Hestekræfter

Fysisk enhed
Enhedsnavn Hestekræfter
Enhedssymbol
Fysisk størrelse (r) strøm
dimension
system Teknisk målesystem
I SI-enheder
Opkaldt efter Gennemsnitlig ydeevne for en arbejdshest
Stammer fra Kilopond meter , anden
Illustration af enhedshestens magt

Den hest magt er en enhed af det tekniske system enhed for den mængde strøm . PS bruges som enhedsymbol .

Det defineres som den krævede effekt på jorden for at løfte en masse på 75 kg inden for en periode på et sekund til en højde på en meter og svarer til ca. 0,735 kilowatt .

I dag betragtes måleenheden hestekræfter som forældet.

Hestekræfter går tilbage til hestekræfterenheden introduceret af James Watt . Definitionerne af hestekræfter og hestekræfter er ens, med den forskel at hestekræfter løfter 550 lb per sekund med 1 fod, hvilket svarer til omkring 0,746 kilowatt.

I det internationale system for enheder (SI) er enhedens watt (efter James Watt) standardiseret i dag i stedet for hestekraft . Den watt blev ordineret som en måleenhed for effekt den 1. januar, 1950 in Schweiz , 1970 i DDR og den 1. januar, 1978 Den Forbundsrepublikken Tyskland . Watt er blevet brugt i elektroteknik siden det tidlige 20. århundrede.

brug

Selvom hestekraften ikke har været en officiel juridisk enhed inden for metrologi i Tyskland siden 1978 på grund af direktiv 80/181 / EØF , bruges den stadig primært i forbrændingsmotorer , især i motorkøretøjer . I henhold til direktiv 2009/3 / EF er yderligere brug af PS stadig tilladt. Den eneste ydeevne PS og alle andre ikke-SI-enheder er ikke længere tilladt i hele EU i erhvervslivet og officielle forhandlinger. SI-enheden (her watt eller dens decimale multiple ) skal fremhæves her. I tysk ret blev dette krav implementeret i afsnit 3 i den enhed Ordinance.

historisk udvikling

Historisk set blev hestekræfter forstået som den gennemsnitlige anvendelige kontinuerlige effekt af en arbejdshest . I løbet af introduktionen af ​​dampmaskinerne har det vist sig at være fordelagtigt at indføre en kraftenhed, der kan sammenlignes med hestedrevet, så de nye drev kunne designes i overensstemmelse hermed.

I litteraturen er der forskellige udsagn om, hvad James Watt valgte som reference for sin enhed. Det er udbredt, at han valgte udførelsen af ​​en pithest som referenceværdi, fordi han ønskede at udleje sine dampmaskiner til mineoperatører . Forudsat at en stærk hest er dobbelt så stærk som en pitpony, konkluderede han, at en stærk hest ville trække 550 angloamerikanske pund over en fod på et sekund eller 33.000 fodpund pr. Minut. En anden version af historien siger, at han brugte heste, der brugte reb og remskiver til at trække sække kul ud af gropene i flere dage. En hest løftede i gennemsnit 330 angloamerikanske pund kul i sit ti timers skift med en hastighed på 100 fod pr. Minut, hvilket også er 33.000 fodpund pr. Minut. Andre kilder antager, at Watt bestemmes hans enhed ved hjælp af en typisk hest pind. Med en diameter på 24 fod trækker hesten med en kraft på 180 pund ( lb f ) og kan lave 144 runder eller 2,4 pr. Minut. Hesten løb således med en hastighed på 181 fod i minuttet (55 meter i minuttet). Watt gangede denne afstand med 180 pund kraft og kom op med 32.580 ft × lb f / min. Det blev afrundet op til 33.000 ft x lb f / min.

33.000 ft × lb f / min svarer til 550 ft × lb f / s eller svarende til 76,04 kp · m / s (kp er kilopond , dvs. vægten på 1 kg). Med introduktionen af ​​det metriske system på det kontinentale Europa blev hestekræfterne ændret til en værdi på 75 kg · m / s, hvorfor hestekræfter fra hestekræfter er forskellige.

definition

1 PS er defineret i DIN 66036 som den kraft, der skal tilvejebringes for at bevæge et legeme med masse m = 75 kg mod jordens tyngdefelt (med standardacceleration 9.80665 m / s²) med en hastighed på 1 m / s.

1 hk = 75 kpm / s = 735.49875 W.

Et trækdyr bliver nødt til at udøve en trækkraft på 490 N ved gåhastighed (5,4 km / t).

Til sammenligning gives den kontinuerlige ydelse fra en voksen person i gennemsnitstørrelse som 0,14 PS (100 watt), selvom der med passende træning er 440 watt i over en time og 910 watt i 6 sekunder (svarer til ca. 1,2 PS) her også.

Den maksimale ydelse fra en indenlandske hest kan variere betydeligt afhængigt af race , træningsniveau eller situation: den kan producere 24 hk i kort tid, mens den faktisk kan producere omkring 1 hk nyttigt output i gennemsnit over en arbejdsdag.

Konvertering PS ↔ kW

1 HK = 75 m × kp / s = 0,73549875 kW

Følgende gælder for den sædvanlige konvertering:

  • 1 kW = 1,36 hk; 1 hk = 0,735 kW.

For den grove beregning gælder følgende:

  • 1 kW = 4/3 HK; 1 HK = 3/4 kW.

Standarder til bestemmelse af ydeevne

Ydeevnedata, især for køretøjsmotorer, er ikke altid sammenlignelige internationalt, da forskellige målemetoder blev brugt. I Tyskland blev for eksempel motorens effekt til gearkassen, når den blev installeret, givet ("DIN-PS", målt i henhold til DIN 70020). I Italien blev " Cuna-PS " (uden luftfilter og lyddæmper) anvendt, hvilket var 5 til 10% højere end DIN-output. I USA blev motoreffekten bestemt i henhold til SAE J1995 og J245 standarderne indtil 1970'erne. Motorens ydelse blev bestemt uden drift af blæser , vandpumpe , generator , luftfilter og lyddæmper . En ydelse bestemt i henhold til SAE-standarder er mellem 10 og 25% større end ydelsen bestemt i henhold til DIN 70020.

DIN 70020

Motoren til motorkøretøjsmotorer blev målt på svinghjulet i overensstemmelse med DIN 70020 og angivet i PS (DIN PS) eller senere kW.

I henhold til DIN 70020 “Konstruktion af motorkøretøjer; Almindelige vilkår Definition og forklaring ”fra august 1954 blev nettoeffekten målt“ på koblingen af ​​den in-line motor i alle dele inklusive indsugnings- og udstødningssystemet under normale driftsforhold ”og angivet i hestekræfter. Den maksimale nyttige effekt, som motoren kontinuerligt kan levere uden at overskride den tilladte termiske belastning, blev specificeret som kontinuerlig effekt, og den, som motoren kan levere i mindst 15 minutter som kort effekt; derefter skal han være i stand til at fortsætte med at arbejde ordentligt med kontinuerlig kraft. Normale driftsforhold inkluderer seriejusteringer og kommercielt brændstof; Ventilatoren, vandpumpen, køleluftventilatoren, brændstofpumpen, indsprøjtningspumpen og den ubelastede generator skal køres af motoren under testen. Den målte effekt konverteres til 760  Torr (= 1013 mbar) og 20 ° C, fugtigheden tages ikke i betragtning. En afvigelse på ± 5% er tilladt ved geninspektioner. Effektiv effekt skal altid specificeres i forbindelse med den tilhørende hastighed i 1 / min.

I februar 1957 blev denne standard opdelt, specifikationerne for effekt, hastigheder og acceleration kom i del 3. Måleforholdene for den nyttige effekt forblev uændrede, den kontinuerlige effekt blev omdøbt til "største nyttige effekt" og skal opnås i " termisk stabil tilstand ", den korte effekt er forsvundet.

I december 1973 blev "Performance" -sektionen i DIN 70020-3 erstattet af den pre-standard DIN 70020-4, juni 1972-udgave, som indeholder referencetilstand 25 ° C og 1000 mbar i stedet for 20 ° C og 1013 mbar = 760 Torr. Disse nye købsbetingelser resulterede i en reduktion i den nominelle produktion på 2 til 4%. For at undgå denne konkurrencemæssige ulempe og ulemper i overensstemmelse med den mindste motoreffekt, der kræves i afsnit 35 i StVZO , vendte DIN tilbage i november 1976 med udstedelsen af ​​DIN 70020-6-standarden “Motorkøretøjskonstruktion; Power ”tilbage til de gamle referenceværdier, der anbefaler enhederne kW eller PS for nettoeffekten og min −1 for hastigheder. Denne standard blev erstattet i april 1997 af DIN ISO 1585 "Vejkøretøjer - metode til bestemmelse af motorernes nettoeffekt (ISO 1585: 1992)" med henblik på international harmonisering .

ECE-PS

ECE R 24 er en anden standard, der kommer meget tæt på DIN 70020. Målingerne gælder dog kun for dieselmotorer og varierer afhængigt af tilslutningen til køleventilatoren.

Cuna-PS

Den italienske Cuna hestekræfter blev brugt før kW blev introduceret i Italien og er baseret på kg og m (dermed metrisk). Ved bestemmelse af motoreffekt i henhold til Cuna-standarden specificeres motoreffekten uden luftfilter og lyddæmper.

SAE-HP (USA)

Brutto SAE

Indtil 1972 blev SAE-brutto hestekræfter ("gross SAE-HP") specificeret i henhold til standarderne J245 og J1995 fra Society of Automotive Engineers , som blev målt på motortestbænken uden drift af blæser , vandpumpe , generator , luft filter og lyddæmper . På grund af denne upraktiske metode, der var op til 25% højere end de europæiske ydelsesværdier, kunne de rene numeriske værdier overdrive motorens ydelse.

Netto SAE

Siden 1972 har SAE netto hestekræfter (“netto SAE-HP”) været i kraft i USA i henhold til retningslinjerne SAE J1349 og SAE J2723, der svarer til DIN 70020. De numeriske værdier for SAE-brutto faldt markant, for eksempel i Chrysler 426 Hemi fra 1971 fra 425 hk brutto til 350 hk netto . SAE J2723 beskriver metoden til, hvordan forbrændingsmotorens ydelse skal bestemmes, og hvordan hjælpeenhederne eller hvilke hjælpeenheder, der skal betjenes. SAE J1349 specificerer ligningerne til beregning af, hvordan motoreffekten bestemt på testbænken skal konverteres til en referencetilstand, der er standardiseret i henhold til SAE. Referencetilstandene i det europæiske direktiv og SAE-direktivet adskiller sig ikke. SAE-korrektionsfaktoren indeholder dog en effektivitetskorrektionsværdi, så der er små forskelle i ydelsesværdierne. I Europa bruges EU-retningslinje 80/1269 af 16. december 1980 til at korrigere bilers motorkraft; den tilsvarende retningslinje for motorcykler er 95/1 / EF af 2. februar 1995.

Foranstaltninger til beskatning af motorkøretøjer

Forskydning hk

Med Reichsstempelgesetz af 7. juni 1906 blev det fastsat i § 53, at motorkøretøjer “kun må bruges til at køre på offentlige veje og steder, hvis en tilladelse af den art, der er specificeret i taksten, er opnået fra den kompetente myndighed mod betaling af skattebeløb har været ". Det årlige afgiftsbeløb på 25 mark til 150 mark blev rettet op i Tyskland efter den motorkraft, som forskydningen blev placeret i et fast forhold til transaktionen. I afsnit 7 i vejtrafikloven af 3. maj 1909 var strengt ansvar for driften af ​​motorkøretøjer inkluderet. Til idriftsættelse af motorkøretøjet var der nu også en forsikringsforpligtelse, som blev bevist ved hjælp af en nummerplade og medbringelse af tilladelseskortet.

Efter den tekniske udvikling afveg den beregnede og teknisk effektive ydeevne hurtigt vidt med mere moderne design. Dobbelt information blev derefter almindelig i køretøjsannoncering. Mercedes 28/60 hk (fra 1912 til 1920) med 7240 cm³ slagvolumen med 28 slagvolumen og 60 effekt hk blev tilbudt.

Eksempler på motorforskydning for motorcykler og biler i Tyskland fra 1906 til 1922 (uddrag):

Kubik kapacitet
i cm³
PS
(motorcykel)
HP
(bil)
175 1 12
250 2 14
500 3 12
750 6.
1000 8. plads 4. plads
1500 6.
2000 8. plads
2600 10
4000 16

Den britiske Royal Automobile Club overtog RAC Horsepower (fra 1906 til januar 1947) ligesom American Association of Licensed Automobile Manufacturers (ALAM) (fra omkring 1907) og dens efterfølgerorganisation, National Automobile Chamber of Commerce (NACC) (fra 1913). ), kun kvadratet af cylinderdiameteren og antallet af cylindre som grundlaget for den abstrakte beregning af effekten:

(D = cylinderens diameter; N = antal cylindre)

Den engelske motorkonstruktion var især påvirket af vægten på cylinderdiameteren i kvadrat som en vigtig faktor i den abstrakte ydelsesbestemmelse. Motorer med størst mulig slaglængde og lille boring blev beskattet mindre og foretrak derfor i sidste ende indtil januar 1947.

Skat PS

Den motorkøretøjer Tax Act af 8. april, 1922 etableret en skat formel for motorkøretøjer, der var gældende 1. juli 1922 til 31. marts 1928.

VrTotaktsmotorer : 0,45 × antal cylindre × cylinder bore² (i cm) × stempelslaget (im) firetaktsmotorer : 0,30 × antal cylindre × cylinder bore² (i cm) × stempelslaget (im).
Mellem

I § ​​3 blev afgiftsbeløbet bestemt, for eksempel for motorcykler op til 1,5 hestekræfter 10  Reichsmarks , over 4 HP 35 Reichsmarks skulle betales. Afhængig af skattehestekræfterne måtte der betales mellem 20 og 80 rigsmarker for personbiler. Afgiften for lastbiler og busser blev beregnet efter deres egen vægt (over 500 til over 4000 kg); f.eks. til lastbiler over 4000 kg 100 ℛℳ, til busser over 4000 kg 200 ℛℳ. Skattesatsen blev omdefineret den 4. januar 1924. Afgiften er nu forhøjet betydeligt for store fortrængningsbiler, for eksempel for 20 afgiftspligtige hestekræfter 1000 ℛℳ og for 40 afgiftspligtige hestekræfter 2600 ℛℳ.

For udenlandske motorkøretøjer blev skattehestkræfterne beregnet i henhold til strukturen og antallet af sæder:

siddepladser
steder
Åben
sommerhætte
Lukket
struktur
1-2 07 hk 09 hk
3-4 12 hk 14 hk
5-6 16 hk 18 hk

Med virkning fra 1. april 1928 blev kun cylinderkapaciteten grundlaget for beskatning i det tyske rige for motorcykler og motorkøretøjer. Hver 100 cm³ kubik kapacitet blev beregnet som 12 ℛℳ for biler og 8 ℛℳ for motorcykler. Motorcykler op til 200 cc forskydning var nu fritaget for afgiften.

Fransk ch og CV

På fransk betyder cheval-vapeur ( ch , pl. Chevaux-vapeur ) hestekræfter.

Enheden ch er ofte forvekslet med nøgletal cheval fiscal ( CV eller cv , pl. Chevaux fiscaux ), der anvendes i Frankrig og Belgien . Dette bruges til at bestemme køretøjsafgift eller registreringsgebyrer. Formlen og brugen af ​​cv har ændret sig flere gange gennem årene; det er anderledes i Frankrig og Belgien.

Udtrykket cheval-vapeur betegner også måleenheder for elektricitet og varmekraft på fransk.

Relaterede enheder

Hestekræfter

Den engelske eller mekaniske hestekræfter har enhedsymbolet hk (hestekræfter) eller hk (bremsehestkræfter). Det er baseret på de engelske enheder af pund-kraft ( lb f ) og fod ( ft ) og bruges også i industrianlæg i USA . Det defineres pr. Minut:

1 hk = 33.000 lb f  × ft / min = 550 lb f  × ft / s

Konverteringstabel
PS hk kW
1 hk = 1 0.98632 0.735499
1 hk = 1.01387 1 0,74570
1 kW = 1,35962 1.34102 1

Poncelet

En poncelet defineres på samme måde som hestekraft med en forskel i den underliggende masse: 1 p = 100 kp · m / s; (1 PS = 75 kp m / s)

Information om hestekræfter

For at specificere, hvordan en PS-specifikation skal forstås, kan forskellige suffikser eller præfikser specificeres.

PSi

PSi bruges lejlighedsvis - men ikke i overensstemmelse med DIN-standarder - til at indikere, at en værdi er angivet som et indekseret (dvs. indirekte bestemt) output fra en kompressor eller en stempelmotor  - især en dampmaskine eller et damplokomotiv  .

PSw eller WPS

PSw eller WPS bruges lejlighedsvis, men ikke i overensstemmelse med DIN-standarder, for at indikere, at en værdi er en akseleffekt, især i tilfælde af turbiner .

PSe

Typeskilt til en dampmaskine, effekt specificeret i PSe.

PSe eller EPS bruges lejlighedsvis, men ikke i overensstemmelse med DIN-standarden, til at angive, hvornår en værdi er givet, at effekten er den effektive effekt af en motor målt ved enden af ​​akslen.

Se også

Portal: Teknologi /  emneliste køretøjsteknologi - oversigt over Wikipedia-indhold om emnet teknologi / emneliste køretøjsteknologi

Weblinks

Wiktionary: Hestekræfter  - forklaringer på betydninger, ordets oprindelse, synonymer, oversættelser

Online værktøj til konvertering af kW til PS og omvendt

Individuelle beviser

  1. Føderal lov om ændring af den føderale lov om vægte og målinger (fra 1. april 1949) SOM 1949 1531 .
  2. Implementeringsordinance til lov om enheder i metrologi af 26. juni 1970, §51 afsnit 2 nummer 5, offentliggjort i Federal Law Gazette, del 1 (1970) nr. 62, s. 981–991.
  3. US Government Printing Office (red.): Hestekræftens forhold til Kilowatt , nr. 34 og 35, 1915, s.9.
  4. Direktiv 2009/3 / EF
  5. Kalenderark 19. januar 2011: James Watt blev født for 275 år siden. I: Wissenschaft Aktuell. Hentet 20. august 2013 .
  6. Formler. Hentet 20. august 2013 .
  7. Hvor meget hestekræfter har en hest? I: Science Online. Hentet 20. august 2013 .
  8. US Government Printing Office (red.): Hestekræftens forhold til Kilowatt , nr. 34 og 35, 1915, s.11
  9. a b De juridiske enheder i Tyskland. (PDF; 1600 kB) Physikalisch-Technische Bundesanstalt, National Metrology Institute, juni 2015, arkiveret fra originalen den 24. september 2015 ; Hentet 1. januar 2020 (side 7 i PDF markeret med sidetal 12/13).
  10. ^ Grundlæggende om sportsmedicin. (PDF; 156 kB)
  11. Menneskelig kraftudgang under gentagen sprintcykeløvelse: indflydelsen af ​​termisk stress . PMID 10090637
  12. Hvor meget hestekræfter har en hest?
  13. ^ Curt Hanfland: Den moderne maskinteknik. Verlag der Literaturwerke "Minerva", bind 1, Leipzig 1928, s. 87.
  14. Ekspertise inden for bilteknik. Holland og Josenhans Verlag, Stuttgart 1982, ISBN 3-7782-3520-6 , s. 17.
  15. Paperback til biler. 19. udgave. Robert Bosch GmbH, 1984, ISBN 3-18-418005-0 , s. 331.
  16. Motoren på Camaro ZL-1 COPO, der blev bygget i 1969 til dragracing i mindre antal, blev givet som 430 hk uden lydisolering opnåede den over 500 hk. I leveringsbetingelsen var output realistiske 376 hk. (se Camaro-forskningsgruppe: COPO 427: Den ubarmhjertige forfølgelse af acceleration )
  17. Særlige bemærkninger om køb af brugt bil i USA. TÜV Süd - “Data om ydeevne: Amerikanske køretøjers hestekræfter er givet i netto SAE.PS siden 1972. Siden da har det været mere eller mindre nøjagtigt det samme som vores DIN PS. Før det anvendte de såkaldte brutto SAE PS, som er betydeligt højere end vores DIN-specifikationer. "
  18. ^ Reichsstempelgesetz
  19. Tarif for Reichsstempelgesetz
  20. ^ Werner Oswald : Mercedes-Benz personbiler 1886–1945. Bind 1, Motorbuch Verlag, Stuttgart 2001, ISBN 3-613-02167-6 , s.107 .
  21. Carl Theodor Wiscott: Beskatningen af ​​motorkøretøjer og brændstoffer. At skabe et moderne vejnetværk. VDI, Berlin 1928, (afhandling TH Braunschweig)
  22. Kurt Mair: Motorcyklen. Heel Verlag, genoptryk af 2. udgave 1937, ISBN 978-3-86852-307-2 , s.97 .
  23. ^ Curt Hanfland: Den moderne maskinteknik. Bind 2, Verlag der Literaturwerke "Minerva", Leipzig 1928, s. 313.
  24. ^ Victor W. Side: Tidlige motorcykler. Dover Publications, New York 1914. (Genoptryk: 2004, ISBN 0-486-43671-3 , s. 99) (engelsk)
  25. Olaf von Fersen (red.): Et århundrede med bilteknologi. Personbiler. VDI Verlag, 1986, ISBN 3-18-400620-4 , s. 695.
  26. Implementeringsbestemmelser i motorafgiftsloven : § 3. I: Stilkes Rechtsbibiliothek. 44, Berlin 1926, s. 730.
  27. Motor Vehicle Tax Act 8. april 1922 (Reichsgesetzblatt s. 396). I: Stilkes juridiske bibliotek. 44, Berlin 1926, s. 723.
  28. Gennemførelsesbestemmelser i skattereglerne for motorkøretøjer. Afsnit 10, hjælpetabel. I: Stilkes juridiske bibliotek. 44, Berlin 1926, s. 757.
  29. Gennemførelsesbestemmelser i skattereglerne for motorkøretøjer. § 6. I: Stilkes juridiske bibliotek. 44, Berlin 1926, s. 732.
  30. ^ Werner Oswald: tyske biler 1920-1945. Motorbuch Verlag, Stuttgart 1983, ISBN 3-87943-519-7 .
  31. ^ Curt Hanfland: Den moderne maskinteknik. Bind 2, Verlag der Literaturwerke "Minerva", Leipzig 1928, s. 313.
  32. Paperback til biler. 19. udgave. Robert Bosch GmbH, 1984, ISBN 3-18-418005-0 , s. 28.