هل السيارة بقوة 200 حصان تعادل فعلاً قوة الجر من 200 حصان؟
إن مصطلح القدرة (أو الاستطاعة) الحصانية، وهو قياس مقدار الطاقة التي يمكن أن ينتجها المحرك معروف حتى عند هواة السيارات العاديين. كلما زاد الرقم، زادت احتمالية فوز السيارة في السباق.
ولكن ما مقدار القدرة الحصانية التي يمتلكها الحصان؟ هل السيارة بقدرة 200 حصان تعادل حقاً أن يتم سحبها بواسطة 200 حصان؟ بكل بساطة، لا، وهذا مفهوم خاطئ شائع. تبين أن هناك ما هو أكثر من ذلك بقليل.
يمكن للحصان الفعلي أن ينتج قدرة قصوى تبلغ 15 حصانًا. أما الإنسان فيستطيع أن يصل لفترة وجيزة إلى قدرة تقارب حصانًا واحدًا. وعلى الرغم من أنه يبدو غريبًا أن القدرة الحصانية لا تساوي قوة الحصان، إلا أن هناك تفسيرًا لذلك. أدناه، سوف نتعلم قليلاً عن المكان الذي نشأ فيه مصطلح "القدرة الحصانية"، وما يعنيه فعليًا.
قراءة مقترحة
ما هي القدرة الحصانية؟
لصياغة المصطلح، ربط جيمس واط بين قدرة الحصان اليومية وحاجة العملاء إلى فهم قيمة المحرك البخاري الأكثر كفاءة، ثم بنى تقديره على عجلة طاحونة وحسابات العمل والزمن.
مسار حساب واط للقدرة الحصانية
إقناع العملاء
طور جيمس واط التعبير كوسيلة لإظهار أن محركه البخاري المحسن، والأقل استهلاكًا للوقود، كان استثمارًا جيدًا مقارنة بالخيول.
قياس عمل الحصان
حسب أن الحصان يمكنه خلال يوم عمل متوسط أن يدير عجلة طاحونة بطول 24 قدمًا حوالي 2.5 مرة في الدقيقة.
تحويل الحركة إلى قدرة
بما أن القدرة هي العمل المبذول لكل وحدة زمنية، قدّر واط القوة التي يطبقها الحصان والمسافة المقطوعة لحساب الطاقة المطبقة.
التقريب إلى رقم عملي
عرف واط أن النتيجة تقديرية، فقرّب حسابه إلى تعريف القدرة الحصانية الواحدة: 33000 قدم في الدقيقة، أي نحو 746 واط.
يستخدم مُصنِّعو السيارات الحديثة تعريف واط وكمية مماثلة تعرف باسم القدرة الحصانية المترية. يتم تعريف القدرة الحصانية المترية بأنها القدرة اللازمة لرفع كتلة 75 كيلوجرامًا ضد الجاذبية لمسافة متر واحد في ثانية واحدة. هذا يصل إلى حوالي 735 واط.
ما مقدار القدرة الحصانية التي يمتلكها الحصان؟
كانت تقديرات واط دقيقة إلى حد ما: فالحصان الواحد هو تقريبًا متوسط معدل العمل الذي يمكن لحصان الجر السليم القيام به على مدار يوم كامل، وهو ما أكدته بيانات من معرض ولاية أيوا عام 1925 والجراح البيطري الإنجليزي ويليام يوات.
لاحقًا، فرّقت القياسات بين ذروة الأداء النظرية والقدرة التي ظهرت في بيانات العالم الحقيقي خلال فترة زمنية قصيرة.
ذروة قدرة الحصان بين النظرية والواقع
كيف يمكن أن يكون للقدرة الحصانية تعريفات مختلفة؟
على عكس قياس الزمن، على سبيل المثال، يمكن أن يختلف التعريف الدقيق للقدرة الحصانية اعتمادًا على الاختلافات الإقليمية والآلة المحددة التي يتم قياس قدرتُها.
وتظهر الفروق بوضوح عند مقارنة الأنواع الشائعة من القدرة الحصانية والقيم التقريبية المقابلة لها بالواط.
مقارنة تعريفات القدرة الحصانية بالواط
| النوع | الاستخدام أو الأصل | القيمة التقريبية |
|---|---|---|
| القدرة الحصانية الميكانيكية | القياس الذي ابتكره جيمس واط ويُعرف أيضًا بالإمبراطوري | 745.7 واط |
| Pferdestarke / PS | قياس مماثل تم تطويره في ألمانيا ويُعرف بالقدرة الحصانية المترية | 735.5 واط |
| قدرة المحركات الكهربائية | تستخدم مع المحركات الكهربائية | 746 واطًا |
| قدرة الغلاية | تستخدم لقياس إنتاج الغلايات البخارية | 9810 واط تقريبًا |
لماذا تفقد السيارات قدرتها الحصانية مع مرور الوقت؟
عندما يتعلق الأمر بسيارتك، فإن المقياس الأكثر استخدامًا لقدرة المحرك وقوّته هو قدرة الفرملة الحصانية، أو bhp.
في حين أن محرك سيارتك قد ينتج، على سبيل المثال، 200 حصانًا، فإن الأجزاء الميكانيكية المختلفة لمجموعة القيادة في سيارتك تعني أن هذه القدرة لن تصل بكاملها إلى عجلاتك.
تميل الأشياء إلى الاتساخ والتآكل مع مرور الوقت إذ يمكن أن تنسد مرشحات الهواء والعوادم، مما يعيق تدفق الهواء من وإلى المحرك وما إلى ذلك. لذا، حافظ على صيانة سيارتك بانتظام، ويجب أن لا يفقد المحرك الحديث إلا نسبة قليلة فقط من القدرة الحصانية على مدى مئات الآلاف من الأميال.