Allt du behöver veta om hästkrafter

Vi använder alla begreppet hästkrafter, vi hör och läser det när folk pratar om bilar, men vad exakt är hästkrafter och hur kom det till användning? Svaret på den frågan och mycket mer väntar på dig nedan.

Hästkrafter – en kort historia

Låt oss börja med början här. Begreppet myntades redan på 1700-talet när den skotske ingenjören James Watt – annars känd för sitt arbete med ångmaskiner och för att få dem att leverera bättre prestanda – ville ha ett sätt att ange hur mycket kraft en gruvhäst som lyfter kol kunde leverera.

Under ytterligare forskning i ämnet kom Watt fram till att en gruvponny i genomsnitt kunde utföra ett arbete på 22 000 fotpund på en minut. Han ökade sedan siffran med 50 procent och myntade därmed måttet hästkrafter: 33 000 fotpund arbete på en minut.

OK, men vad exakt är hästkrafter?

Ja, det är inte helt korrekt, vilket Jason Fenske från Engineering Explained visade i en av sina videor.

Fråga Encyclopaedia Britannica och de kommer att säga att hästkrafter är den hastighet med vilken arbete utförs. Minns du James Watt? En hästkraft är 33 000 fotpund arbete per minut. Med andra ord återspeglar hästkrafter den kraft som krävs för att lyfta en massa på 33 000 över en fot på en minut.

Hästkrafter har också en elektrisk motsvarighet, som i en hästkraft är lika med 764 watt. Dessutom finns det också metriska hästkrafter – en annan enhet för kraft – som motsvarar 32,549 fotpund per minut eller 0,9863 hästkrafter (tyska och vissa europeiska tillverkare använder den när de anger motoreffekten – det är det ”PS” som man ibland snubblar över när man läser billitteratur).

För att sätta saker och ting i ett (vardagligt) perspektiv lite mer ger Popular Science några snygga exempel från det verkliga livet på hästkrafter och dess, ja, kraft. Till exempel kan en genomsnittlig cyklist utveckla en hästkraft under ”ett ögonblick av en planskild sprint”. Dessutom räcker en hästkraft för att driva en ”vanlig droppkaffebryggare”.

Det hjälper också att få grepp om följande termer och vad de betyder:

Arbete – den mängd kraft som genereras över en sträcka och som mäts med hjälp av enheter som fotpund, kilowattimme eller BTU (British Thermal Unit).

Energi – en mekanisms förmåga att utföra arbete på olika sätt – mekaniskt, termiskt eller elektriskt.

Kraft – arbetets hastighet, med andra ord hur mycket arbete som utförs dividerat med den tid som behövs för att utföra det.

Vad är då skillnaden mellan hästkrafter och vridmoment?

Tänk på när du försöker använda en skiftnyckel för att dra åt en skruv. Du trycker ner skiftnyckeln, vilket ger upphov till en kraft som appliceras på skiftnyckelns arm (som har en viss längd) – så den kraft som genereras av dina muskler och själva skiftnyckeln skapar ett vridmoment på det du drar åt. Så vridmoment är lika med kraft multiplicerat med avstånd. Med detta i åtanke kan du öka vridmomentet på två sätt: antingen genom att öka den applicerade kraften eller genom att öka avståndet. Det är därför det är lättare att bryta loss riktigt hårda skruvar med en längre skiftnyckel eller ”brytjärn”. Ju mer hävstångseffekt – avstånd – du har desto mer vridmoment skapas.

Det är samma princip som gäller inne i en motor. Där skapas kraften av förbränningen (luft-bränsleblandningen som antänds inne i cylindern) som i sin tur trycker på kolven som i sin tur förflyttar vevaxeln. Du har alltså din kraft och ditt avstånd (längden på kolvarmen), därför genereras ett vridmoment vid vevaxeln.

Hästkrafter är å andra sidan kraft multiplicerat med avstånd multiplicerat med varvtal. Vi vet att kraft multiplicerat med avstånd är vridmoment, så hästkrafter är vridmoment multiplicerat med varvtal. Det för oss till nästa fråga.

Hur kan man mäta hästkrafter i en motor?

Det uppenbara svaret är en dynamometer, även känd som en dyno. Men hör på det här: en dynamometer mäter faktiskt motorns vridmoment, inte dess hästkrafter. För att få fram en hästkraftavläsning multiplicerar du bara vridmomentet med varvtalet och dividerar det med 5252. Varför detta tal? Det är en bra fråga. Videon ovan ger dig en snygg förklaring från Donut Media (PS: du kanske vill hoppa över till 5:20, förresten).

Varför ger dieselmotorer mer vridmoment än hästkrafter?

Det handlar om kompressionsförhållandet. Dieselmotorer har ett högre kompressionsförhållande än bensinmotorer. Vad betyder det?- Minns du hur den längre skiftnyckeln genererade mer vridmoment? Det är samma princip.

Hursomhelst måste kolven också färdas över en mycket längre sträcka för att klara ett varv, vilket innebär att den inte kan röra sig lika snabbt som en kolv från en bensinmotor. Minns du hur hästkrafter är arbete som utförs snabbt? Dieselmotorer kan utföra mycket arbete, men de kan inte göra det lika snabbt som en bensinmotor, så även om de har ett högt vridmoment är hästkrafterna på den korta sidan.

Detta är anledningen till att din stora lastbil kan transportera mycket gods, eller att en buss har tillräckligt med kraft för att transportera många människor, men att den inte kan gå lika snabbt som en vanlig bensindriven bil.

Vad betyder hästkrafter?

Hästkrafter är den hastighet med vilken arbete utförs.Som beskrivits ovan motsvarar en hästkraft 33 000 pundfot arbete på en minut. Hästkrafter är också vridmoment multiplicerat med tid, dvs. hur mycket arbete som kan utföras under en viss tid.

Är en hästkraft verkligen lika med kraften hos en häst?

Nej. Begreppet hästkrafter härstammar från James Watts användning av gruvhästar i sin strävan att fastställa hur mycket arbete en sådan ponny kan utföra på en minut.

Vad är den genomsnittliga hästkraften i en bil?

Inget är bestämt och som vi alla vet varierar hästkrafterna mycket från bil till bil och från segment till segment – du har dina ekonoboxar och i andra änden av spektrumet dina superbilar och hyperbilar. I en typisk amerikansk bil kan du dock förvänta dig i genomsnitt mellan 180 och 200 hästkrafter.