اسب بخار (Horsepower)

اسب بخار که به‌اختصار با hp نشان داده می‌شود، یکای توان است که میزان کار انجام‌شده در واحد زمان را بیان می‌کند. این واژه در اواخر قرن هجدهم توسط مخترع اسکاتلندی، جیمز وات برای مقایسهٔ بازده موتور بخار با قدرت اسب‌های کاری به تصویب رسید.

 بعد از آن برای سنجش بازده موتورهای پیستونی و الکتریکی و توربین‌ها کاربرد آن بیشتر گسترش یافت، اما امروزه این اصطلاح به‌خاطر تعریف‌های مختلفی که از آن موجود بوده، در علوم چندان به‌کار نمی‌رود.

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.

اسب بخار الکتریکی

پلاک‌های نام بر روی موتورهای الکتریکی، توان خروجی آنها را نشان می‌دهد، نه توان ورودی (یعنی قدرت تحویل داده شده در شفت، و نه توان مصرفی برای حرکت موتور). این توان خروجی به‌طور معمول با وات یا کیلووات بیان می‌شود. در ایالات متحده، توان خروجی بر حسب اسب بخار بیان می‌شود که برای این منظور هر اسب بخار دقیقاً 736 W تعریف می‌شود.

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. برای تبدیل گشتاور به اسب بخار، کافیست گشتاور را در سرعت موتور ضرب کنیم. مخرج کسر، تبدیل واحدها را تصحیح می‌کند.

$$\frac{T(lbf.ft)\times N\left(radiens/second\right)}{5.252}=hp(lbf.ft/second)$$

کدام خودروها بیش ترین اسب بخار را دارد؟

جدال و رقابت خودروسازان در دنیای خودروها عموما بر سر اسب بخار و میزان گشتاور خودروهایشان است. و همه مهندسان خودروسازان بزرگ در تلاش هستند که با کمترین حجم ممکن یک موتور، بیشترین خروجی نیرو  را به نمایش بگذارند.

در دهه ۸۰ و ۹۰ میلادی عموما خودروها با حجم موتور ۴ یا ۵ لیتری و ۶ یا ۸ سیلندر خروجی بین ۲۰۰ تا ۳۰۰ اسب بخار را داشتند اما در دهه های اخیر حتی یک خودرو زیر ۲۰ هزار دلار با حجم کمتر از ۲ لیتر هم می تواند به عددی بیش از ۳۰۰ دست پیدا کند.

در حال حاضر بیش ترین توان خروجی در دستان ۲ خودروساز است. یکی با رگه های ایتالیایی – آلمانی یعنی شرکت خودروسازی بوگاتی و دیگری سوئدی پر اوازه یعنی کونیخ زگ است.

بوگاتی توانسته در مدل  ویرون گرند اسپرت Vitesse La Finale به ۱۵۰۰ اسب بخار قدرت و کونیخ زگ  نیز با مدل آگرا RS  توانسته به عدد ۱۲۰۰ دست پیدا کند.

در خودروهای ایرانی بیشترین اسب بخارخودرو ایرانی برای خودروی چینی جک اس ۵ با بیش از ۱۷۰ است و کمترین اسب بخارخودرو ایرانی برای خودروی ماتیز با ۵۷ است.

توان در خودروهایی با عملکرد بالا

خودرویی با عملکرد بالا نامیده می‌شود که نسبت به وزنش توان زیادی داشته باشد. هرچه وزن بیشتر باشد توان بیشتری برای شتاب دادن به خودرو لازم است. برای توان مشخصی باید وزن را کاهش داد تا شتاب زیادتر شود.

می‌توانید رابطه‌ی واضحی بین نسبت توان به وزن و زمان صفر تا ۶۰ خودرو را ببینید. معمولا نسبت بیشتر، نشان دهنده‌ی خودروی سریع‌تر است. جالب است که رابطه‌ی کمتری بین سرعت و قیمت خودرو وجود دارد.

اگر خودروی سریع‌تری می‌خواهید درواقع نسبت توان به وزن بیشتری می‌خواهید، پس اولین کار خالی کردن صندوق عقب است!