Kilovatu pārvēršana zirgspēkos: cik ZS vienā kW + aprēķinu principi un metodes

Zirgspēks un Vats. Pirmais termins ir jaudas mērītājs, kas arvien vairāk noveco un pakāpeniski tiek izspiests no elektrotehnikas, otrais – mūsdienīgs. Autobraucēji gan pretojas, dodot priekšroku uzskatāmībai.

Dažreiz ir nepieciešams pārrēķināt «ZS» vatos – noskaidrosim, kā tie attiecas cits pret citu.

Kas ir zirgspēks?

Vienīgais jaudas mērs, kura ekvivalentu atzīst visā pasaulē, ir kilovats. Tomēr, neskatoties uz to, vietās, kur ir iekšdedzes dzinēji, to jaudu apzīmē zirgspēkos. Šī vienība ir populāra arī transporta nodokļa aprēķinā.

Šī iemesla dēļ privātā transporta īpašniekiem nākas pārrēķināt kilovatus šajā ārpussistēmas vienībā.

Izteiciens stingri ienāca leksikā jau kopš laika, kad Džeimss Vats no Skotijas 17. gadsimta beigās ieviesa ražošanā pirmo tvaika mašīnu, kas aizstāja zirgu vilci.

Zirgspēks kā termins un mērītājs ļāva parastam cilvēkam uzskatāmi iedomāties, cik zirgu aizstāj mašīna

Interesants fakts: savā laikā Francijā, precīzāk, Parīzē, bija normas vilces spēkam transportlīdzekļiem (omnibusiem).

Saskaņā ar tām, zirgs, kas iejūgts transportlīdzeklī, darba dienā, kas ilgst 5 ar pusi stundas un vilces spēka vērtību 25,8 kg, katru dienu jānoskrien 55,056 km. Zirgu attīstītā jauda bija 72 kgm/s.

Jaudas vērtība Francijā ir gandrīz identiska tai, ko ieguva Anglijā. Franču vienību sauca par Cheval vapeur. Burtiskā tulkojumā tas skan kā «tvaika zirgs»

Vērojot zirga darbu, paceļot kravu no šahtas, viņš konstatēja, ka pie nemainīga ātruma 1 m/s tas paceļ kravu, kas sver aptuveni 75 kg.

Aprēķinos Džeimss Vats noteica zirgspēku kā jaudu, ar kuru zirgs spēj pacelt kravu, kas sver 250 kg, 1 sekundē 30 cm augstumā. Tātad 1 ZS = 75 kgm/s, bet vatos – 735,499 vati.

Pēc tam ikdienā ieviesās šādi zirgspēku varianti:

• elektriskie;
• mehāniskie;
• indikatora;
• katlu un daudzi citi.

Tā kā zirgspēka definīcija ir neskaidra, lai šajā jautājumā ieviestu kārtību, 1882. gadā Anglijas inženieru asociācija savā kongresā apstiprināja iepriekš nezināmu jaudas mērvienību. Tā tika nosaukta izgudrotāja vārdā — Vt (vats) jeb W, un tā kļuva starptautiska.

Vēlāk SI pieņemšana noteica, ka motora jauda jānorāda kilovatos. Vienību sāka izmantot tehniskajā dokumentācijā, reklāmas bukletos. Lai pilnībā izbeigtu novecojušo koncepciju, 2010. gadā ar ES direktīvu tika aizliegta zirgspēku izmantošana bez dublēšanas kilovatos.

Džeimss Vats, ieviešot zirgspēka jēdzienu, vienkārši centās parādīt mašīnu izmantošanas priekšrocības salīdzinājumā ar dzīvniekiem. Viņš to izdarīja, aprēķinot enerģijas izmaksas, ko, paceļot kravu, patērē zirgs un mehānisms.

Dažādi zirgspēku veidi tika saistīti ar vatiem šādi:

• Elektriskais — 746 W;
• Mehāniskais — 745,699871582 W;
• Metriskais — 735,4988 W;
• Indikatora — 745,6998715822 W;
• Kotla — 9809,5 W.

Eiropas valstis galvenokārt izmanto metrisko zirgspēku. Ar to saprot jaudu, kas izmantota, lai paceltu 75 kg smagu svaru ar vienādu ātrumu un vispārpieņemtu paātrinājumu g= 9,80665 m/s².

ASV un Lielbritānijā autobūvē zirgspēks ir vienāds ar 1,0138696789 metrisko ZS jeb 745,6998815 W. Kotla un elektriskos ZS izmanto arī Amerikā.

Tā kā metriskā vienība ir vienāda ar 0,74 kW, nosakot šo vienību pēdās un mārciņās, to saista ar kravas pārvietošanu, kuras masa ir 1 mārciņa, 33 000 pēdu attālumā 1 minūtē vai 1 mārciņa 550 pēdu attālumā 1 sekundē.

No oficiālās aprites Krievijā ir izņemta vienība «zirgspēks». Aprēķinot transporta nodokli, metriskais ZS veids tomēr tiek izmantots. Nodokļa summu reizina ar ZS skaitu.

Mērvienības vati un kilovati

Jaudas mērvienība vats ietilpst SI sistēmā. Viens vats ir darbs 1 J, kas veikts 1 sekundē.

Šo jaudas mēru var izteikt arī ar citu vienību attiecību palīdzību:

1. Ņūtons, pārvietots 1 m 1 sekundē.
2. Viens kilograms, pārvietots sekundes laikā 1 m.
3. Voltampērs.

Vienā kilovatā ir 1000 vati. Izmantojot šo vienību, mēra skaņas, siltuma, strāvas jaudas un starojuma plūsmu enerģiju.

Veidi, kā pārrēķināt kilovatus ZS

Šo divu vienību savstarpēju pāreju var veikt ar vairākām metodēm:

1. Tiešsaistes pārveidotāji. Šim nolūkam pastāv programmatūras produkti, bet nepieciešama piekļuve tīklam. Ja ir internets, tad šī metode ir ļoti ātra un vienkārša.
2. Tabulas. Tajās ir ietvertas vērtības, kas sastopamas visbiežāk.
3. Pārrēķināšanas formulas. Tās izmanto fizikālo lielumu “konvertēšanai” manuāli.
   

Praksē izmantotās skaitliskās vērtības: 1 kW = 1,36 ZS, 1 ZS = 0,735 kW. Ar pirmo izteiksmi ir vieglāk strādāt, un, lai vienkāršotu, 1,36 noapaļo līdz 1,4. Kļūda ir neliela, un, ja jaudu vērtē aptuveni, tās vērtību var neņemt vērā.

Tas, kādā veidā faktiski tika noteikta jauda, ietekmē jaudas lielumu, kas iegūts, pārvēršot no vienām vērtībām citās.

Praktiski kW pārvēršana ZS izskatīsies šādi:

90 kW x 1,4 = 126 ZS un pretēja darbība: 140 ZS : 1,4 = 100 kW.

Precīzākiem aprēķiniem, lai noteiktu, cik zirgspēku tomēr ir kilovatā, izmanto koeficientu 1,35962162.

Zirgspēks automašīnā

Vērtība kW, dalīta ar 0,735, ir zirgspēks automašīnā. Tas ir salīdzināms ar darbību, kas veikta 1 sekundē, lai paceltu 75 kilogramus smagu kravu 1 metra augstumā. Turklāt tiek ņemta vērā arī zemes pievilkšanās.

Jo lielāka ir automašīnas dzinēja jauda attiecībā pret transportlīdzekļa masu, jo efektīvāks tas ir. Citiem vārdiem, jo vieglāka ir virsbūve, jo lielāks ir jaudas rādītājs un jo ātrāks būs automašīnas paātrinājums.

Lai konkrētas automašīnas pasē norādīto jaudu no kilovatiem pārveidotu zirgspēkos, esošā vērtība jādala ar 0,735.

Piemēram, Jeep Wrangler jauda ir 177 ZS un pilna masa 2,505 t. Jaudas attiecība pret pilno svaru būs: 177 : 2505 = 70,56. Paātrinājums līdz simts km/h — 10,1 s.

Ja ņem jaudīgu automašīnu Ferrari 355 F1 ar motoru, kura jauda ir 375 ZS un svars 2,9 t, tad attiecība būs 375 : 2900 = 0,129. Paātrinājums līdz 100 km/h — 4,6 sekundes.

Šī ir tabula, ar kuras palīdzību ļoti vienkārši var pārveidot zirgspēkus kilovatos bez jebkādiem aprēķiniem.

Zirgspēku apzīmējumi dažādās valstīs ir atšķirīgi. Kamēr Krievijā tas ir ZS, angliski runājošās valstīs — hp, Nīderlandē — pk, Vācijā — PS, Francijā — CV.

Kad tika ieviests kilovats, Francijā pārtrauca lietot CV un pilnībā pārgāja uz šīm jaunajām jaudas vienībām, aprēķinot nodokli. Lielbritānijā par transportlīdzekļa nodokļa pamatu ņēma automašīnas izmērus.

Krievijā papildus transportlīdzekļa nodoklim ZS izmanto, aprēķinot maksājuma apmēru, apdrošinot dzelzs “zirgu” (OCTA). ZS izmanto arī, nosakot automašīnas motora faktisko jaudu. Turklāt tiek lietoti tādi termini kā bruto un neto.

Pirmo rādītāju mēra uz stenda, un dzesēšanas sūkņa, ģeneratora un citu papildu sistēmu darbība netiek ņemta vērā. Tā vērtība vienmēr ir augstāka par otro parametru, bet neuzrāda jaudu, kas tiek ražota normālos apstākļos.

Ja, lai pārrēķinātu pasē norādītos kilovatus, izmanto šo metodi, tiks noteikts tikai motora darba apjoms. Lai precīzi novērtētu tā jaudu, šo metodi ir nepraktiski lietot lielās kļūdas dēļ, kas ir no 10 līdz 25%. Tā kā motora rādītāji būs pārāk augsti, arī transporta nodoklis būs lielāks.

Stends uzrāda neto vērtību, ņemot vērā palīgsistēmas. Šādi iegūtais parametrs precīzāk atbilst jaudai normālos apstākļos. Vēl precīzāk jaudu var noteikt tāda ierīce kā dinamometrs.

Jo vairāk zirgspēku ir automašīnas dzinējam, jo lielāks nodoklis jāmaksā transportlīdzekļa īpašniekam, tāpēc katram autovadītājam jāprot pārrēķināt jaudu no kW uz ZS un otrādi.

No tā, cik ZS auto motors paātrinās, ir atkarīga automašīnas klase un tās dinamiskās īpašības.

Ja automašīnai nav tehniskās dokumentācijas, bet tās jauda ir jāzina, to var izdarīt divos veidos.

#1: Automašīnas jaudas noteikšanas metode

Lai noteiktu jaudu tradicionālajos zirgspēkos, izmantojot šo variantu, ir nepieciešami tādi lielumi kā griezes moments, dzinēja apgriezienu skaits. Tos var atrast instrukcijā vai internetā, ja norāda atbilstošo automašīnas marku.

Pēc tam atrastos parametrus reizina. Aprēķinam izmanto šādu izteiksmi:

(RPM x T) / 5252=HP

Tajā RPM ir dzinēja apgriezieni, T – griezes moments, 5252 – radiānu skaits sekundē. Tā, viena no Hyundai Santa Fe modeļiem ir griezes moments 227 pie apgriezienu skaita 4000, tāpēc 227 x 4000 = 908 000. Rezultātu dala ar 5252 un iegūst jaudu zirgspēkos:

908 000 : 5252 = 173 ZS

#2: Jaudas aprēķināšanas veids

Uz automašīnas dzinēja parasti norāda spriegumu voltos, strāvas stiprumu ampēros, lietderības koeficientu procentos.

Izmantojot šos datus, aprēķina dzinēja jaudu ZS pēc formulas:

(V x I x KPD) : 746=HP

KPD pārvērš decimāldaļā — kā decimāldaļu 82%.

Spriegumu, strāvas stiprumu, KPD reizina, pēc tam rezultātu dala ar 746. Tā, ja spriegums ir 240 V, strāvas stiprums – 5 A, KPD – 82%, tad jauda ZS būs 1,32 ZS.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Sīkāk par zirgspēku:

Arvien biežāk jaudu apzīmē kilovatos, un nesistēmiskās vienības paliek pagātnē. Tomēr nepieciešamība pārrēķināt zirgspēkus joprojām pastāv. Kamēr šīs vienības pastāv, jāprot tās prasmīgi lietot.

Vai radās jautājumi par raksta tēmu? Vai varbūt ir informācija, kas varētu papildināt mūsu materiālu? Lūdzu, rakstiet savus komentārus, dalieties pieredzē zemāk esošajā blokā.