Beygir Gücü (HP) Nedir?

Günlük hayatımızda beygir gücü terimini sıklıkla duymaktayız. Araba motorlarından pompalara, sanayi tipi elektrik motorlarından jet motorlarına  kadar birçok alanda bu birim kullanılmaktadır. Peki bu birim aslında neyi ifade ediyor, nasıl ve kim tarafından bulundu? Tüm soruların cevabını yazımızda sizler için derledik.

Beygir Gücü (Horse Power)

Beygir gücü, bir atın bir dakikada oluşturabileceği güç olarak varsayılmasına rağmen, gerçekte bir at 15 beygir gücünden fazla bir güç oluşturur.  Bir insan ise tek bir attan daha fazla güç üretebilir özellikle atletlerde ve bisikletçilerde bu değer daha yüksektir.

Beygir gücü kavramı mühendis James Watt tarafından bulunmuştur. Watt 1736 ve 1819 yılları arasında yaşamış ve en önemli çalışması da buhar türbinlerinin performansını arttırmak olmuştur. Ayrıca biz onu, her gün 60-watt ampül hakkında konuştuğumuzda hatırlıyoruz.

James Watt, kömür madeninden kömürleri yukarı çekmek için midillilerle çalışıyordu ve bu hayvanlardan tek bir tanesinin üretebileceği güç hakkında çıkarım bulunabileceği bir yöntem istiyordu. Bir maden midillisi yaklaşık olarak dakikada 30 kJ iş yapabilirdi.  Watt bu değeri % 50 arttırdı ve beygir gücünün ölçümünü bir dakikada yaklaşık 45 kJ olarak yaptı. Bu yüzyıllardır isteğe bağlı olarak kullanılan ve araçlarda, çim biçme makinelerinde , elektrikli testerelerde ve hatta elektrik süpürgelerinde de görülen bir ölçü birimidir.

1781 yılında James Watt buhar makinesini icat etmişti ve bu ürününün performansını ve getireceği yenilikleri teknolojiye kuşkuyla bakan halka anlatması gerekiyordu. Bu yüzden buhar makinesinin verimini ve performansını onların anlayabileceği bir dilde ifade etmesi çok önemliydi.

O dönemde ise atların ve eşeklerin değirmenlerdeki değirmen taşını belli bir yörüngede dairesel olarak sürekli dönmesiyle tahıl öğütmesi yapması oldukça yaygındı. Makinesinin verimini anlatmak için bu sistemi ilham alan Watt, atın değirmen taşını döndürmesi için 1 dakikada kat ettiği mesafe ile döndürdüğü ortalama 80 kg’lık çekme kuvveti ile çarparak  bunu da zamana bölmüş ve beygir gücü olarak belirttiğimiz birimi keşfetmiştir. Günümüzde kullandığımız beygir gücü yaklaşık olarak 735 Watt’tır.

Beygir Gücü Ne Anlama Geliyor?

Watt’ın yaklaşımına göre bir at her dakikada 44,5 kJ değerinde iş yapabilir. Bu dakikada yapılan iş olduğu için yaklaşık 45 kJ olan bu değeri 60 saniyeye bölersek beygir gücünün 0,75 kW yada 750 W olduğunu görürüz. Yani resimde gösterildiği gibi madenden kömürü çeken bir at hayal edin. Bu at 1 beygir gücü ile yaklaşık 150 kg kömürü bir dakikada 30 metre yukarı ,15 kg kömürü 300 metre , veya 450 kg yükü 10 metre yukarı çıkarabilir. Yük ve kombinasyon ne olursa olsun, dakikada yapılan 44,5 kJ beygir gücüdür.

Hayal gücümüzü biraz zorlayalım. Önceki paragrafta açıkladığımız mantık ile gidersek 150 ton bir kömür bir at 30 m yukarı çıkartabileceğini teorik olarak düşünebilirsiniz. Çünkü bu değer kütle x mesafe formülünden 45 kj olacaktır. Bu değerde bir beygir gücüne eşittir. Ancak bir atın böyle büyük bir yükü 30 m de olsa yükseltebilmesi imkansızdır.  Ayrıca yine bir atın yaklaşık 0,45 kg yükü 10 km yukarı bir dakikada çekebileceğini düşünebilirsiniz bu da saatte 600 km yapar ve at bu kadar hızlı koşamaz.  Ancak çeşitli kasnak, makara  ve palanga sistemleri kullanılarak oluşturulabilecek bir sistemde yükün ağırlığı ne kadar ağır olursa olsun at bu yükü daha rahat çekebilir.

Beygir Gücünün Diğer Birimlerle İlişkisi

• 1 beygir gücü (hp) 746 Watt güce eşittir. Yani bir atı bir değirmene koyarsanız devamlı olarak bu attan 746 Watt güç elde edersiniz.
• 1 hp 2545 BTU (İngiliz Termal Birimi)’ya eşittir. Eğer 746 watt ile bir elektrikli ısıtıcıyı bir saat ısıtırsanız, 2545 BTU termal ısı enerjisi üretmiş olursunuz (BTU: 0,45 kg suyun sıcaklığını 1 Fahrenayt yükseltmek için gerekli enerji miktarıdır).
• 1 BTU 1055 J enerjiye ya da 0,252 kaloriye eşittir.  Bir at ürettiği 1 beygir gücünü %100 verimle kullanabilseydi, bir saatte 641 kalori yakabilirdi.

Yüksek Performanslı Araçlarda Beygir Gücü

Bir arabanın ağırlığı ile gücü ne kadar uyumluysa mantıken o kadar yüksek bir performansa sahiptir. Fazla ağırlığı olan bir araba hızlanmak için daha fazla güce ihtiyaç duyar. Hızlanmak için harcanacak güç miktarını minimuma indirmek için aracın daha hafif olması gerekmektedir.

Aşağıdaki tabloda yüksek performanslı arabalar (kıyaslama yapmak için de bir tane düşük performanslı bir araç bulunmaktadır) için beygir gücü ve ağırlık değerleri verilmiştir. Tabloda maksimum beygir gücü, arabanın ağırlığını, gücün ağırlığa oranını ( beygir gücü / araç ağırlığı), araçların 0’dan 100 km/saat hıza kaç saniyede çıktığını ve satış fiyatlarını görebilirsiniz.

Tablodaki güç-ağırlık oranı ve 100 km/saat hıza yükselme süresi arasında çok keskin  bir korelasyon görebilirsiniz. Çoğu durumda, daha yüksek güç-ağırlık oranı daha hızlı araç demektir. Enteresan bir şekilde hız ve satış fiyatı arasında daha az bir korelasyon vardır.  Viper model araç bu tablo için aslında oldukça iyi bir fiyata sahiptir.

Kısacası eğer hızlı bir araç istiyorsanız beygir gücü – araç ağırlığı oranının yüksek olması gerekir. Eğer fazla güç ve minimum ağırlık istiyorsanız ilk iş bagajınızı boşaltmaktır.

Kaynak: HowStuffWorks