Hur mycket hästkrafter har en häst?
Hästkrafter är ett välkänt mått för alla som är intresserade av bilar. Men vad exakt är hästkrafter och var kommer det ifrån? Och utövar en häst alltid en hästkraft?
Vad är hästkrafter?
Hästkrafter, som utvecklades av ingenjören James Watt, är en storhet som är avsedd att mäta effekten av en ångmaskin. Hans förbättrade konstruktion av en ångmaskin var mycket effektivare än tidigare konstruktioner och krävde mycket mindre bränsle. Han utvecklade därför hästkrafterna som ett sätt att visa kunder som ännu inte hade bytt från hästar till ångmaskiner att det var en bra investering.
Han räknade ut att en häst under en genomsnittlig arbetsdag kunde vrida ett 24 fot långt kvarnhjul cirka 2,5 gånger per minut. Effekt definieras som utfört arbete per tidsenhet, där arbete är ett mått på överförd energi som beräknas genom att multiplicera den kraft som utövas med den tillryggalagda sträckan.
Watt, som är namne för kraftenheten i det metriska systemet, uppskattade hur mycket kraft hästen utövade för att vrida kvarnhjulet. Med hjälp av detta beräknade han sedan hur mycket energi den applicerade, och därmed kraften.
Watt visste att den siffra han fick bara var en uppskattning, så han valde att avrunda sin beräkning för att få sitt slutresultat.
Med Watts definition är en hästkraft 33 000 fotpund per minut. Detta motsvarar ungefär 746 watt (W, eller joule per sekund).
Moderna biltillverkare använder både Watts definition och en liknande kvantitet som kallas metriska hästkrafter. Metriska hästkrafter definieras som den kraft som krävs för att lyfta en massa på 75 kg mot gravitationen över en sträcka på en meter på en sekund. Detta motsvarar ungefär 735 W.
Läs mer om hästar:
- Varför har inte hästar tår?
- Varför skjuts halta hästar i stället för att behandlas?
Hur mycket hästkraft har en häst?
Watts uppskattningar var ganska exakta: en hästkraft är ungefär den genomsnittliga arbetsmängd som en frisk draghäst kan utföra under en hel dag, vilket bekräftas av uppgifter från Iowa State Fair 1925 och av den engelske veterinären William Youatt.
1993 publicerade biologerna R. D. Stevenson och R. J. Wassersug ett brev i Nature där de uppskattade den maximala effekt som en häst kan uppbringa. Tidigare studier hade visat att den maximala hållbara mekaniska effekten per kilo muskel är mellan 100 och 200 W. Med hjälp av den nedre gränsen beräknade de en teoretisk topprestanda på 18 000 W, eller cirka 24 hästkrafter.
Om de tittade på data från Iowa State Fair 1925 fann de ett mycket lägre värde i verkligheten. Under en kort tidsperiod, beräknar de, kan en häst utöva upp till 14,9 hästkrafter.
Varför förlorar bilar hästkrafter när de åldras?
Ting tenderar att bli smutsiga och slitna med tiden. Luftfilter och avgassystem kan täppas till och blockera luftflödet till och från motorn, bränsleinsprutare och tändstift kan bli smutsiga, vilket leder till mindre effektiv tändning, och bränslepumpar kan slitas ut och inte längre pumpa bränsle så bra. Samtidigt kan förbränningsbiprodukter bilda avlagringar som hindrar motorns ventiler från att stänga, minskar trycket från det brinnande bränslet och orsakar bakslag.
I motorens inre kan kolvringarna slitas ned, vilket minskar trycket i cylindrarna och sänker effekten. Om din bil underhålls regelbundet bör dock en modern motor endast förlora några få procent av hästkraften under hundratusentals mil. – 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?