لماذا تُقاس قوّة المحرّك بالحصان؟

يعود السبب في قياس قوّة المحرّك بالحصان أو بقوة الحصان (بالإنجليزيّة: Horsepower) إلى الفترة التي تم اختراع المحرّك البخاري (بالإنجليزيّة: Watt steam engine) فيها؛ من قبل المهندس الاسكتلندي جيمس وات (بالإنجليزيّة: James Watt)، والذي عمل لاحقًا على بعض التحسينات الجديدة والمهمة للمحرّك، ثم حاول تسويق وبيع النسخة المحسّنة منه، فلم يواجه صعوبة في ذلك حين كان يتعامل مع الأشخاص الّذين لديهم درايةٌ بالمحرّكات البخارية بالفعل، بل كانت المشكلة مع الناس الّذين فضّلوا استخدام الأحصنة لنقل الأجسام والتعامل معها.[١]


قرر جيمس وات عرض فكرته بطريقة أخرى؛ إذ لاحظ أثناء مشاهدة خيول الجر في المناجم أن الحصان يمكنه تحريك 33 ألف رطل من الحمولة لمسافة قدمٍ واحدة في دقيقةٍ واحدة (أي حوالي 75 كيلوغرام من الحمولة لمسافة متر في ثانية واحدة)، وأطلق على ذلك لفظ: واحد قوة حصان (بالإنجليزيّة: One horsepower)، ثم استخدمها كوحدة للمقارنة بين قوة المحرّكات والأحصنة، إذ يمكن القول إن قوة هذا المحرّك تبلغ عددًا معينًا من الأحصنة؛ مثلًا قوة المحرك تساوي 5 أحصنة.[١]


قوة الحصان

قوة الحصان هي إحدى الوحدات شائعة الاستخدام لقياس القدرة ومعدّل إنجاز العمل، ففي النظام البريطاني للوحدات (بالإنجليزيّة: British imperial system) تبلغ قيمة القوة الحصانيّة ما مقداره 33 ألف رطل من الشغل لمسافة قدم في الدقيقة الواحدة (أي حوالي 75 كيلوغراماً من الشغل لمسافة متر في ثانية واحدة)، أي أنها القدرة اللازمة لرفع كتلة إجمالية قدرها 33 ألف رطل لمسافة قدم في دقيقة واحدة، ويكافئ القوّة الحصانيّة ما مقداره 746 واط من الكهرباء في النظام العالمي للوحدات (بالإنجليزيّة: International System of Units).[٢]


المحرّك البخاري

يعرف المحرّك البخاري بأنه آلة تستخدم الطاقة البخارية لأداء الأعمال الميكانيكية كنقل المواد وسحبها وغير ذلك بواسطة الحرارة، وهو أول جهاز عملي لتحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية، وغالبا ما تُعزى أسس استخدام الطاقة البخارية (بالإنجليزيّة: Steam energy) للفيزيائي الفرنسي دينيس بابين؛ الذي اخترع نوعًا من طناجر الضغط، وهو وعاء مغلق بغطاء محكم يحبس البخار حتى يتم توليد ضغط مرتفع في داخله، وقد لاحظ بابين أن البخار في الوعاء يرفع الغطاء، وحينها تصور فكرة استخدام البخار لتشغيل مكبس ومحرك أسطواني، وذلك في عام 1679م.[٣]


في عام 1765م قام جيمس وات، صانع المحرك البخاري والمخترع الاسكتلندي، بتعديل محركه المعروف باسم القادم الجديد (Newcomen)، وذلك بإضافة مكثف منفصل لتسخين وتبريد أسطوانة المحرك مع كل شوط، وقد ساهم هذا التحسين في خفض تكاليف الوقود المستخدم في تشغيل المحرك بنحو 75%، مما ضاعف من كفاءة المحرك البخاري.[٣]


استخدامات المحرّك البخاري

للمحرّك البخاري استخدامات متعددة، ففي مجال الكيمياء والصناعة مثلًا، وتحديدًا في مجال صناعة النسيج؛ تم بفضله رفع معدّل صناعة الأصباغ والمبيّضات، فأصبحت تُنتج بكمياتٍ كبيرة، إذ لم تكن هذه الكميات موجودة مسبقًا، فنمت الصناعة الكيميائية بشكلٍ أكبر، كما تستخدم المحركات البخارية في محطات الضخ، والقاطرات البخارية والسفن، وفي العديد من المجالات الأخرى.[٤]

المراجع

  1. ^ أ ب "Why Do We Measure Engines in Terms of Horsepower?", mental floss, Retrieved 3/8/2021. Edited.
  2. ↑ "horse power", britannica, Retrieved 3/8/2021. Edited.
  3. ^ أ ب "Steam engines", britannica, Retrieved 3/8/2021. Edited.
  4. ↑ "steam engines", science direct, Retrieved 3/8/2021. Edited.