마력에 대해 들어본 적이 있을 것입니다. TV에 나오는 거의 모든 자동차 광고에서 이를 언급합니다. 자신의 자동차에 대해 이야기하는 사람들은 입에 대고 말하며 심지어 대부분의 잔디 깎는 기계에도 마력 등급을 알려주는 큰 스티커가 붙어 있습니다.
그러나 마력이란 무엇이며 성능 측면에서 마력 등급은 무엇을 의미합니까? 이 기사에서는 마력이 정확히 무엇이며 일상 생활에 어떻게 적용할 수 있는지 알아봅니다.
마력이라는 용어 엔지니어 James Watt가 발명했습니다. Watt는 1736년부터 1819년까지 살았으며 증기 기관의 성능을 개선한 작업으로 가장 유명합니다. 우리는 또한 60와트 전구에 대해 이야기할 때마다 그를 생각나게 합니다.
이야기에 따르면 Watt는 탄광에서 석탄을 들어올리는 조랑말과 함께 일했고 이 동물 중 하나에서 얻을 수 있는 힘에 대해 이야기할 방법을 원했습니다. 그는 평균적으로 조랑말이 1분에 22,000피트 파운드의 일을 할 수 있다는 것을 발견했습니다. 그런 다음 그는 그 수치를 50% 늘렸고 1분 동안 33,000피트-파운드의 작업에서 마력 측정치를 고정했습니다. 수세기 동안 이어져 왔으며 이제는 자동차, 잔디 깎는 기계, 전기톱, 심지어 어떤 경우에는 진공 청소기에도 나타나는 임의의 측정 단위입니다.
마력의 의미는 다음과 같습니다. Watt의 판단에 따르면 말 한 마리는 1분에 33,000피트 파운드의 일을 할 수 있습니다. 따라서 위와 같이 탄광에서 석탄을 끌어올리는 말이 상상해 보십시오. 1마력의 말은 1분에 330파운드의 석탄을 100피트, 33파운드의 석탄을 1분에 1,000피트, 1,000파운드를 1분에 33피트 들어올릴 수 있습니다. 원하는 발과 파운드의 조합을 만들 수 있습니다. 제품이 1분에 33,000피트-파운드인 한 마력이 있습니다.
말이 그렇게 큰 짐을 움직일 수 없기 때문에 양동이에 33,000파운드의 석탄을 싣고 말에게 1분에 1피트를 움직이게 하고 싶지 않다고 상상할 수 있습니다. 1파운드의 석탄을 양동이에 넣고 말에게 1분에 33,000피트를 달리게 하고 싶지 않다고 상상할 수도 있습니다. 그러나 블록과 태클이 작동하는 방식을 읽었다면 블록과 태클을 사용하면 도르래 배열을 사용하여 거리와 인지된 무게를 쉽게 교환할 수 있다는 것을 알 수 있습니다. 따라서 양동이에 실제로 얼마나 많은 무게가 실려 있든 편안한 속도로 말에 편안한 무게를 실어주는 블록 앤 태클 시스템을 만들 수 있습니다.
마력은 다른 단위로도 변환할 수 있습니다. 예:
이 기사에서는 마력과 기계와 관련하여 마력이 의미하는 바에 대해 모두 배우게 됩니다.
엔진의 마력을 알고 싶다면 엔진을 동력계에 연결하세요 . 동력계는 엔진에 부하를 가하고 엔진이 부하에 대해 생산할 수 있는 출력의 양을 측정합니다.
마찬가지로 엔진에 샤프트를 연결하면 엔진이 샤프트에 토크를 가할 수 있습니다. 동력계는 이 토크를 측정합니다. 토크에 rpm/5,252를 곱하면 토크를 마력으로 쉽게 변환할 수 있습니다.
다음과 같은 방식으로 동력계가 작동하는 방식에 대한 아이디어를 얻을 수 있습니다. 자동차 엔진을 켜고 중립에 놓고 바닥을 친다고 상상해 보십시오. 엔진이 폭발할 정도로 빠르게 작동합니다. 그것은 좋지 않습니다. 그래서 동력계에서 바닥에 깔린 엔진에 부하를 가하고 다른 엔진 속도에서 엔진이 처리할 수 있는 부하를 측정합니다. 엔진을 동력계에 연결하고 바닥에 놓고 동력계를 사용하여 엔진에 충분한 부하를 가하여 예를 들어 7,000rpm을 유지할 수 있습니다. 엔진이 처리할 수 있는 부하를 기록합니다. 그런 다음 추가 부하를 적용하여 엔진 속도를 6,500rpm으로 낮추고 부하를 기록합니다. 그런 다음 추가 부하를 적용하여 6,000rpm까지 낮추는 식입니다. 동일한 작업을 500 또는 1,000rpm에서 시작하여 위로 올릴 수 있습니다. 동력계가 실제로 측정하는 것은 토크(파운드-피트)이며 토크를 마력으로 변환하려면 토크에 rpm/5,252를 곱하면 됩니다.
엔진의 마력 대 rpm 값을 플롯하면 마력 곡선이 됩니다. 엔진을 위해. 고성능 엔진의 일반적인 마력 곡선은 다음과 같습니다(이는 Mitsubishi 3000 트윈 터보의 300마력 엔진에 대한 곡선임).
이 그래프가 지적하는 것은 모든 엔진이 최대 마력을 가지고 있다는 것입니다. -- 엔진에서 사용할 수 있는 출력이 최대일 때의 rpm 값. 엔진에는 피크 토크도 있습니다. 특정 rpm에서 이것은 브로셔나 잡지의 리뷰에서 "320 HP @ 6500 rpm, 290 lb-ft 토크 @ 5000 rpm"으로 표현된 것을 종종 볼 수 있습니다(1999 Shelby Series 1의 수치). 사람들이 엔진에 "저역 토크가 많다"고 말하면 2,000 또는 3,000rpm과 같이 상당히 낮은 rpm 값에서 최대 토크가 발생한다는 의미입니다.
자동차의 마력 곡선에서 볼 수 있는 또 다른 것은 엔진이 최대 출력을 내는 곳입니다. 빠르게 가속하려고 할 때 엔진을 커브의 최대 마력 지점에 가깝게 유지하려고 합니다. 그렇기 때문에 가속을 위해 종종 저단 변속을 하게 됩니다. 저단 변속을 하면 엔진 rpm이 증가하고 일반적으로 커브의 최고 마력 지점에 가까워집니다. 신호등에서 차를 "출발"하려면 일반적으로 엔진을 최고 마력 rpm으로 올리기 위해 엔진을 돌린 다음 클러치를 놓아 타이어에 최대 출력을 전달합니다.
사람들이 마력에 대해 가장 많이 이야기하는 영역 중 하나는 고성능 자동차입니다. 다음 섹션에서는 연결에 대해 이야기하겠습니다.
토크2피트 길이의 핸들이 달린 큰 소켓 렌치가 있고 2피트 핸들에 50파운드의 힘을 가한다고 상상해 보십시오. 당신이 하는 일은 볼트에 100파운드-피트(2피트 길이의 핸들에 50파운드)의 토크 또는 회전력을 적용하는 것입니다. 100피트 핸들의 끝에 1파운드의 힘을 적용하거나 1피트 핸들에 100파운드의 힘을 적용하여 동일한 100파운드-피트의 토크를 얻을 수 있습니다.
자동차의 무게에 비해 많은 힘을 가지고 있다면 그 자동차는 "고성능"으로 간주됩니다. 이것은 의미가 있습니다. 무게가 많을수록 가속에 더 많은 힘이 필요합니다. 가속도를 최대화하기 위해 주어진 힘에 대해 무게를 최소화하기를 원합니다.
다음 표는 여러 고성능 자동차(및 비교를 위해 하나의 저성능 자동차)의 마력과 무게를 보여줍니다. 차트에서 최고 마력, 자동차 무게, 출력 대 중량 비율(마력을 무게로 나눈 값), 자동차가 0에서 60mph까지 가속하는 데 걸리는 시간(초) 및 가격을 볼 수 있습니다.
출력 대 중량 비율과 0:60 사이의 매우 명확한 상관 관계를 볼 수 있습니다. 대부분의 경우 비율이 높을수록 더 빠른 자동차를 나타냅니다. 흥미롭게도 속도와 가격 사이에는 상관관계가 거의 없습니다. Viper는 실제로 이 특정 테이블에서 꽤 좋은 가치가 있는 것처럼 보입니다!
빠른 차를 원한다면 좋은 출력 대 중량 비율을 원합니다. 당신은 많은 힘과 최소한의 무게를 원합니다. 따라서 가장 먼저 시작해야 할 일은 트렁크를 청소하는 것입니다.
마력 및 관련 주제에 대한 자세한 내용은 다음 링크를 확인하십시오.
최초 발행일:2000년 4월 1일
