Koňská síla (k)

Koňská síla je tradiční jednotka, kterou se vyjadřuje výkon motoru, tedy rychlost, jakou koná práci, nebo jinak řečeno, jak rychle dokáže převést energii z paliva na pohyb. Je to údaj, po kterém většina lidí sahá, když posuzuje, jak silný vůz je, protože výkon — víc než kterékoli jiné jediné číslo — určuje strop toho, jak razantně a rychle vůz zrychluje a jaké nejvyšší rychlosti dosáhne. Jednotka pochází z konce 18. století, kdy James Watt hledal pro své parní stroje srozumitelnou míru a jednu koňskou sílu definoval podle trvalého tažného úsilí pracovního tažného koně.

Fyzikální význam je přesný: výkon je práce vykonaná za jednotku času. Jedna mechanická koňská síla odpovídá zhruba 746 wattům, tedy přibližně 550 stopo-librám práce za sekundu, a přímo souvisí s metrickými jednotkami používanými jinde, kde jeden kilowatt odpovídá asi 1,34 koňské síly a metrická PS neboli cheval je o velmi malý kousek menší než imperiální jednotka. Protože výkon spojuje sílu a rychlost, tentýž motor jej produkuje různě při různých otáčkách, a uváděná hodnota koňských sil se vztahuje k maximu, kterého motor dosahuje při konkrétních otáčkách klikové hřídele.

Klíčový vztah zní, že výkon se rovná točivému momentu vynásobenému otáčkami. Točivý moment je krouticí síla, kterou motor vyvíjí; koňská síla je tato síla dodávaná v čase, takže motor dosahuje maximálního výkonu tam, kde je součin momentu a otáček největší, obvykle ve vyšších otáčkách, nikoli v bodě maxima točivého momentu. Proto se malý motor točený do vysokých otáček může výkonem vyrovnat většímu, pomaleji běžícímu, a proto o jízdním projevu rozhoduje tvar výkonové křivky, nikoli jen její nejvyšší bod.

V praxi koňská síla rozhoduje o horních patrech výkonových schopností: udržet vysokou rychlost proti aerodynamickému odporu a dotáhnout zrychlení, když už je vůz v pohybu, závisí právě na ní. Točivý moment naopak ovládá bezprostřední ráz, který řidič cítí v nízkých otáčkách, a schopnost utáhnout zátěž nebo vyjet kopec bez podřazení. Smysluplné hodnocení vozu proto čte obě hodnoty společně a poměřuje je s hmotností, protože o zrychlení skutečně rozhoduje poměr výkonu k hmotnosti.

Srovnání může komplikovat několik konvencí. Hrubé hodnoty změřené na holém motoru skutečný výkon přikrášlují, zatímco brzdový výkon měřený na klikové hřídeli s namontovanou pomocnou technikou a výkon na kolech měřený za převodovkou poskytují postupně realističtější čísla. Výrobci mohou uvádět hodnoty podle norem DIN, SAE nebo ECE, které se zkušebními podmínkami mírně liší, a proto je uvedenou koňskou sílu nejlépe chápat spolu s tím, jak byla naměřena, a číst ji ve společnosti točivého momentu, hmotnosti a souvisejících veličin brzdového výkonu a výkonu na kolech.