Muhtemelen çoğunuz beygir gücü terimini biliyorsunuzdur. Arabalar, çim biçme makineleri, motorlu testereler gibi ürünlerin reklamları, motorları genellikle beygir gücünden alıntı yaparak tanıtmaktadır. Fakat motorların atlarla ne ilgisi var? Neden hala beygir gücü kullanıyoruz?
Bu yazıda, beygir gücünün tam olarak ne olduğunu, terimin nereden geldiğini ve günlük hayata nasıl uygulanacağını ele almaya çalışacağız.
beygir-gucu-nasil-hesaplanirEfsaneye göre mühendis James Watt ‘beygir gücü’ terimini icat etti. Watt 1736-1819 yılları arasında yaşadı ve çalıştı. Buhar motorlarının performansını artırma çalışmasıyla ünlüdür. Adı SI birimi Watt ile de tanımlanmıştır.
Watt bir çarkı çevirmek üzerine bir madende çalışıyordu. Nadende bulunan atlar kömürü uygun bir şekilde kaldırırken Watt gözlemledi ve ortalama olarak her atın dakikada yaklaşık 22.000 foot-pound (bir ayağın doğrusal düzeyde yer değiştirmesi için gereken enerji miktarıdır.) iş yapabileceğini belirtti. Yani, Watts tahminine göre, iyi bir at, 1 dakikada 22.000 kilogramlık malzemeyi kaldırabilecekti.
Watt 1750’lerin sonunda Joseph Black ile tanıştı. Black, o zaman Glasgow Üniversitesi Kimya Profesörü idi. İki adam hızla arkadaş oldular ve Watt, Black’in ısı konusundaki derslerinde kullanması için model motorlar sağladı.
Beygir Gücü
1765’te bir Pazar günü, Watt, Sanayi Devrimine yol açabilecek bir fikir buldu. Watt, standart Newcomen buhar motorunu daha verimli hale getirebileceğini fark etti. Onun çözümü nispeten basitti; Motorun geri kalanını soğutmadan yoğunlaşma buharı için bir bölme eklemekti.
Watt, Newcomen buhar motorunda bazı önemli iyileştirmeler yapmış ve yeni versiyonunu üzerinden para kazanmaya çalışıyordu. Yeni motoru, diğer birçok geliştirmenin yanı sıra benzer şekilde çalışan bir Newcomen’den yaklaşık yüzde 75 daha az yakıt kullanması ile ön plana çıkıyordu.
1769’da Watt buhar motoru yoğuşma odasını patentledi. Daha sonra 1774’te gelişmiş buhar motorunu üretmek için yatırımcı Matthew Boulton ile Birmingham’da bir iş kurdu. Boulton ve Watt Company, hemen hemen her yerde kullanılabilen buhar motorları üretmeye başladı. Onları kısa sürede yüksek talep izledi. Her iki adam da önümüzdeki Sanayi Devrimi sırasında önde gelen isimler oldular.
Watt buhar motorlarında iyileştirmeler yapmaya devam etti ve dönen motor ve buharlı lokomotif gibi patentli diğer önemli buluşlar izledi. Watt’ın başarıları yakında diğer bilim adamları tarafından fark edildi. Edinburgh Kraliyet Derneği ve Londra Kraliyet Derneği üyesi oldu. Ayrıca Fransız Bilimler Akademisi’nde Yabancı Ortak oldu.
Watt’ın yeni motorunu pazarlaması gerekiyordu. Bunu hali hazırda newcommen motoru kullanan kişilere anlatmak oldukça kolaydı. Peki ya hala hayvan emeği kullanan potansiyel müşteriler? Watt, yeni motorunun ‘gücünü’, hala ağırlık taşımak ve güç makineleri için taslak at kullananlara tanıtmak için bir yola ihtiyacı olduğu sonucuna vardı.
“Eureka!”, “Beygir gücü” ne dersiniz?
Watt, dakika başına 33.000 foot-pound almak için figürüne keyfi olarak yüzde 50 eklemeye karar verdi. Böylelikle bugün hala kullandığımız beygir gücü doğdu. Bu yeni birim, dakikada 100 fit kömür ile 330 fit kömür ya da aynı anda 33 fit kömür 1000 fit taşıt üzerinde çalıştı. Watt, bu tahminden bir buhar motorunun beygir gücünü X hp’ye hesaplamak için dönüşümler yaptı.
Açıkçası, bu çok cömert bir tahmin, çok az at tam bir iş günü boyunca bu tür bir gücü koruyabilir. . Bir beygirin ‘gücünü’ fazla tahmin ederek, Watt, ürününün her zaman aşırı performans göstermesini sağladı ve bu da büyük bir satış stratejisi olarak karşımıza çıktı.
Gördüğünüz gibi, kömürün ağırlığı, yüksekliği veya mesafesinin herhangi bir kombinasyonunu kullanarak, ürün 33.000 foot-pound veya 1 beygir gücü olduğu sürece çalışılabilir. Açıkçası, bir dakikada 33.000 pound kömür veya bir dakikada bir pound kömürü 33.000 feet taşımak isterseniz sorun yaşayabilirsiniz. Bunların meydana gelmesi pek olası değildir. Süper güçlü bir at veya 375 mil / saat hızla gidebilen süper hızlı bir at olması gerekiyordu.
Her neyse, konuya giriyoruz, çelişkili hesaplar olduğu için keyfi figürlerini nasıl bulduğunu bilmiyoruz. Sonuçta, Watt’ın motoru devrimciydi ve Sanayi Devrimi sırasında büyük bir rol oynadı. Bu nedenle motor gücü için ölçü birimi çok popüler oldu. Garip bir şekilde, belki de ironik bir şekilde, Watt (James Watt’a saygı ile adlandırılmıştır), çoğu uygulamada beygir gücünün yerini almak için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Beygir gücü dönüşümleri
Tüm birimler gibi, beygir gücü de diğer birimlere dönüştürülebilir
- Bir beygir gücü 746 watt’a eşittir.
2. Bir beygir gücü bir saatten fazla 2.545 İngiliz Isı Birimi’ne eşittir. BTU, bir kiloluk suyu bir derece Fahrenheit artırmak için gereken enerjidir. Bir BTU 0.0003 kwh’dir.
3. Bir BTU, 1.055 jul’e (252 gram kalori veya 0.252 gıda kalorisi) eşittir. Bir beygir gücü üreten yüzde 100 verimli bir atımız olsaydı, bir saatte yaklaşık 641 kalori yakardı.