Moc silnika samochodowego jest jednym z najważniejszych parametrów. Moc ta jest wyrażana w koniach mechanicznych albo w kilowatach. Warto wiedzieć skąd wzięła się ta nazwa i co oznacza koń mechaniczny.
Najważniejsze parametry silnika
Wszyscy kierowcy przykładają dużą wagę do wysokości wartości jednostki napędowej. O tym, czy auto jest szybkie i zrywne, czyli ma dobre przyspieszenie, decyduje ile koni mechanicznych oraz cylindrów ono posiada. O tym, jakie osiągi może uzyskiwać samochód, decydują trzy czynniki:
- liczba koni mechanicznych,
- ilość cylindrów,
- pojemność silnika.
W cylindrach powstaje moment obrotowy niezbędny do wytworzenia siły obrotowej na kołach. Małe silniki osiągają wyższy moment obrotowy przy średnich i niskich obrotach. Mniejsze gabaryty i opory mechaniczne powodują, że dużo szybciej osiągają temperaturę roboczą. Optymalna pojemność skokowo to około 0,5 do 0,6 cm3. Dwucylindrowiec ma zazwyczaj pojemność do 1,2 cm3, trzycylindrowy silnik to pojemność do 1,8 cm3, a czterocylindrowy ma pojemność przynajmniej 2,0 cm3.
W trybie miejskim małe silniki są dużo bardziej oszczędne, przy szybkiej i dynamicznej jeździe, kiedy prędkość silnika gwałtownie wzrasta, bardzo szybko rośnie też zużycie paliwa. Dlatego do jazdy poza miastem, na drogach szybkiego ruchu zdecydowanie lepsze są silniki trzy i czterocylindrowe. Natomiast osiągi samochodu zależą od liczby koni mechanicznych pod maską.
Co to są konie mechaniczne?
Koń mechaniczny jest jednostką mocy, w skrócie KM. Wynaleziony został przez Thomasa Savery’ego i wykorzystywany był do określania mocy od momentu pojawienia się tłokowych silników parowych. Określenie to powstało w celu zobrazowania potencjału silnika przez porównanie do wytrzymałości zwierzęcia. Inspiracją do wymyślenia takiego porównania było to, że wynalezienie maszyn parowych miało zastąpić pracę koni. Początkowo nawet określenie to brzmiało koń parowy, z języka angielskiego horsepower.
Thomas Savery określając jednostkę konia parowego, założył, że jeśli do odpowiedniej pracy pompy w kopalni potrzebna jest siła dwóch koni, a do pracy 24-godzinnej potrzeba nawet dziesięciu koni, to znaczy, że silnik parowy pracujący bez przerwy ma moc od dziesięciu do dwunastu koni mechanicznych.
Koń mechaniczny opracowany przez Jamesa Watta
James Watt podszedł do tego tematu bardziej szczegółowo. W 1872 roku podał naukowe wyjaśnienie dla jednostki konia mechanicznego. Z obliczeń jego inżynierów wynikało, że koń obraca kieratem o promieniu 3,7 m 144 razy w ciągu godziny. Dlatego potencjał zwierzęcia ustalił na 800 N, po wykonaniu obliczeń w jednostkach SI jeden koń mechaniczny, KM odpowiada wartości 745,7 wata.
Jednostka konia mechanicznego Watta opiera się o imperialny system miar i nazywana jest w związku z tym imperialnym koniem mechanicznym. W naszym kraju obowiązuje trochę inny sposób przeliczania, w którym metryczny koń mechaniczny, czyli jednostka wliczająca straty wywołane przez przekładnie biegów i układ przeniesienia napędu, to około 735,5 wata. Taką wysokość tego parametru przyjęto też w Międzynarodowym Układzie Jednostek i Miar na początku lat 70. ubiegłego wieku.
Obowiązuje przelicznik, według którego jeden koń mechaniczny to 0,74 kW, natomiast jeden kilowat to 1,36 KM. Koncerny motoryzacyjne wpisują w szczegółowych opisach samochodów kW jako jednostkę mocy silnika. Zasada ta jest także stosowana w wydziałach komunikacji rejestrujących samochody.
Pojemność silnika a motoryzacyjny downsizing
Obecnie obserwowana jest tendencja, która odchodzi od pojemności silników przynajmniej 2000 cm3. Downsizing silników polega na osiąganiu jak najlepszych osiągów przy dużo mniejszych silnikach. Przepisy proekologiczne oraz rozwój nowoczesnych technologii sprawia, że duże silniki zastępowane są mniejszymi, ale za to efektywniejszymi. Projektowane współcześnie silniki są także konstruowane w taki sposób, aby emitowały dużo mniej spalin niż poprzednie samochody. Obserwowany współcześnie trend to spalanie nawet przez SUV-y mniej niż 10 l na 100 km.
