Mindannyian használjuk a lóerő kifejezést, halljuk és olvassuk, amikor az autókról beszélnek, de mi is pontosan a lóerő és hogyan került a használatba? Erre a kérdésre a válasz és még sok minden más vár rád az alábbiakban.
Lóerő – egy rövid történet
Kezdjük itt az elején. A kifejezést egészen az 1700-as években találták ki, amikor James Watt skót mérnök – aki egyébként a gőzgépekkel kapcsolatos munkájáról és azok jobb teljesítményre való rávezetéséről híres – arra akart utalni, hogy mekkora teljesítményre képes egy szénemelő bányaló.
A téma további kutatása során Watt arra a következtetésre jutott, hogy egy bányaló átlagosan 22 000 lábnyi munkát képes elvégezni egy perc alatt. Ezt a számot aztán 50 százalékkal megnövelte, és így alkotta meg a lóerő mértékegységét: 33 000 foot-pound munka egy perc alatt.
OK, de mi is pontosan a lóerő?
Nos, ez nem teljesen pontos, ahogy azt Jason Fenske, a Engineering Explained munkatársa megmutatta egyik videójában.
Kérdezd meg azonban az Encyclopaedia Britannicát, és azt fogják mondani, hogy a lóerő az a sebesség, amellyel munkát végeznek. Emlékszel James Wattra? Egy lóerő 33,000 foot-pound munka percenként. Más szóval, a lóerő azt a teljesítményt tükrözi, amely ahhoz szükséges, hogy egy perc alatt 33 000 tömeg egy lábnyira felemelkedjen.
A lóerőnek van elektromos megfelelője is, hiszen egy lóerő 764 wattnak felel meg. Ezen felül létezik a metrikus lóerő is – a teljesítmény egy másik mértékegysége -, amely percenként 32,549 foot-poundnak vagy 0,9863 lóerőnek felel meg (a német és néhány európai gyártó ezt használja, amikor a motor teljesítményét adja meg – ez az a “PS”, amibe néha belebotlik az ember, amikor autós szakirodalmat olvas).
Hogy a dolgokat egy kicsit jobban (világi) perspektívába helyezzük, a Popular Science ad néhány csinos valós példát a lóerőre és annak, nos, erejére. Egy átlagos kerékpáros például egy lóerőt képes kifejleszteni “egy pillanatnyi sima sprint során”. Mi több, egy lóerő elegendő egy “szabványos csepegtető kávéfőző működtetéséhez.”
Az is segít, ha megbarátkozol a következő fogalmakkal és azok jelentésével:
Munka – a távolság alatt létrehozott erő mennyisége, amelyet olyan mértékegységekkel mérnek, mint a lábkiló, a kilowattóra vagy a BTU (British Thermal Unit).
Energia – egy mechanizmus azon képessége, hogy különböző eszközökkel – mechanikai, termikus vagy elektromos – munkát végezzen.
Teljesítmény – a munka mértéke, más szóval, hogy mennyi munkát végeznek el osztva az ehhez szükséges idővel.
Mi a különbség a lóerő és a nyomaték között?
Gondoljunk arra, amikor egy csavarkulccsal próbálunk meghúzni egy csavart. Lenyomod a csavarkulcsot, ezáltal erőt fejtesz ki, ami a csavarkulcs karjára (aminek van egy bizonyos hossza) hat – így az izmaid és maga a csavarkulcs által generált erő nyomatékot hoz létre arra, amit meghúzol. A nyomaték tehát egyenlő az erő és a távolság szorzata. Ezt szem előtt tartva kétféleképpen növelheti a nyomatékot: vagy az alkalmazott erő növelésével, vagy a távolság növelésével. Ezért könnyebb a nagyon szoros csavarokat hosszabb racsnival vagy “törőrúddal” meglazítani. Minél nagyobb a tőkeáttétel – a távolság – annál nagyobb nyomaték keletkezik.
Ugyanez az elv érvényesül a motor belsejében is. Ott az erőt az égés adja (a levegő-üzemanyag keverék meggyullad a hengerben), ami viszont nyomja a dugattyút, ami viszont mozgatja a forgattyús tengelyt. Tehát megvan az erő és a távolság (a dugattyúkar hossza), ezért a forgattyús tengelyen nyomaték keletkezik.
A lóerő viszont az erő szorozva a távolsággal szorozva a fordulatszámmal. Tudjuk, hogy az erő és a távolság szorzata a nyomaték, tehát a lóerő a nyomaték és a fordulatszám szorzata. Ezzel el is érkeztünk a következő kérdéshez.
Hogyan lehet mérni a motor lóerejét?
A nyilvánvaló válasz egy dinamométer, más néven dinamó. Azonban ezt kapd ki: a dyno valójában a motor nyomatékát méri, nem pedig a lóerejét. Tehát ahhoz, hogy lóerős értéket kapjunk, csak megszorozzuk a nyomatékot a fordulatszámmal, és elosztjuk 5252-vel. Miért ez a szám? Jó kérdés. A fenti videó a Donut Media jóvoltából ad egy remek magyarázatot (PS: egyébként érdemes átugrani 5:20-ig).
Miért van a dízelmotoroknak több nyomatéka, mint lóereje?
A sűrítési arányról van szó. A dízeleknek nagyobb a sűrítési aránya, mint a benzinmotoroknak. Mit jelent ez?- Emlékszel, hogy a hosszabb csavarkulcs több nyomatékot generált? Ez ugyanez az elv.
A dugattyúnak azonban sokkal nagyobb utat kell megtennie, hogy egy fordulatot megtegyen, ami azt jelenti, hogy nem tud olyan gyorsan mozogni, mint egy benzinmotorban. Nos, emlékszel, hogy a lóerő a gyorsan végzett munka? Nos, a dízelek sok munkát tudnak elvégezni, rendben, de nem tudják olyan gyorsan elvégezni, mint egy benzines malom, így bár nagy nyomatékkal rendelkeznek, a lóerő a rövid oldalon van.
Ez az oka annak, hogy a nagy teherautó sok árut tud szállítani, vagy egy busznak elég lóereje van ahhoz, hogy sok embert szállítson, de nem tud olyan gyorsan menni, mint egy benzinmotoros normál autó.
Mit jelent a lóerő?
A lóerő az a sebesség, amellyel munkát végeznek.A fent leírtak szerint egy lóerő 33 000 fontlábnyi munkának felel meg egy perc alatt. A lóerő a nyomaték és az idő szorzata is, azaz mennyi munkát lehet elvégezni egy adott idő alatt.
Egy lóerő valóban egyenlő egy ló erejével?
Nem. A lóerő kifejezés abból ered, hogy James Watt bányalovakat használt, amikor megpróbálta meghatározni, hogy egy ilyen póni mennyi munkát tud elvégezni egy perc alatt.
Mi az átlagos autó lóereje?
Semmi sincs kőbe vésve, és mint tudjuk, a lóerők nagyban változnak autóról autóra és szegmensről szegmensre – vannak az econoboxok és a spektrum másik végén a szuper- és hiperautók. Egy tipikus mainstream amerikai autóban azonban átlagosan 180 és 200 lóerő közötti teljesítményre számíthatunk.