Табун под капотом: почему мощность до сих пор измеряют в лошадиных силах?
Вопрос «А сколько у вас «лошадок»?» отнюдь не смутит автомобилиста. Лошадиные силы прочно вошли в нашу жизнь и стали неотъемлемым фактором при выборе машины. Но как мы пришли к тому, что мощность двигателя стали измерять лошадьми?
Сначала был пар
Сперва разберемся в том, что собой представляет эта гипотетическая лошадиная сила. Ей до сих пор измеряют мощность двигателя, т.е. работу, которую он способен выполнить за единицу времени. Правда, есть нюанс: данная единица измерения не входит в Международную систему единиц (СИ), где мощность все-таки измеряют в ваттах.
Теперь – к происхождению термина «лошадиная сила». Его автором считается шотландский инженер Джеймс Уатт, вошедший в историю как создатель универсальной паровой машины. Чтобы понять, зачем ему вообще понадобилась лошадиная сила, нужно вернуться назад во времени.
Интерес к энергии пара появился задолго до Уатта. Еще в I веке нашей эры Герон Александрийский описал «эолипил» – простейшее устройство, вращавшееся под действием струй пара. Спустя полторы тысячи лет, в 1698 году, англичанин Томас Сейвери получил патент на паровую машину. Хотя это скорее был паровой насос для откачки воды из шахт. Конструкция была несовершенной, но именно она стала отправной точкой для дальнейших разработок.
Следующий шаг сделал другой англичанин – Томас Ньюкомен. В 1712 году он создал более надежную паровую машину, которую начали применять в промышленности. Собственно, именно ее спустя несколько десятилетий и взялся дорабатывать Джеймс Уатт, с которого мы начали наш рассказ.
А причем тут конь?
Если быть до конца откровенными, то изучение силы пара и попытки создания паровых машин велись и в других европейских странах. В Германии или Франции также были ученые, которые могут претендовать на звание «отца паровой машины». Однако всемирно известным стало именно имя Джеймса Уатта.
Интересно, что до изобретения Томаса Ньюкомена Уатт напрямую не работал с паровыми механизмами, но быстро выявил их ключевые проблемы: низкий КПД, перегрев, износ и риск аварий. А его последующая многолетняя работа привела к принципиальному улучшению конструкции: шотландский инженер ввел отдельный конденсатор, сделав двигатель экономичнее и универсальнее. В результате паровая машина перестала быть узкоспециализированным насосом и стала полноценным источником энергии. Это послужило одним из ключевых толчков Промышленной революции, а еще открыло дорогу паровому транспорту.
И вот здесь появляется лошадиная сила. Чтобы заказчики и промышленники могли понять, насколько эффективна его машина, Уатт решил сравнить ее с тем, что всем было знакомо. Поскольку в XVIII веке основной тягловой силой в промышленности оставалась лошадь, вывод напрашивался сам собой. В итоге Уатт подсчитал, какую работу выполняет одна лошадь, и предложил наглядное сравнение: сколько лошадей может заменить его паровой двигатель. В итоге инженер определил, что 1 л.с. равна подъему груза массой 75 кг на высоту 1 метр за 1 секунду (75 кгс·м/с).
По сути, это был маркетинговый ход своего времени – простой, понятный и убедительный. Именно поэтому термин прижился и дожил до эпохи автомобилей – мы до сих пор его используем, даже измеряя мощность высокотехнологичных двигателей XXI века.
Помимо официальной версии возникновения лошадиных сил, есть еще одна интересная легенда. Согласно ей, изначально к Уатту обратился пивовар. Мужчина хотел заменить паровой машиной лошадь, которая приводила в действие водяной насос. Производитель пенного напитка определил мощность как восьмичасовую безостановочную работу, т.е. до полного изнеможения животного. В ходе таких расчетов и было выяснено, что каждую секунду лошадь поднимала 75 кг воды на 1 метр.
Разные системы измерения и одна «лошадь»
Со временем измерение мощности двигателя в лошадиных силах перестало быть единым и однозначным. Причина – в разных системах измерения, которые исторически использовались в Европе и Великобритании. Европейская система оказалась несовместимой с британскими футами и фунтами, из-за чего мощность двигателей, указываемая в ваттах на Европейском континенте, включая Россию, обычно ниже, чем аналогичный показатель в Великобритании. В соответствии с общепринятой европейской метрической системой одна лошадиная сила эквивалентна 735,5 Вт, а вот в англо-американской системе измерений она чуть больше – 745,7 Вт.
Тем не менее система измерения мощности в «лошадях» оказалась удивительно живучей и используется уже несколько столетий. Да, формально официальной единицей мощности остается Ватт, но автопроизводители по-прежнему указывают и лошадиные силы – просто потому, что они понятнее и нагляднее для большинства водителей. Например, в самых простых японских кей-карах примерно 60 л.с., а самым мощным автомобилем в мире можно назвать концепт Devel Sixteen с заявленными 5000 л.с. А сколько у вас «лошадей» под капотом?
