Мощность двигателя в киловаттах и лошадиных силах¶

Мощность двигателя — физическая величина, характеризующая скорость совершения работы двигателем, то есть количество работы, выполняемой за единицу времени. В технике, прежде всего в автомобилестроении, тракторостроении и судостроении, мощность принято выражать в двух основных единицах: киловаттах (кВт) — единице Международной системы единиц (СИ), и лошадиных силах (л. с.) — внесистемной единице, исторически сложившейся до введения СИ. Обе величины описывают одну и ту же характеристику, различаясь лишь масштабом, поэтому перевод одной в другую — стандартная инженерная операция.

¶Определение и физический смысл

В физике мощность определяется как отношение совершённой работы ко времени, за которое она выполнена: N = A / t. Применительно к двигателю внутреннего сгорания или электродвигателю речь идёт о полезной механической мощности на выходном валу. Различают индикаторную мощность (развиваемую газами внутри цилиндров) и эффективную мощность (снимаемую с маховика или коленчатого вала), причём именно эффективная мощность указывается в технических характеристиках транспортного средства.

Единица мощности в СИ — ватт (Вт), названная в честь Джеймса Уатта. Один ватт равен одному джоулю в секунду. Для двигателей удобнее применять кратные единицы — киловатт (1 кВт = 1000 Вт) и мегаватт (1 МВт = 1 000 000 Вт).

¶Лошадиная сила: происхождение и виды

Понятие «лошадиная сила» ввёл шотландский инженер Джеймс Уатт в конце XVIII века для сравнения мощности паровой машины с тягловой силой лошади. Наблюдая за работой лошадей на угольных шахтах, он оценил, что лошадь способна поднимать груз массой около 75 кг на высоту 1 метр примерно за 1 секунду. Эта величина легла в основу так называемой метрической лошадиной силы.

Существует несколько разновидностей этой единицы:

В России и большинстве стран Европы под лошадиной силой традиционно понимают метрическую, тогда как в США и Великобритании распространена механическая. Разница между ними составляет около 1,4 %, что при больших значениях мощности даёт заметное расхождение в абсолютных числах.

¶Перевод киловатт в лошадиные силы

Для метрической лошадиной силы применяются следующие соотношения:

• 1 л. с. = 0,73549875 кВт;
• 1 кВт = 1,35962 л. с.

Для механической (английской) лошадиной силы:

• 1 hp = 0,7457 кВт;
• 1 кВт = 1,34102 hp.

На практике для быстрых прикидок используют округлённые коэффициенты: чтобы перевести киловатты в лошадиные силы, значение умножают примерно на 1,36; обратный перевод — деление на 1,36. Например, двигатель мощностью 110 кВт развивает около 150 л. с. (110 × 1,36 ≈ 149,6).

¶Мощность в характеристиках автомобилей

В России мощность двигателя указывается в киловаттах, однако в потребительских описаниях, рекламных материалах и обиходной речи чаще фигурируют лошадиные силы. Это связано с исторической традицией и наглядностью: число «150 лошадиных сил» воспринимается водителями привычнее, чем «110 кВт».

Мощность двигателя напрямую влияет на динамические свойства автомобиля — максимальную скорость, время разгона до 100 км/ч, способность преодолевать подъёмы и буксировать прицеп. При этом на эксплуатационные качества влияет не только абсолютная мощность, но и её сочетание с массой автомобиля, передаточными числами коробки передач и крутящим моментом.

¶Мощность и транспортный налог

В Российской Федерации мощность двигателя служит основной базой для расчёта транспортного налога. Налоговая база определяется как мощность в лошадиных силах, а ставка устанавливается региональными законами и зависит от категории транспортного средства и величины мощности. Именно поэтому точный перевод киловатт в лошадиные силы имеет практическое значение для автовладельцев: ошибка в расчёте может изменить налоговую ставку.

Для пересчёта в налоговых целях применяется метрическая лошадиная сила с коэффициентом 1 кВт = 1,35962 л. с., при этом результат, как правило, округляется до второго знака после запятой.

¶Особенности измерения

Мощность двигателя определяется на специальных стендах по стандартизированным методикам. Наиболее известные стандарты — немецкий DIN, европейский ECE, американский SAE и японский JIS. Они различаются условиями испытаний: наличием или отсутствием навесного оборудования (генератора, насоса охлаждения, глушителя), температурой и давлением воздуха, способом измерения. В результате один и тот же двигатель по разным стандартам может показывать разную мощность, иногда отличающуюся на несколько процентов. С 1990-х годов в Европе преобладает стандарт ECE R85, предполагающий измерение мощности «нетто» — с установленным серийным навесным оборудованием.

Для электродвигателей мощность указывается в киловаттах, поскольку понятие лошадиной силы для них менее традиционно, хотя в характеристиках электромобилей иногда приводят и эквивалент в лошадиных силах для удобства сравнения с бензиновыми аналогами.

¶Значение единиц в разных странах

В большинстве стран мира официальной единицей мощности в технической документации является киловатт. Лошадиная сила сохраняется как дополнительная, «бытовая» единица в России, Германии, Франции, Италии, Японии и ряде других государств. В США и Великобритании в ходу механическая лошадиная сила, что необходимо учитывать при сравнении характеристик импортных автомобилей с европейскими и российскими.

Источники: учебные пособия по физике и теории двигателей внутреннего сгорания, технические регламенты и стандарты (ГОСТ, DIN, SAE, ECE R85), справочные материалы по единицам измерения физических величин, Налоговый кодекс Российской Федерации (глава о транспортном налоге).