為什麼引擎要用馬力這個單位來衡量?

2021-01-12 月落無涯

功率單位「馬力」能為我們所用歸功於蘇格蘭工程師詹姆士·瓦特,18世紀80年代早期,改造了當時最經典的紐科門蒸汽機,並製造出更優秀的蒸汽機後,瓦特開始設法為自己的發明打開市場。經過改良,他的蒸汽機比紐科門蒸汽機在動力相同的情況下能夠節省75%的燃煤能耗。

剛開始他嘗試的銷售方案是:他的蒸汽機相比其他蒸汽機可以為顧客節省1/3的費用,當然,那時常用的並非蒸汽機而是馬匹。所以對於那些還沒有購買蒸汽機的顧客來說,就無從對比效果到底有多好。因此,他放棄了這個方案,決心要嘗試一種不同的戰術說服人們,從而買他的機器。瓦特向來擅長發明,所以他的解決方式是,提出一種對顧客來說清晰易懂的測量方式——馬力。

以強壯的役馬為參照,他開始著手測量一匹普通的役馬可以產生多大的功率,我們不清楚他是怎樣得到正確數據的,因為那和他的實驗結果不相吻合。但做完這些實驗後,他算出一匹普通的役馬60分鐘內可以做大約32400尺磅的功,並在一整個工作日裡維持這個功率。然後他總結道,1馬力即每分鐘33000尺磅。換句話說,他的測試說明:一匹優質的役馬每分鐘抬著33000磅的物品可以走1英尺或者抬著3300磅的物品走10英尺,以此類推。事實上,那是一個很樂觀的估算。因為鮮有馬匹可以一整天保持同一個功率工作,但得到一個完美的數字並不重要,重要的是瓦特要做的事,進一步說,通過高估馬的能力。無論瓦特是不是故意如此,他都確保了自己在說服人們買下機器時,能讓顧客意識到機器的強大,這不失為一個化文字為口碑的妙計。最後,瓦特蒸汽機是工業革命中革命性的重要因素。也多虧了這樣,他衡量引擎功率的單位體系「馬力」也就流行起來。有趣的是,現今功率的國際單位制瓦特就來源於詹姆斯·瓦特的名字。在實際應用中,瓦特的使用更加廣泛逐漸代替了「馬力」一詞。

補充知識:雖然瓦特切實提出了以「馬力」為依準的測量方法,但他並不是這個主意的首創者。拿馬的功率和蒸汽機的做比較,第一個有跡可循的實例,來自於英國發明家託馬斯·薩弗裡,他在1702年寫了以下這封信「因此那臺機器抬的水量,相當於兩匹馬共同的工作量,而且它們必須在十甚至十二個小時裡馬不停蹄地保持效率。那麼我想說這樣先進的機器也許足以完成本來要靠8匹、10匹 、15匹甚至20匹馬 在毫無間斷的運作下才能完成的工作」

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    馬力越大車越有勁,勁頭越足?~錯錯錯!衡量一款發動機的主要指標就是功率和扭矩。那麼什麼是功率,什麼是扭矩?馬力又是什麼?功率和扭矩分別決定發動機的哪方面性能?馬力、功率和扭矩是什麼關係?功率是物體在單位時間內所做的功的多少。說白了就是發動機1個小時最多能幹多少活。也就是說功率越高1小時內車跑的距離就越遠,所以功率就是決定車輛最高速度的重要指標。功率和我們通常說的馬力是一回事。只不過功率是世界通用的而馬力是我們經常用的。
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