واژه اسب بخار یعنی چه؟

در تلویزیون، در وب سایت‎ها، مستندها و در گفت و گوهای روزمره در مورد خودرو یا بویلر بخار به احتمال زیاد واژه اسب بخار را شنیده‎اید. به نوعی در مورد هر وسیله نقلیه نظیر کامیون، خودروهای سواری، تراکتور و حتی ماشین چمن زن و دیگهای بخار واژه اسب بخار معنا پیدا می‎کند.

اما واقعا مفهوم اسب بخار چیست؟ و چه کاربردی دارد؟ این واژه دقیقا از کجا آمده؟

تاریخچه و ریشه پیدایش این کلمه

واژه اسب بخار و اختراع شدن این مفهوم را به مهندس اسکاتلندی، جیمز وات (James Watt) نسبت می‎دهند. او در سال ۱۷۳۶ میلادی در شهر گرینوک (اسکاتلند) متولد شد و در سال ۱۸۱۹ میلادی چشم از جهان فروبست.

جیمز وات بیش از همه برای تحقیقات و مطالعات پیرامون موتور و مولد بخار و بهبود عملکرد این موتورها مشهور است. حتما در مورد لامپ کلمه وات را نیز شنیده‎اید.

مثلا می‎گوییم لامپ ۶۰ وات که همه آن را دیده‎ایم. قصه اسب بخار به حیوان نجیب یعنی اسب و کاربرد و فایده این حیوان در معدن ذغال سنگ بر می‎گردد.

در آن زمان از اسب ها برای بالا کشیدن سبدها و ظرف‎های حاوی ذغال سنگ استخراج شده از معادن (با استفاده از طناب و قرقره) بهره می‎بردند.

محاسبه اسب بخار

برای چی؟

Watt در پی این بود بتواند در مورد قدرتی که یک اسب طی این فرآیند (بالا کشیدن) در اختیار انسان می‎گذارد صحبت کند. ابتدا به مفهوم کار یا Work اشاره می کنیم.

حتما از دبیرستان و از درس فیزیک به خاطر دارید. کار برابر با حاصل ضرب نیرو در جابجایی (در راستای نیرو) است. وات متوجه شد میزان کاری که یک اسب در مدت یک دقیقه انجام می‎دهد برابر با ۳۳ هزار فوت – پوند foot-pounds (واحد انگلیسی) معادل ۴۴۷۴۱٫۹۹۲ ژول یا ۴۴٫۷۴۱۹۹۲ کیلو ژول است. به عقیده وات یک اسب در هر دقیقه می تواند ۳۳۰۰۰ فوت – پوند کار انجام دهد.

طریقه محاسبه چگونه است؟

کمی قبل گفتیم کار یعنی نیرو ضرب در جابجایی . پس ۳۳۰۰۰ فوت – پوند کار مثلا می تواند اینطوری باشد ۳۳۰ پوند (۱۴۹٫۶۸۵ کیلوگرم) ضرب در ۱۰۰ فیت (۳۰٫۴۸ متر). یعنی یک اسب با ایجاد ۱ اسب بخار می تواند ۳۳۰ پوند وزن را به مسافت ۱۰۰ فیت (جمع فوت) در ۱ دقیقه جابجا کند.

حالات دیگر هم به سادگی قابل تصور و محاسبه است. مثلا ۳۳ پوند وزن به مسافت ۱۰۰۰ فیت در یک دقیقه یا ۱۰۰۰ پوند به مسافت ۳۳ فیت در یک دقیقه. هر حالت و ترکیبی که بخواهید می توانید حساب کنید که طبیعتا در برخی حالات بی معنی است. مثلا ۱ پوند به مسافت ۳۳۰۰۰ فیت در یک دقیقه یا ۳۳۰۰۰ پوند به اندازه ۱ فوت در یک دقیقه. فقط باید حاصل ضرب ۳۳ هزار فوت – پوند به دست آید. ۱ اسب بخار برابر با ۷۴۶ وات است. همچنین ۱ اسب بخار برابر با ۴۵۶۲٫۴ کیلوگرم متر در یک دقیقه است.

اسب بخار در بحث خودرو؟

در بحث خودرو ، قدرت وسیله نقلیه را با horsepower به اختصار hp و یا brake horsepower به اختصار bhp بیان می کنند. این دو تقریبا یکی هستند و تفاوت کمی دارند. bhp را به اسب بخار ترمزی یا اسب بخار اصطکاکی نیز ترجمه کرده‎اند.

واژه اسب بخار در صنعت ماشین

فرق اسب بخار (hp) و اسب‎بخار اصطکاکی (bhp) در چیست؟

bhp قدرت موتور است هنگامیکه مقداری از آن طی انتقال به بخش های مختلف نظیر گیربکس و چرخ ها تلف شده است. در این صورت می‎توانیم bhp را قدرت مفید هم بنمایم. شاید حروف اختصاری PS هم دیده یا شنیده باشید.

واژه آلمانی Pferdestärke به اختصار PS که به معنی اسب‎بخار است در میان آلمانی‎ها و خودروسازان آلمانی نیز کاربرد دارد. در سیستم اندازه گیری متریک (Metric) از این نوع اندازه گیری استفاده می‎کنند و قدرت را با اسب بخار متریک یا اسب بخار DIN بیان می کنند. در این صورت یک PS برابر با ۰٫۹۸۶ bhp و یا صد PS برابر با ۹۸٫۶ bhp است. کیلووات (kW) نیز واحد متریک قدرت می باشد. یک اسب‎بخار اصطکاکی (bhp) معادل ۰٫۷۴۵ کیلووات است. یعنی همواره کیلووات کمتر از bhp است.