Kilovattide teisendamine hobujõududeks: mitu hj ühes kW + arvutuste põhimõtted ja meetodid

Hobujõud ja vatt. Esimene termin on võimsuse mõõt, mis üha enam vananeb ja mida järk-järgult tõrjutakse elektrotehnikast välja, teine on tänapäevane. Autojuhid siiski vaidlevad vastu, eelistades selgust.

Mõnikord on vaja teisendada «hj» vattideks – vaatame, kuidas need on seotud.

Mida kujutab endast hobujõud?

Ainus võimsusmõõt, mille ekvivalenti tunnustatakse kogu maailmas, on kilovatt. Vaatamata sellele tähistatakse kohtades, kus on sisepõlemismootorid, nende võimsust hobujõududes. See ühik on populaarne ka transpordimaksu arvestamisel.

Sel põhjusel peavad oma transpordi omanikud teisendama kilovatte sellesse süsteemivälisesse ühikusse.

Väljend on kindlalt leksikoni jõudnud juba ajast, mil James Watt Šotimaalt 17. sajandi lõpus juurutas tootmisse esimese aurumasina, mis asendas hobuste veojõu.

Hobujõud kui termin ja mõõt võimaldas tavainimesel visuaalselt ette kujutada, kui palju hobuseid masin asendab

Huvitav fakt: omal ajal olid Prantsusmaal, täpsemalt Pariisis, normid veojõule sõidukite (omnibuste) puhul.

Nende järgi pidi sõidukisse rakendatud hobune 5,5-tunnise tööpäeva jooksul ja veojõu väärtusel 25,8 kg läbima iga päev 55,056 km. Hobuste arendatud võimsus oli 72 kgm/s.

Võimsuse väärtus Prantsusmaal on peaaegu identne sellega, mis saadi Inglismaal. Prantsuse ühikut nimetati Cheval vapeur. Sõnasõnalises tõlkes kõlab see kui «auruhobune»

Jälgides hobuse tööd, kes tõstab koormat kaevandusest, tegi ta kindlaks, et püsiva kiiruse 1 m/s korral tõstab ta koormat kaaluga ligi 75 kg.

Arvutuste teel määras James Watt hobujõu võimsuseks, mille korral hobune suudab 250 kg kaaluva koorma tõsta 1 sekundiga 30 cm kõrgusele. Seega 1 hj = 75 kgm/s ja vattides on see 735,499 vatti.

Selle järel tulid kasutusse järgmised hobujõu variandid:

• elektrilised;
• mehaanilised;
• indikaator-;
• katel- ja palju teisi.

Kuna hobujõu määratlus on mitmetähenduslik, et selles küsimuses korda luua, kinnitas Inglise inseneride assotsiatsioon 1882. aastal oma kongressil varem tundmatu võimsuse mõõtühiku. See nimetati leiutaja järgi — W (vatt) või W, ja sellest sai rahvusvaheline ühik.

Hiljem nõudis SI-süsteemi kasutuselevõtt mootori võimsuse tähistamist kilovattides. Ühikut hakati kasutama tehnilises dokumentatsioonis, reklaambrošüürides. Et lõplikult vananenud kontseptsiooniga lõpp teha, keelati 2010. aastal EL-i direktiiviga hobujõudude kasutamine ilma dubleerimiseta kilovattides.

James Watt, kui ta tutvustas hobujõu mõistet, püüdis lihtsalt näidata masinate kasutamise eeliseid loomade asemel. Ta tegi seda arvutades energiakulu, mida hobune ja mehhanism koorma tõstmisel kulutavad.

Erinevad hobujõu tüübid seoti vattidega järgmiselt:

• elektriline — 746 W;
• mehaaniline — 745,699871582 W;
• meetriline — 735,4988 W;
• indikaator — 745,6998715822 W;
• katla — 9809,5 W.

Euroopa riigid kasutavad peamiselt meetrilist hobujõudu. Selle all mõeldakse võimsust, mida kasutatakse 75 kg raskuse tõstmiseks ühtlasel kiirusel ja tavapärase kiirendusega g = 9,80665 m/s².

USA-s ja Suurbritannias on autotööstuses hobujõud võrdne 1,0138696789 meetrilise hj-ga või 745,6998815 W. Katla- ja elektrilisi hj kasutatakse ka Ameerikas.

Kui meetriline ühik võrdub 0,74 kW, siis selle ühiku määratlemisel jalgades ja naelades seostatakse seda 1 naela massiga koorma liigutamisega 33 000 jala kaugusele 1 minuti jooksul või 1 naela 550 jala kaugusele 1 sekundi jooksul.

Venemaal on ametlikust käibest välja võetud ühik «hobujõud». Transpordimaksu arvutamisel kasutatakse siiski meetrilist hj varianti. Sealjuures korrutatakse maksusumma hj-de arvuga.

Mõõtühikud vatt ja kilovatt

Võimsuse ühik vatt kuulub SI-süsteemi. Üks vatt on töö 1 J, mis on tehtud 1 sekundi jooksul.

Seda võimsuse mõõtu saab väljendada ka teiste ühikute suhete kaudu:

1. Njuuton, mis on nihutatud 1 m võrra 1 sekundi jooksul.
2. Üks kilogramm, mis on nihutatud 1 m võrra 1 sekundi jooksul.
3. Volt-amper.

Ühes kilovatis on 1000 vatti. Seda ühikut kasutatakse heli, soojuse, vooluvõimsuse, kiirgusvoogude energia mõõtmiseks.

Kilovattide teisendamise meetodid hj-ks

Nende kahe ühiku vastastikust üleminekut saab teostada mitmel meetodil:

1. Veebikonverterid. Selleks on olemas tarkvaratooted, kuid vajalik on võrgule juurdepääs. Kui internet on olemas, on meetod väga kiire ja lihtne.
2. Tabelid. Need sisaldavad väärtusi, mida esineb kõige sagedamini.
3. Teisendusvalemid. Neid kasutatakse füüsikaliste suuruste “konverteerimiseks” käsitsi.
   

Praktikas kasutatavad arvsuurused: 1 kW = 1,36 hj, 1 hj = 0,735 kW. Esimese avaldisega on lihtsam töötada ja lihtsustamiseks ümardatakse 1,36 1,4-ni. Viga on seejuures väike ja kui võimsust hinnata ligikaudselt, võib selle väärtuse tähelepanuta jätta.

See, millisel viisil võimsus tegelikult määrati, mõjutab teisendamisel saadud võimsuse suurust.

Praktiliselt on kW teisendamine hj-ks järgmine:

90 kW x 1,4 = 126 hj ja vastupidine tehe: 140 hj : 1,4 = 100 kW.

Täpsemate arvutuste jaoks, et määrata, mitu hobujõudu kilovatis ikkagi on, kasutatakse koefitsienti 1,35962162.

Hobujõud autos

Kilovattides väärtus jagatuna 0,735-ga on hobujõud autos. See on võrreldav tegevusega, mis tehakse 1 sekundi jooksul 75-kilogrammise koorma tõstmiseks 1 meetri kõrgusele. Seejuures võetakse arvesse ka maa külgetõmbejõud.

Mida suurem on auto mootori võimsus sõiduki massi suhtes, seda tõhusam see on. Teisisõnu, mida vähem kaalub kere, seda suurem on võimsusnäitaja ja seda kiirem on auto kiirendus.

Teatud auto passi võimsuse teisendamiseks kilovattidest hobujõududeks tuleb olemasolev väärtus jagada 0,735-ga.

Näiteks Jeep Wrangler on võimsusega 177 hj ja täismassiga 2,505 t. Võimsuse ja täismassi suhe on: 177 : 2505 = 70,56. Kiirendus sajani tunnis on 10,1 s.

Kui võtta võimas auto Ferrari 355 F1 mootori võimsusega 375 hj ja kaaluga 2,9 t, on suhe 375 : 2900 = 0,129. Kiirendus 100 km/h on 4,6 sekundit.

See on tabel, mille abil saab väga lihtsalt teisendada hobujõude kilovattideks ilma igasuguste arvutusteta.

Hobujõudude tähis on eri riikides erinev. Kui Venemaal on see hj, siis ingliskeelsetes maades hp, Hollandis pk, Saksamaal PS, Prantsusmaal CV.

Kui kilovatt kasutusele võeti, lõpetas Prantsusmaa CV kasutamise ja läks maksu arvestamisel täielikult üle nendele uutele võimsusühikutele. Suurbritannias võeti sõidukimaksu aluseks auto mõõtmed.

Venemaal kasutatakse lisaks transpordimaksule hj ka makse suuruse arvutamisel raudse „hobuse“ kindlustamisel (OSAGO). Hj-d kasutatakse ka auto mootori tegeliku võimsuse määramisel. Seejuures on käibel sellised terminid nagu brutto ja netto.

Esimest näitajat mõõdetakse stendil ning jahutusvee pumba, generaatori ja muude abisüsteemide tööd ei võeta arvesse. Selle väärtus on alati kõrgem kui teisel parameetril, kuid see ei kajasta tavatingimustes toodetavat võimsust.

Kui passis märgitud kilovattide teisendamiseks kasutada seda meetodit, määratakse kindlaks ainult mootori töö hulk. Selle võimsuse täpseks hindamiseks on selle meetodi kasutamine ebapraktiline suure vea tõttu, mis on 10–25%. Kuna mootori näitajad on ülehinnatud, on ka transpordimaks suurem.

Stend annab netoväärtuse, võttes arvesse abisüsteeme. Sel viisil saadud parameeter vastab täpsemalt tavatingimustes olevale võimsusele. Veelgi täpsemalt saab võimsust määrata selline seade nagu dünamomeeter.

Mida suurem on auto mootori hobujõudude arv, seda suuremat maksu peab sõiduki omanik maksma, seetõttu peab iga autojuht oskama teisendada võimsust kilovattidest hobujõududeks ja vastupidi.

Sellest, kui palju hobujõude auto mootor kiirendab, sõltub auto klassi kuuluvus ja selle dünaamilised omadused.

Kui autol puudub tehniline dokumentatsioon, kuid selle võimsust on vaja teada, saab seda teha kahel meetodil.

#1: Auto võimsuse määramise meetod

Selle variandi kasutamisel traditsiooniliste hobujõudude võimsuse määramiseks on vaja selliseid suurusi nagu pöördemoment ja mootori pöörete arv. Need võib leida juhendist või internetist, kui märkida vastav automark.

Seejärel leitud parameetrid korrutatakse. Arvutamiseks kasutatakse järgmist avaldist:

(RPM х T) / 5252=HP

Selles tähistab RPM mootori pöördeid, T pöördemomenti, 5,252 radiaanide arvu sekundis. Nii on ühel Hyundai Santa Fe mudelil pöördemoment 227 pöörete arvu 4000 juures, seega 227 x 4000 = 908 000. Tulemus jagatakse 5252-ga ja saadakse võimsus hobujõududes:

908 000 : 5252 = 173 hj

#2: Võimsuse arvutamise viis

Auto mootoril on tavaliselt märgitud pinge voltides, voolutugevus amprites ja kasutegur protsentides.

Nende andmete abil arvutatakse mootori võimsus hobujõududes valemi järgi:

(V x I x η) : 746 = HP

Kasutegur teisendatakse kümnendmurruks – kümnendmurru kujul 82%.

Pinge, voolutugevus ja kasutegur korrutatakse, seejärel jagatakse tulemus 746-ga. Nii, kui pinge on 240 V, voolutugevus 5 A ja kasutegur 82%, on võimsus hobujõududes 1,32 hj.

Järeldused ja kasulik video teemal

Täpsemalt hobujõust:

Üha sagedamini tähistatakse võimsuse suurust kilovattides ja süsteemivälised ühikud jäävad minevikku. Siiski on hobujõudude teisendamise vajadus veel olemas. Kuni need ühikud eksisteerivad, tuleb osata neid asjatundlikult kasutada.

Kas tekkis küsimusi artikli teema kohta? Või on teil infot, mis võiks meie materjali täiendada? Palun kirjutage oma kommentaarid, jagage kogemusi allpool asuvas plokis.