اسب بخار

واحد دیگری  که برای اندازه‌گیری توان به صورت متداول به کار می‌رود، اسب بخار است. هر اسب بخار معادل 746 وات است. یک اسب بخار، برابر با مقداری از انرژی است که یک اسب معمولی قادر به انتقال آن باشد. 

 تاریخچه اسب بخار

 شروع داستان به سال 1702 میلادی برمی‌گردد که توماس ساوری پس از اختراع یکی از نمونه های اولیه موتور بخار، در کتاب «دوست معدن‌چی» متن زیر را نوشت. فرض کنید موتوآب را با قدرتی بالا بکشد که معادل کار همزمان دو اسب در کنار هم باشد. در این حالت و برای انجام پیوسته این کار، نیاز است ۱۰ یا ۱۲ اسب بیکار در مزرعه خود نگهداری کنید. بنابراین به عقیده من، این موتور به اندازه ۱۰ تا ۱۲ اسب کار می‌کند. پس از توسعه موتور بخار توسط جیمز وات، مهندس و مخترع اسکاتلندی، نیاز به معیاری بود تا بتوان موتورهای بخار مختلف را باهم مقایسه کرد. طبق محاسباتی که وات انجام داد، یک اسب معمولی می‌تواند چرخ آسیاب را ۱۴۴ دور در هر ساعت بچرخاند. قطر چرخ، 24 فوت است. بنابراین، اسب در هر دقیقه، مسافتی برابر 12 فوت (۳/۷ متر) را می‌پیماید. جیمز وات ادعا کرد که اسب، نیروی 180 پوند را به چرخ وارد می‌کند.  مقدار به دست آمده  به عنوان استانداردی برای یک اسب بخار، به کار رفت.

  اندازه‌گیری اسب بخار

برای اندازه‌گیری اسب بخار در یک موتور، باید از یک دینامومتر استفاده کرد. دینامومتر قادر است به موتور، باری اعمال کند و در ادامه، توان تولیدی موتور را تحت آن بار اندازه‌ بگیرد. به طور مشابه، اگر محور (شفت)ی را به یک موتور متصل کنیم، موتور می‌تواند گشتاوری به محور اعمال کند. در این حالت، می‌توان از دینامومتر برای اندازه‌گیری این گشتاور استفاده کرد. دینامومترها عموماً گشتاور را به صورت پوند-فوت (نیوتن-متر) اندازه‌گیری می‌کنند.  

تبدیل واحد اسب بخار به دیگر واحدهای رایج

واحد اندازه گیری وات: قدرت یک اسب بخار برابراست با ۷۴۶ وات. پس اگر یک اسب را به چرخی متحرک (شبیه به تردمیل) وصل کنیم تا آن را بچرخاند با آن چرخ می توان مولد برقی را به کار انداخت که ۷۴۶ وات توان تولید می کند.

واحد اندازه گیری BTU: انرژی حاصل از یک اسب بخار در مدت یک ساعت برابر ۲۵٤۵BTU است که هر BTU انرژی مورد نیاز برای بالا بردن دمای یک پوند آب به اندازه ی یک درجه ی فارنهایت است.

واحد اندازه گیری کالری یا ژول: یک BTU برابر ١۰۵۵ ژول، یا ۲۵۲ گرم-کالری و یا ۲۵۲/۰ کالری غذایی است. یک اسب احتمالا ۶٤١ کالری غذایی را در یک ساعت می سوزاند.

شیوه محاسبه اسب بخار

برای محاسبه قدرت موتور در اتومبیل های درون سوز نه موتورهای برقی یا الکتریکی، ابتدا با دستگاه های مخصوص تست و متصل به خروجی میل لنگ موتور، حداکثر گشتاور تولیدی موتور را که به علت کاهش اصطکاک در سرعت های پایین بدست می آید، را محاسبه می کنند، سپس عدد به دست امده را ضرب در دور موتور و تقسیم بر عدد ۵۲۵۲ می کنند. مثلا قدرت موتور پراید یا سمند ، در دور موتور ۴۲۰۰ rpm، گشتاوری ۳۰۰ نیوتن متری بدست می آید، حال اگر ۴۲۰۰ را ضربدر ۳۰۰ نیوتن متر کنیم و سپس عدد بدست آمده یعنی ۲۶۰۰۰۰ را تقسیم بر ۵۲۵۲ کنیم، عدد ۲۴۰ برای مقدار قدرت تولیدی بدست می آید که آن را۲۴۰ اسب بخار می نامیم.

نمودار توان موتور به احتساب اسب بخار

اگر نمودار توان یک موتور در برابر دور موتور را رسم کنیم چیزی که در نهایت به‌دست می‌آید منحنی توان موتور است: این نمودار نشان می دهد که هر موتوری یک قدرتی دارد، همچنین یک موتور در یک دور خاص، گشتاور دارد.وقتی می‌گویند موتوری گشتاور آخر پایینی دارد یعنی بیشینه‌ی گشتاور در دور موتورهای نسبتا پایین (مثلا ۲۰۰۰ یا ٣۰۰۰ دور) رخ می‌دهد.نکته ی دیگری که در منحنی توان یک خودرو دیده می‌شود، جایی است که توان بیشینه رخ می‌دهد.وقتی سعی می‌کنید به سرعت شتاب بگیرید، می‌خواهید موتور را نزدیک توان بیشینه نگه دارید و به همین خاطر دنده را کم می‌کنید تا دور موتور زیاد شود و به توان بیشینه نزدیک شوید.

توجه:هرگونه کپی برداری از مقاله با ذکر منبع و ارائه ی لینک مقاله بلامانع است.