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 لقدرة حصانية تعادل الواحد. 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.

طور المهندس جيمس واط تعبير القدرة الحصانية وهي كمية تهدف إلى قياس قدرة المحرك البخاري إذ كان تصميمه المُحسَّن للمحرك البخاري أكثر كفاءة من التصميمات السابقة، ويتطلب وقودًا أقل بكثير. لذلك، قام بتطوير القدرة الحصانية كوسيلة ليثبت للعملاء الذين لم يتحولوا بعد من الخيول إلى المحركات البخارية أن هذا استثمار جيد.

لقد حسب أنه خلال يوم عمل متوسط، يمكن للحصان أن يدير عجلة طاحونة بطول 24 قدماً حوالي 2.5 مرة في الدقيقة. يتم تعريف القدرة على أنها العمل المبذول لكل وحدة زمنية، حيث يكون العمل مقياسًا للطاقة المنقولة، ويتم حسابه عن طريق ضرب القوة المطبقة بالمسافة المقطوعة.

قام واط، وهو الاسم نفسه لوحدة القدرة في النظام المتري، بتقدير مقدار القوة التي يطبِّقها الحصان لتدوير عجلة الطاحونة. وباستخدام هذا، قام بعد ذلك بحساب مقدار الطاقة المطبقة، وبالتالي القدرة.

عرف واط أن الرقم الذي حصل عليه كان مجرد تقدير، لذلك اختار تقريب حسابه للحصول على نتيجته النهائية.

وبحسب تعريف واط، تبلغ القدرة الحصانية الواحدة 33000 قدم في الدقيقة. وهذا يساوي تقريبًا 746 واط (W، أو جول في الثانية).

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.

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.

أطيب التمنيات

في عام 1993، نشر عالما الأحياء آر.دي. ستيفنسون، وآر.جي.فاسرسوغ رسالة إلى مجلّة Nature، حيث قدّرا الحد الأقصى من القدرة التي يمكن للحصان حشدها. وكانت الدراسات السابقة قد أظهرت أن الحد الأقصى للقدرة الميكانيكية المستدامة لكل كيلوغرام من العضلات يتراوح بين 100 و200 واط. وباستخدام الحد الأدنى، قاما بحساب ذروة الأداء النظري البالغة 18000 واط، أو حوالي 24 حصانًا.

وبالنظر إلى البيانات من معرض ولاية أيوا عام 1925، وجدا قيمةً أقل بكثير في العالَم الحقيقي. وحسب حساباتهما، فإنه خلال فترة زمنية قصيرة، يمكن للحصان أن يبذل قدرةً تعادل ما يصل إلى 14.9 حصانًا.

على عكس قياس الزمن، على سبيل المثال، يمكن أن يختلف التعريف الدقيق للقدرة الحصانية اعتمادًا على الاختلافات الإقليمية والآلة المحددة التي يتم قياس قدرتُها.

إن القدرة الحصانية الميكانيكية، والمعروفة أيضًا باسم القدرة الحصانية الإمبراطورية، هي القياس الذي ابتكره جيمس واط ويعادل تقريبًا 745.7 واط من القدرة. أما الـPferdestarke، المعروف أيضًا باسم PS أو القدرة الحصانية المترية، فهو قياس مماثل تم تطويره في ألمانيا ويعادل 735.5 واط.

تعادل القدرة الحصانية للمحركات الكهربائية 746 واطًا، في حين أن القدرة الحصانية للغلاية، والتي تستخدم لقياس إنتاج الغلايات البخارية، أكثر اختلافًا، حيث تعادل القدرة الحصانية للغلاية الواحدة تقريبًا 9810 واط.

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.