kW/hv Tehomuunnin
Mikä on ero kW ja hv välillä?
Teho mittaa työn tekemisen nopeutta. kW (kilowatti) on kansainvälinen SI-yksikkö, kun taas hv (hevosvoima) on vanhempi käytännön yksikkö. Suomessa ”hv” tarkoittaa metrista hevosvoimaa (PS, DIN 70020), joka on 0,735 kW. Angloalueella käytetään imperial hp:tä (0,746 kW).
Historia: Hevosvoima on James Wattin 1700-luvulla määrittelemä yksikkö, joka kuvaa yhden hevosen keskimääräistä työkykyä. Eri maissa kehitettiin eri määritelmiä, mikä aiheutti sekaannusta. Nykyisin SI-järjestelmä suosittelee kW:n käyttöä, mutta hevosvoimia käytetään yhä yleisesti autoissa ja moottoreissa.
Tärkeä ero: 1 hv (metrinen) = 0,735 kW, kun taas 1 hp (imperial) = 0,746 kW. Tämä pieni ero voi johtaa väärinkäsityksiin, kun verrataan eri markkinoiden moottoreita. Lisäksi pyörivissä koneissa teho liittyy suoraan vääntömomenttiin ja kierroslukuun kaavalla: P = T × n / 9550 (kW, Nm, rpm).
Tehomuunnin
Muunna kW ja hv/hp välillä
Tulos
Muunnettu arvo
Tietoa
Metrinen hv (PS): Käytetään Suomessa ja Manner-Euroopassa. 1 hv = 0,735 kW.
Imperial hp: Käytetään UK/USA. Hieman suurempi: 1 hp = 0,746 kW.
Momentti: P = T × n / 9550, missä P on kW, T on Nm ja n on rpm.
Syvällinen matka tehonyksiköiden historiaan, matematiikkaan ja käytännön sovelluksiin
Hevosvoiman historia – Höyrykoneista nykypäivään
Hevosvoima syntyi teollisen vallankumouksen aikakaudella, kun skotlantilainen insinööri James Watt tarvitsi tavan markkinoida höyrykoneidensa suorituskykyä. 1700-luvun loppupuolella hevoset olivat tärkein voimanlähde teollisuudessa ja liikenteessä – niiden korvaaminen koneilla vaati ymmärrettävän vertailukohdan.
James Watt määrittelee hevosvoiman
Watt havainnooi hevosia nostamassa hiiltä kaivoksesta. Hän arvioi, että keskimääräinen hevonen voi nostaa 550 paunan (250 kg) painon 1 jalan (0,3 m) korkeudelle sekunnissa. Syntyi yksikkö: 1 hp = 550 ft·lbf/s.
Eurooppa kehittää metrisen version
Manner-Euroopassa otettiin käyttöön metrinen hevosvoima (PS, Pferdestärke). Saksalainen DIN-standardi määritteli: 1 PS = 75 kgf·m/s, joka vastaa 0,735 kW. Tämä on hieman pienempi kuin imperial hp.
SI-järjestelmä ottaa käyttöön watin
Kansainvälinen mittayksikköjärjestelmä (SI) standardoi tehon yksiköksi watin (W). 1 watti = 1 joule/sekunti. Kilowatti (kW) tuli viralliseksi yksiköksi, mutta hevosvoimat säilyivät käytössä kuluttajamarkkinoilla.
Kaksoismerkinnät ja kuluttajatottumukset
Useimmissa maissa autoteollisuus ilmoittaa tehon sekä kW:na että hevosvoimina. EU vaatii ensisijaista kW-merkintää, mutta hv/hp säilyy tuttuutensa vuoksi. Yhdysvalloissa hp on edelleen hallitseva.
Kolme hevosvoiman määritelmää
Maailmassa käytetään kolmea eri hevosvoiman määritelmää, mikä aiheuttaa sekaannusta kansainvälisessä kaupassa. Erot ovat pieniä mutta merkittäviä tarkoissa vertailuissa.
Käytössä Suomessa ja Manner-Euroopassa. Perustuu 75 kgf·m/s määritelmään. DIN 70020 -standardi. 1 hv = 735,49875 W.
Wattin alkuperäinen määritelmä. Käytössä UK, USA. Perustuu 550 ft·lbf/s. 1 hp = 745,699… W. Hieman suurempi kuin metrinen.
Käytetään sähkömoottoreissa. Määritelty tasan 746 W. Yksinkertaistettu versio laskentaa varten. Hyvin lähellä mekaanista hp:tä.
Vertailuongelmat kansainvälisessä kaupassa
100 hv (metrinen) moottori on noin 98,6 hp (imperial). Amerikkalainen ”100 hp” moottori on todellisuudessa 101,4 hv (metrinen). Ero on pieni mutta merkittävä kilpailussa. Aina varmista, kumpaa määritelmää käytetään!
Teho, momentti ja kierrosluku – Kolmikko pyörivissä koneissa
Pyörivissä moottoreissa teho ei ole itsenäinen ominaisuus – se syntyy vääntömomentin ja kierrosnopeuden yhdistelmästä. Kaksi moottoria voi tuottaa saman tehon täysin eri tavoilla.
Käytännön esimerkki: Diesel-moottori tuottaa 400 Nm momenttia 3000 rpm:llä → P = 400 × 3000 / 9550 ≈ 125,7 kW (171 hv). Bensiinimoottori voi tuottaa saman tehon 200 Nm:llä 6000 rpm:llä. Diesel antaa enemmän ”vetovoimaa” alhaisilla kierroksilla, bensiini vaatii korkeammat kierrokset.
Käytännön sovellukset eri tehoalueilla
Eri sovellukset vaativat erilaisia tehotasoja. Ymmärtämällä tyypillisiä tehoarvoja voit paremmin arvioida koneiden ja laitteiden suorituskykyä.
Pikamuuntotaulukko
| kW | hv (metrinen) | hp (imperial) | Tyypillinen käyttö |
|---|---|---|---|
| 1 kW | 1,36 hv | 1,34 hp | Pieni sähkömoottori |
| 10 kW | 13,6 hv | 13,4 hp | Moottoripyörä, skootteri |
| 50 kW | 68,0 hv | 67,0 hp | Pieni henkilöauto |
| 100 kW | 136,0 hv | 134,1 hp | Keskikokoinen auto |
| 200 kW | 272,0 hv | 268,2 hp | Urheiluauto |
| 500 kW | 680,0 hv | 670,5 hp | Superauto, kuorma-auto |
| 1000 kW (1 MW) | 1360 hv | 1341 hp | Veturi, pieni laiva |