Hoe paardenkracht werkt

  • Phillip Hopkins
  • 0
  • 3615
  • 1049
De Dodge Charger uit 1974 waarmee Richard Petty naar zijn vijfde en zesde Grand National / Winston Cup Series Championship reed in 1974 en 1975 en werd gebruikt voor zijn overwinning op de Daytona 500 in 1974. De 2018 Dodge Charger SRT 392 levert 485 pk en 475 pond op. voet koppel, zegt de automaker. David J. Becker / Getty Images

De kans is groot dat u over pk's heeft gehoord. Zowat elke auto-advertentie op tv vermeldt het, mensen praten over hun auto en zelfs de meeste grasmaaiers hebben een grote sticker om je het aantal pk's te vertellen.

Maar wat is pk's en wat betekent de pk-rating in termen van prestaties? In dit artikel leer je precies wat paardenkracht is en hoe je deze kunt toepassen in je dagelijkse leven.

De voorwaarde paardenkracht is uitgevonden door de ingenieur James Watt. Watt leefde van 1736 tot 1819 en is vooral bekend om zijn werk aan het verbeteren van de prestaties van stoommachines. We worden ook elke dag aan hem herinnerd als we het hebben over gloeilampen van 60 watt.

Het verhaal gaat dat Watt werkte met pony's die steenkool ophaalden in een kolenmijn, en hij wilde een manier hebben om te praten over de kracht die beschikbaar is van een van deze dieren. Hij ontdekte dat een mijnpony gemiddeld 22.000 foot-pounds werk in een minuut kon doen. Hij verhoogde dat aantal vervolgens met 50 procent en koppelde de meting van het aantal pk's aan 33.000 foot-pounds werk in één minuut. Het is die willekeurige maateenheid die door de eeuwen heen zijn weg heeft gevonden en nu op uw auto, uw grasmaaier, uw kettingzaag en zelfs in sommige gevallen uw stofzuiger verschijnt..

Paardenkracht beoordeelt de motorprestaties van auto's en zelfs grasmaaiers. Lees wat paardenkracht betekent, hoe het wordt gemeten en hoe het werkt in high-performance auto's. © 2018

Wat paardenkracht betekent, is dit: volgens Watt kan één paard elke minuut 33.000 foot-pounds werk doen. Stel je dus een paard voor dat kolen uit een kolenmijn haalt, zoals hierboven weergegeven. Een paard dat 1 pk uitoefent, kan 330 pond steenkool 100 voet per minuut verhogen, of 33 pond steenkool 1.000 voet in één minuut, of 1.000 pond 33 voet in één minuut. Je kunt elke gewenste combinatie van voeten en kilo's verzinnen. Zolang het product 33.000 foot-pounds in één minuut is, heb je een pk.

-Je kunt je waarschijnlijk voorstellen dat je geen 33.000 pond kolen in de emmer zou willen laden en het paard zou vragen om het 1 voet in een minuut te verplaatsen, omdat het paard zo'n grote lading niet kon verroeren. Je kunt je waarschijnlijk ook voorstellen dat je geen 1 pond steenkool in de emmer zou willen doen en het paard zou vragen om 33.000 voet in één minuut te rennen, aangezien dat zich vertaalt in 375 mijl per uur en paarden kunnen niet zo snel rennen. Als je echter hebt gelezen Hoe een blok en takel werkt, weet je dat je met een blok en takel gemakkelijk het waargenomen gewicht kunt ruilen voor afstand met behulp van een opstelling van katrollen. U kunt dus een blok- en takelsysteem maken dat een comfortabele hoeveelheid gewicht op het paard plaatst met een comfortabele snelheid, ongeacht hoeveel gewicht er daadwerkelijk in de emmer zit..

Paardenkracht kan ook worden omgezet in andere eenheden. Bijvoorbeeld:

  • 1 pk komt overeen met 746 watt. Dus als je een paard van 1 pk zou nemen en het op een loopband zou zetten, zou het een generator kunnen laten werken die continu 746 watt produceert.
  • 1 pk (in de loop van een uur) komt overeen met 2.545 BTU (Britse thermische eenheden). Als je die 746 watt zou nemen en het een uur lang door een elektrische verwarming zou laten lopen, zou het 2.545 BTU produceren (waarbij een BTU de hoeveelheid energie is die nodig is om de temperatuur van 1 pond water met 1 graad F te verhogen).
  • Eén BTU is gelijk aan 1055 joules, of 252 gram calorieën of 0,252 voedselcalorieën. Vermoedelijk zou een paard dat 1 pk produceert, 641 calorieën in één uur verbranden als het 100 procent efficiënt zou zijn.

In dit artikel leert u alles over pk's en wat het betekent met betrekking tot machines.

Als je het aantal pk's van een motor wilt weten, sluit je de motor aan op een dynamometer. Een dynamometer belast de motor en meet de hoeveelheid vermogen die de motor kan produceren tegen de belasting in.

Evenzo, als u een as aan een motor bevestigt, kan de motor koppel op de as uitoefenen. Een dynamometer meet dit koppel. U kunt koppel eenvoudig omzetten in pk's door het koppel te vermenigvuldigen met tpm / 5.252.

U kunt op de volgende manier een idee krijgen van hoe een rollenbank werkt: Stel dat u een automotor aanzet, in neutraal zet en op de grond zet. De motor zou zo snel draaien dat hij zou ontploffen. Dat is niet goed, dus op een dynamometer oefen je een belasting uit op de vloermotor en meet je de belasting die de motor aankan bij verschillende motortoerentallen. U kunt een motor aan een dynamometer koppelen, hem op de grond zetten en de dynamometer gebruiken om de motor voldoende te belasten om hem op bijvoorbeeld 7.000 tpm te houden. U legt vast hoeveel belasting de motor aankan. Vervolgens oefen je extra belasting uit om het motortoerental terug te brengen tot 6.500 tpm en de belasting daar vast te leggen. Vervolgens pas je extra belasting toe om het naar 6.000 tpm te krijgen, enzovoort. Je kunt hetzelfde doen vanaf 500 of 1.000 toeren per minuut en je omhoog werken. Wat dynamometers feitelijk meten, is het koppel (in pond-voet), en om koppel om te zetten in pk's vermenigvuldigt u het koppel eenvoudig met tpm / 5,252.

Grafische paardenkracht

Als je het aantal pk's uitzet tegen de toerentalwaarden voor de motor, krijg je uiteindelijk een paardenkracht curve voor de motor. Een typische paardenkrachtcurve voor een krachtige motor kan er als volgt uitzien (dit is toevallig de curve voor de 300 pk-motor in de Mitsubishi 3000 twin-turbo):

Voor het meten van paardenkracht is een krachtaflezing nodig. Leer hoe het uitzetten van paardenkracht tegen toerentalwaarden een grafiek oplevert die een paardenkrachtcurve wordt genoemd.

Wat een grafiek als deze aangeeft, is dat elke motor een piekvermogen -- een toerentalwaarde waarbij het beschikbare vermogen van de motor maximaal is. Een motor heeft ook een piekkoppel bij een bepaald toerental. Je zult dit vaak in een brochure of een recensie in een tijdschrift zien als "320 pk @ 6500 tpm, 290 lb-ft koppel @ 5000 tpm" (de cijfers voor de Shelby Series 1 uit 1999). Als mensen zeggen dat een motor 'veel koppel bij laag toerental' heeft, bedoelen ze dat het piekkoppel optreedt bij een vrij lage toerentalwaarde, zoals 2000 of 3000 tpm..

Een ander ding dat je kunt zien aan de pkcurve van een auto, is de plaats waar de motor het maximale vermogen heeft. Als u snel probeert te accelereren, wilt u proberen de motor dicht bij het maximale pk-punt op de bocht te houden. Dat is de reden waarom u vaak terugschakelt om te accelereren - door terug te schakelen, verhoogt u het motortoerental, waardoor u doorgaans dichter bij het piekvermogen op de bocht komt. Als u uw auto vanaf een verkeerslicht wilt 'lanceren', moet u de motor normaal gesproken laten draaien om de motor op het hoogste aantal pk's te krijgen en vervolgens de koppeling loslaten om het maximale vermogen naar de banden te dumpen..

Een van de gebieden waar het meeste over pk's wordt gesproken, is op het gebied van high-performance auto's. In de volgende sectie zullen we praten over de verbinding daar.

Koppel

Stel je voor dat je een grote dopsleutel hebt met een 2 meter lange handgreep erop, en je oefent 50 pond kracht uit op die 2 meter lange handgreep. Wat u doet, is een koppel of draaikracht van 100 pond-voet (50 pond voor een 2-voet lange hendel) op de bout uitoefenen. U kunt hetzelfde koppel van 100 pond-voet krijgen door 1 pond kracht uit te oefenen op het uiteinde van een handgreep van 30 meter of 100 pond kracht op een handgreep van 1 voet.

Een auto wordt als "high performance" beschouwd als hij veel vermogen heeft in verhouding tot het gewicht van de auto. Dit is logisch - hoe meer gewicht u heeft, hoe meer kracht er nodig is om het te versnellen. Voor een bepaald vermogen wil je het gewicht minimaliseren om de acceleratie te maximaliseren.

De volgende tabel toont u het vermogen en het gewicht voor verschillende high-performance auto's (en één low-performance auto ter vergelijking). In de grafiek zie je het piekvermogen, het gewicht van de auto, de vermogen-gewichtsverhouding (pk gedeeld door het gewicht), het aantal seconden dat de auto nodig heeft om van nul naar 100 km / u te accelereren en de prijs.

© 2018

U kunt een zeer duidelijke correlatie zien tussen de vermogen-gewichtsverhouding en de tijd van 0 tot 60 - in de meeste gevallen duidt een hogere verhouding op een snellere auto. Interessant genoeg is er minder een verband tussen snelheid en prijs. De Viper ziet er eigenlijk uit als een redelijk goede prijs op deze specifieke tafel!

Als je een snelle auto wilt, wil je een goede verhouding tussen vermogen en gewicht. U wilt veel kracht en minimaal gewicht. Dus de eerste plaats om te beginnen is door je kofferbak schoon te maken.

Bekijk de links die volgen voor meer informatie over paardenkracht en gerelateerde onderwerpen.

Gerelateerde artikelen

  • Hoe kracht, kracht, koppel en energie werken-
  • Hoe koppelomvormers werken
  • Hoe automotoren werken
  • Hoe de Aptera Hybrid werkt 
  • Hoe Champ Cars werkt
  • Hoe NASCAR-raceauto's werken
  • Hoe de Bugatti Veyron werkt
  • Hoe de Enzo Ferrari werkt
  • Hoe Maybachs werken
  • Hoe de Chrysler ME Four-Twelve werkt
  • Hoe zet je motorkoppel om in pk's?
  • Wat betekent het om een ​​pick-uptruck een 'halfton-truck' te noemen?

Meer geweldige links

  • Off-Road.com: koppel en paardenkracht
  • RevSearch: links voor informatie over de motordynamometer
  • Erbman's Engine Emporium - artikel waarin factoren worden beschreven die de motorprestaties beïnvloeden
  • Engine Science



Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.

De meest interessante artikelen over geheimen en ontdekkingen. Veel nuttige informatie over alles
Artikelen over wetenschap, ruimte, technologie, gezondheid, milieu, cultuur en geschiedenis. Duizenden onderwerpen uitleggen, zodat u weet hoe alles werkt