Muokataan sivua Hevosvoima

'''Hevosvoima''' (tunnus ''hv'' tai ''hp'') on vanhahtava [[teho]]n yksikkö. Hevosvoima ei ole nykyisin käytössä olevan [http://fi.wikipedia.org/wiki/Kansainv%C3%A4linen_yksikk%C3%B6j%C3%A4rjestelm%C3%A4 SI-järjestelmän] mukainen, mutta sitä käytetään vieläkin varsinkin arkikielenkäytössä ajoneuvojen moottorien tehojen yksikkönä. SI-järjestelmän mukainen tehon yksikkö on ''watti'' (tunnus W) tai ajoneuvoihin sopivampi watin kerrannaisyksikkö ''[[kilowatti]]'' (tunnus kW). Hevosvoiman teholla pystyy määritelmän mukaan nostamaan 75 kilogramman massan nopeudella 1 metri sekunnissa siellä, missä painovoimalla on niin sanottu normaaliarvonsa. (9,80665 m/s<sup>2</sup>). Eli laskukaavalla 75 &times; 9,80665 = 735,49875 saadaan yhdeksi hevosvoimaksi n. 735,5 wattia. 

[http://fi.wikipedia.org/wiki/Brittil%C3%A4inen_yksikk%C3%B6j%C3%A4rjestelm%C3%A4 Brittiläistä yksikköjärjestelmää] käyttävissä maissa hevosvoima (englanninhevosvoima) määriteltiin kuitenkin tehoksi, jolla voitiin nostaa 33 000 naulan massa nopeudella 1 jalka minuutissa; tämä vastasi noin 76,042 kilogramman massan nostamista yhden metrin korkeuteen sekunnissa vastaavissa olosuhteissa. Täten brittiläinen hevosvoima on noin 745,7 wattia.

''' ==
     hv            kW                    kW            hv
     100           74                    100           136
     200000000000000 ihmisen voimat         147                    200           272
     300          220                    300           409
     400          294                    400           545
     500          367                    500           682
     600          440                    600           818
     700          513                    700           955
     800          587                    800          1091
     900          660                    900          1227
    1000          733                   1000          1364

1 kilowatti = 1,36 hevosvoimaa

1&nbsp;hv = 735,498&nbsp;75&nbsp;W = 0,735&nbsp;498&nbsp;75&nbsp;kW.

== Standardit ja merkinnät ==
=== hp (Horsepower) ===
'''Hevosvoima hv (hp)''' on usean ei-metrisen tehon yksikkönä käytetty termi kts. yllä. Yhdysvalloissa käytetty hevosvoima (''hp'', 0,7457 kilowattia) ei ole täysin sama kuin Euroopassa. Eurooppalainen hevosvoima on 98,6 % ''hp'':n arvosta ja 0,7355 kilowattia.

=== bhp (Brake horsepower) ===
Termiä käytettiin yleisesti ennen vuotta [[1970]] Yhdysvalloissa, ja on yhä yleisesti käytössä Englannissa.
Termin nimi viittaa jarrudynamometriin (brake dynamometer), jolla voidaan mitata moottorin todellinen teho. Tehon ilmoittaminen muodossa "bhp" antaa viitteen, että teholukema on todellinen eikä laskettu tai arvioitu. Tämä termi ei kuitenkaan kerro onko teho mitattu vauhtipyörästä, vaihteistosta vai pyöristä.

''110 kW = 147bhp (UK) = 150 hv DIN''

=== SAE (American Society of Automotive Engineers) ===
'''SAE brutto''' (SAE gross horsepower) mittaustapaa (SAE standardit J245 and J1995) käytettiin ennen vuotta [[1972]]. Moottori mitattiin irtonaisena ilman lisälaitteita, joten tulos on lähinnä teoreettinen maksimiarvo eikä vastaa autoon asennettua moottoria. Näin ilmoitetut teholuvut liioittelevat huomattavasti autojen tehoa.

SAE brutto -normissa moottorin teho mitattiin ilman lisälaitteita mahdollisimman suuren teholukeman saamiseksi. Mittauksesta puuttuvia lisälaitteita olivat ilmanpuhdistin, generaattori, tuuletin tai vesipumppu, kytkin, bensiinipumppu ja äänenvaimennin <ref>Tekniikan Maailma 13/1964, Erilaiset hevosvoimat, sivu 38</ref>.

'''SAE netto''' (SAE net horsepower) mittaustapaa (SAE standardi J1349) alettiin käyttämään  vuodesta [[1971]]. Tässä mittaustavassa moottorissa oli kiinni kaikki lisälaitteet kuten myös imu -ja pakosarjat. GM:n pääjohtaja ilmoitti 1971 yhtiönsä julkaisevan lähinnä DIN-normin mukaisia (todellisia) tehoja <ref>Tekniikan Maailma 15/1971, s. 64</ref> (eli SAE net). Vuodesta 1972 yhdysvaltalaiset ovat ilmoittaneet tehon ainostaan merkinnällä "SAE net hp". Tämä vastaa lähinnä DIN-normin mukaista mittausta.

SAE nettoteho vastaa DIN-tehoa. Eri asia on, että 1970-luvulla autonvalmistajat ja maahantuojat saattoivat yhä noudattaa vanhentunutta SAE bruttotehonormia myymiensä autojen tehojen liioittelemiseksi <ref>Mobilisti 8/2013, s. 39</ref>. Tämä selittää vielä 1970-luvun lopulla ilmoitetut suuret erot DIN- ja SAE-tehojen välillä - kyse on liioittelevasta SAE bruttotehosta, ei SAE nettotehosta, jonka pitäisi vastata DIN-normia. Siksi eri normien teholuvut eivät ole samoja, vaikka niiden pitäisi olla: 1975 ilmoitettiin Opel Commodoren tehoksi 135 hv SAE ja 115 hv DIN; Saab 99L Combi Coupe 110 hv SAE (81 kW) ja vastaava DIN-teho 74 kW eli 100 hv (TM 5/1975). Vielä 1977 muutama autonvalmistaja ilmoitti DIN- ja SAE-tehot: Datsun 200 L:n teho oli 100 hv DIN (73,5 kW) ja 115 hv SAE (84,5 kW); Toyota Cressida 89 hv DIN (65 kW), joka SAE-tehona oli 100 hv (73,5 kW) <ref>Tekniikan Maailma 19/1977</ref>. Näissä tapauksissa SAE-teho (siis brutto, ei netto) oli 10-17 % suurempi kuin DIN-teho.

Suomessa DIN-normi vähitellen syrjäytti SAE:n 1970-luvun puolivälistä alkaen. 

"SAE netto" mittaukset ovat tarkempia kuin "SAE brutto",  mutta silti ne ilmoittavat moottorin tehon vauhtipyörästä mitattuna. Koska "SAE brutto" arvoja ilmoiteltiin melko vapaasti ei ole olemassa tarkkaa kaavaa jolla voisi muuntaa nämä kaksi vastaamaan toisiaan.

Vuonna [[2005]] SAE esitteli uuden testimenetelmän (SAE standardi J2723) moottorin hevosvoimateholle ja väännölle. Menetelmä poistaa joitakin epätarkkoja kohtia vanhasta tehon mittauksesta ja vaatii puolueettoman tarkkailijan läsnäolon moottorin mittauksessa. Mittaus on vapaaehtoinen autonvalmistajille, mutta sen läpikäyneitä moottoreita voidaan mainostaa merkinnällä '''SAE-certified'''. Tällä menetelmällä mitatut arvot ovat yleensä suurempia
kuin vanhalla tavalla mitatut.

=== DIN  (Deutsches Institut fur Normung) ===
Teho on mitattu saksalaisen DIN 70020 -standardin mukaisesti. Tässä teho mitaan moottorin [[vauhtipyörä]]stä ja se vastaa käytännössä '''SAE netto''' -tehoa. Hevosvoimamäärä (DIN) ilmoitetaan Saksassa PS (''Pferdestärke'') merkinnällä. Italiassa merkintä on CV (''di cavallo a vapore''), tätä samaa merkintää käytetään myös Espanjassa ja Portugalissa. Hollannissa merkintä on pk (''paardekracht''). Ranskassa on käytössä ch (''chevaux'') -merkintä.

=== hp (ECE) ===
ECE R24 on myös eräs mittaustapa ja vastaa lähinnä DIN 70020 standardia. ECE arvoilla on taipumusta olla hiukan isompia kuin DIN mitatuilla.

=== 9768-EC ===
9768-EC on Euroopan Unionin mittaustapa. 

=== JIS (Japanese Industrial Standards) ===
'''JIS''' on japanilaisten käyttämä mittaustapa ja vastaa lähinnä '''SAE brutto''' -mittausta. Esimerkiksi Mitsubishi Galant Sigma 1600 GL:n (1977) teho oli 100 hv JIS (73,5 kW) ja 75 hv DIN eli 55 kW <ref>Tekniikan Maailma 11/1977</ref>. Tässä esimerkissä JIS-teholuku on 33 % suurempi kuin DIN-teho. Vuonna 1965 Isuzu Bellettin 1471 cm³ moottorin teho oli 68 hv JIS (50 kW) ja 71 hv SAE <ref>Tekniikan Maailma 17/1965</ref> eli SAE-teholuku on tässä tapauksessa 4 % isompi kuin JIS-teho.

=== CUNA (Commissione Tecnica di Unificazione nell'Autoveicolo) ===
'''CUNA'''-normia käyttivät Italian autonvalmistajat 1960-luvulla tehon mittaamiseksi. CUNA oli lähellä DIN-normia, moottorin lisälaitteet olivat mukana CUNA-tehon mittauksessa lukuunottamatta äänenvaimenninta. Saksalaisessa DIN-normissa kaikki lisälaitteet olivat mukana.

Vuoden 1968 Fiat 850:n teho oli CUNA-standardin mukaan 47 hv (34 kW), mutta DIN-standardin mukaan 45 hv (33 kW). Tehokkaamman Fiat 850 Sport Coupe -mallin teho oli CUNA-standardin mukaan 54 hv (40 kW), mutta DIN-standardin mukaan 52 hv (38 kW).

Italialaiset autonvalmistajat siirtyivät vuonna 1969 DIN-standardiin.

=== Eri tehonormien vertailua ===
Tekniikan Maailman 1964 artikkelin mukaan CUNA-tehosta on vähennettävä 5-10 % ja SAE (brutto) -tehosta 15-20 % todellisen DIN-tehon saamiseksi. [[NSU Prinz|NSU Prinz 1000L:n]] teho vuonna 1964 oli 43 hv DIN, 47 hv CUNA ja 51 hv SAE. Prinzin teho kilowatteina on 31,6 kW DIN. (''Tekniikan Maailma'' 13/1964, Erilaiset hevosvoimat, sivu 38)

"SAE-teho mitataan mahdollisimman edullisissa olosuhteissa ja ilman lisälaitteita, DIN-teho taas kaikkine lisälaitteineen ja lähinnä todellista käyttöä vastaavissa olosuhteissa." ''Tekniikan Maailma'' 8/1971, sivu 15, toimituksen vastaus lukijan kysymykseen, tarkoittaen SAE-bruttotehonormia. Samana vuonna 1971 Yhdysvalloissa otettiin käyttöön SAE-nettotehonormi, joka vastaa DIN-normia.

== Verohevosvoima ja oikea teho ==
1900-luvun alkuvuosikymmeninä teho saatettiin ilmoittaa kahtena lukuna. Tällöin ensimmäinen luku tarkoittaa verohevosvoimia ja jälkimmäinen todellista tehoa hevosvoimina. Verohevosvoima ei tarkoita moottorin todellista tehoa, vaan se yleensä laskettiin moottorin iskutilavuudesta. Joidenkin ahdettujen saksalaisten autojen kohdalla ilmoitettiin 1920- ja 1930-luvuilla jopa kolme teholukua, verohevosvoimat, todellinen teho (hv) ja teho ahdin kytkettynä. <ref>Cars: Cars Collection, Suuri Tietokirja Autoista, osa 12, 1987, sivu 886</ref>

Verohevosvoima oli siis tapa verottaa autoja. Tämä järjestelmä oli käytössä esimerkiksi Englannissa, Saksassa, Ranskassa, Italiassa, Belgiassa sekä joissain Yhdysvaltain osavaltioissa.

Joskus automalleja on nimetty niiden verohevosvoimien mukaan. Esimerkiksi Citroën 2CV -auton (eli ''Rättisitikka'') mallinimi 2CV ("2 chevaux" eli kaksi hevosvoimaa) viittaa verohevosvoimiin, jotka laskettiin iskutilavuudesta. Auton oikea teho oli alun alkaenkin selvästi suurempi eli 9 hevosvoimaa (6,5 kW).

== Nominaalihevosvoima ==
Nominaalihevosvoima on eräs tyypillinen tapa kuvata höyrykonekäyttöisten vetureiden tehoa, mutta todellisuuteen verrattuna se antaa roimasti alimitoitettuja arvoja. Höyrykoneisen veturin tehojen ilmoittamiseen on useita erilaisia asteikkoja ja tapoja, silti mitkään niistä eivät anna täsmällistä vastausta. Otetaan esimerkkinä 4 nhv:n höyrykone, jonka teho on erään laskukaavan mukaan n. 36 hv (27 kW). 4 nhv:n höyrykone kiskoo iloisesti monen tonnin massaa tai sitä vastaavaa vetovastusta, kun taas 36 hv:n (27 kW:n) dieselmoottori ei näin tee.  

Nominaalihevosvoimista on, tämän artikkelin lopussa olevassa lähdetiedostossa, aiheesta englanninkielinen artikkeli. Suomen kielellä aiheesta on internetissä kovin vähän tietoa.

== Historia ==
Skotlantilainen James Watt kehitti hevosvoiman käsitteen vuonna 1783. Watt määritteli hevosvoiman yhden hevosen tehon perusteella 8 tunnin työpäivän aikana, siis pitkän ajan kuluessa.

== Muuta ==
Hyvin lyhytaikaisesti hyväkuntoinen hevonen kykenee tuottamaan paljon suuremman tehon. Tekniikan Maailman mittausten mukaan 1 sekunnin aikana erään hyväkuntoisen hevosen suurin teho oli 10 kW. Kokeessa hevonen veti autoa, jossa oli mittalaitteet (ihmisen vetämänä auto liikkui noin 6 km/h, josta laskettiin kyseisen ihmisen tehoksi 0,7 kW). Hevosen veto ei ole tasaista. Erittäin lyhytaikaisesti kyseisen hevosyksilön teho oli korkeimmillaan 18 kW (24 hv) vain 0,1 sekunnin aikana. Toisaalta erään ruunan teho oli parin sekunnin aikana enimmillään 9 kW, mutta pitkäaikaisesti sen haluamalla tavalla noin 1 kW (1,36 hv). Huonokuntoisen tai iäkkään hevosen (pitkäaikainen) teho on todennäköisesti paljonkin alle 1 hevosvoiman (0,735 kW). <ref>Tekniikan Maailma 13/2000, s. 120-123</ref>

Auton moottorit käyvät lähes koko ajan osakuormalla ja osateholla ja huipputeho otetaan yleensä vain lyhytaikaisesti. Auton moottori ei välttämättä kestä jatkuvaa korkeimman tehon käyttöä 8 tuntia yhtäjaksoisesti. <ref>Tekniikan Maailma 13/2000, s. 120-123</ref> Moottorin tehosta pitää vähentää vaihteiston, voimansiirron ja renkaiden tehohäviö, jotta saadaan auton teho joka välittyy renkaista tiehen.

Terveen ihmisen lyhytaikainen teho on luokkaa 1,2 hv (0.89 kW), mutta pitkäaikaisesti 0,1 hv (0.075 kW). Urheilijan teho voi olla lyhytaikaisesti 2,5 hv (1.9 kW) tai huippu-urheilijalla korkeimmillaan jopa 3.5 hv (2.6 kW). Urheilijan pitkäaikainen (useiden tuntien ajan) teho on luokkaa  0,35 hv (0.26 kW). <ref>https://en.wikipedia.org/wiki/Horsepower#History</ref>

== Katso myös ==

* [[Kilowatti]]
* [[Society of Automotive Engineers|SAE]]
* [[Kilopondimetri]]
* [[Newtonmetri]]

== Lähteet ==
* [http://www.paxmanhistory.org.uk/nhp-defn.htm Asiaa nominaalihevosvoimista (englanninkielinen)]
<references/>


[[Luokka:Käsitteet]]
[[Luokka:Mittayksik%C3%B6t]]
[[Luokka:Tekniikka]]