniczny to 33 000 stóp-funtów na minutę. Jest to w przybliżeniu równe 746 watom (W, lub dżulom na sekundę).

Nowocześni producenci samochodów używają zarówno definicji Watta, jak i podobnej wielkości znanej jako moc metryczna. Konia metrycznego definiuje się jako moc potrzebną do podniesienia 75-kilogramowej masy wbrew grawitacji na odległość jednego metra w ciągu jednej sekundy. Odpowiada to około 735 W.

Czytaj więcej o koniach:

• Dlaczego konie nie mają palców u nóg?
• Dlaczego kulawe konie są raczej zastrzeliwane niż leczone?

Ile koni mechanicznych ma koń?

Oszacowania Watta były dość dokładne: jeden koń mechaniczny to mniej więcej średnie tempo pracy, jakie zdrowy koń pociągowy może wykonać w ciągu całego dnia, potwierdzone przez dane z targów stanowych w Iowa w 1925 roku oraz przez angielskiego lekarza weterynarii Williama Youatta.

W 1993 roku biolodzy R. D. Stevenson i R. J. Wassersug opublikowali w Nature list, w którym oszacowali maksymalną moc, jaką koń może osiągnąć. Poprzednie badania wykazały, że maksymalna zrównoważona moc mechaniczna na kilogram mięśni wynosi od 100 do 200W. Używając dolnej granicy, obliczyli teoretyczną moc szczytową na poziomie 18 000W, czyli około 24 koni mechanicznych.

Patrząc na dane z Targów Stanowych w Iowa z 1925 roku, znaleźli znacznie niższą wartość w świecie rzeczywistym. Obliczyli, że w krótkim czasie koń może wykrzesać z siebie do 14,9 KM.

Dlaczego samochody tracą moc z wiekiem?

Rzeczy mają tendencję do brudzenia się i zużywania z czasem. Filtry powietrza i wydechowe mogą się zapchać, blokując przepływ powietrza do i z silnika; wtryskiwacze paliwa i świece zapłonowe mogą się zabrudzić, powodując mniej efektywne odpalanie; a pompy paliwa mogą się zużyć i nie pompować już paliwa tak dobrze. Tymczasem produkty uboczne spalania mogą tworzyć osady, zatrzymując zamykanie zaworów silnika, zmniejszając ciśnienie generowane przez spalanie paliwa i powodując cofanie się ognia.

Poważniej, wewnątrz silnika pierścienie tłokowe mogą się zużywać, zmniejszając ciśnienie w cylindrach i obniżając moc wyjściową. Jednak serwisuj swój samochód regularnie, a nowoczesny silnik powinien stracić tylko kilka procent mocy w ciągu setek tysięcy kilometrów. – Dr Peter Bentley

Read more about cars:

• Why do so many Americans drive automatic cars?
• Why do blackbirds always dive in front of my car?