Koń mechaniczny – skąd ten pomysł?

Pierwsze wzmianki o koniach mechanicznych pojawiły się wraz z rozwojem techniki. Już przy budowie jednego z pierwszych (na skalę światową) silnika parowego Thomas Savery, inżynier i wynalazca, stanął przed trudnym zadaniem zobrazowania działania swojego dzieła. Jak opisać pracę silnika w parowym podnośniku wody, skoro wcześniej nikt nie widział podobnej maszyny? Wizjoner oszacował, że aby utrzymać jednostajną pracę zwykłej pompy, należało wykorzystywać 2 konie jednocześnie i mieć w zanadrzu 8 kolejnych, do pracy zmianowej na 24 h.

W ten sposób zobrazowano wydajność machiny parowej, która wykonywała właśnie tę pracę, co 10 koni przy manualnej pompie. Silnikowi nadano zatem wartość 10 KM mocy. Choć obrazowe, to porównanie nie dostarczało żadnych konkretnych miar. Dopiero pod koniec XVIII wieku, szkocki inżynier James Watt dokonał miarodajnych obliczeń, na podstawie których określono wartość jednego KM na 745,7 W – co wynika ze stosunku wykonanej pracy (wyrażonej w dżulach [J = N · m]) w danym czasie.

Konie mechaniczne, konie parowe…

Biorąc pod uwagę imperialny system miar, możemy zauważyć pewne różnice, które należy skorygować do kontynentalnego miernictwa. Nurtuje nas zasadnicze pytanie: koń mechaniczny – ile to kW? W XIX wieku w Niemczech, po zastosowaniu europejskich jednostek, ustalono, że 1 KM = 735,5 W, a tym samym 0,74 kW. Tę wartość stosujemy do dziś, choć przed wprowadzeniem układu SI, w niemieckim nazewnictwie stosowano skrót PS.

Koń mechaniczny „europejski” różni się od konia „brytyjskiego”, w związku z tym rozróżniamy HP, czyli konie parowe. Skrót HP można tłumaczyć jako Horse Power, jednak dla rozwiania wątpliwości związanych z faktyczną mocą silników, powstały jednostki oznaczane przez HP(I) – czyli właśnie imperialny koń parowy, oraz HP(M) – metryczny, mechaniczny koń. Rozróżnienie miar brytyjskich i europejskich zawsze wydaje się niepotrzebną komplikacją, ale musimy po prostu przyjąć, że wartości mocy w danych systemach się różnią.

Właściwa moc silnika – jak ją określać?

Układy napędowe samochodów są poddawane testom w hamowniach. Pomiary mocy silnika w warunkach laboratoryjnych dostarczają nieco niższych wartości, które można uznać za faktyczne. Dlaczego podczas testów weryfikowana moc silnika daje słabsze pomiary? Dzieje się tak przez uwzględnienie oporów silnika, czy skrzyni biegów. Moc uzyskana w testach jest podawana w jednostce BHP (ang. Brake Horse Power) i choć jej wartość jest nieco niższa od wyjściowej, należy uznać ją za faktyczną w kwestii osiągów danego samochodu.

Pomimo że wartościując auta, wciąż zwracamy uwagę głównie na konie mechaniczne, czyli właśnie moc silnika, to tak naprawdę większą wartość niesie dla nas informacja o momencie obrotowym. Siła wytwarzana przez silnik, którą mierzymy na wale korbowym, pozwala sprawdzić, jak samochód przeciwstawia się różnego rodzaju oporom, co przekłada się na przyspieszenie pojazdu. Obie wartości łączą się ze sobą, z tego względu, że moc to iloczyn momentu obrotowego oraz prędkości obrotowej.

Dlatego też nie powinniśmy sugerować się wyłącznie liczbą koni mechanicznych, ale też zwracać uwagę właśnie na moment obrotowy – obie wartości powinny tworzyć optymalny układ, który sprawi, że auto będzie przemieszczać się szybko, nawet przy dużym obciążeniu. Pamiętajmy przy tym, że charakterystyka silników benzynowych i Diesli jest różna.