Πρέπει να πάμε πίσω στον 18ο αιώνα, την αρχή της Βιομηχανικής Επανάστασης, για να ενσωματώσουμε καλύτερα τη χρήση του αλόγου ως μονάδας ισχύος.
Σε αυτή την περίοδο βρίσκουμε Τζέιμς Βατ , διάσημος Σκωτσέζος εφευρέτης, χημικός και μηχανικός. Ανάμεσα στα πολλά επιτεύγματα που πέτυχε ο Watt, ίσως το πιο γνωστό και σημαντικό ήταν αυτό της ουσιαστικής βελτίωσης της ατμομηχανής του Thomas Newcomen, που δημιουργήθηκε το 1712, η οποία παρέμεινε σε μεγάλο βαθμό αμετάβλητη για δεκαετίες.
Ήταν μετά την επισκευή ενός από αυτά τα μηχανήματα, ανάλυση και πολύ πειραματισμό, κατά τη δεκαετία του '60 του αιώνα. XVIII, ότι ο James Watt βρήκε λύσεις που κατέληξαν να αυξήσουν σημαντικά την απόδοση της ατμομηχανής. Υπήρξε δραματικό κέρδος στην απόδοση (η κατανάλωση μειώθηκε κατά 75%), καλύτερη σχέση κόστους-οφέλους και περισσότερη ισχύ.
Ωστόσο, μόλις το 1781 ο Watt κατάφερε να έχει μια ατμομηχανή με την απαραίτητη κατασκευαστική αυστηρότητα για να είναι εμπορευματοποιημένη και χρήσιμη. Ήταν εκείνη τη στιγμή που προέκυψαν τα πρώτα ερωτήματα σχετικά με τον τρόπο διαφήμισης και προώθησης των κερδών που έγιναν σε σχέση με τη μηχανή της Newcomen.
Αρχικά, δημιούργησε ένα σύστημα δικαιωμάτων, όπου οι πελάτες του θα του πλήρωναν το 1/3 της εξοικονόμησης που έκανε χρησιμοποιώντας τη μηχανή του σε σύγκριση με άλλους. Αλλά πώς να κάνετε τους νέους πελάτες να συνειδητοποιήσουν τα πλεονεκτήματα της μηχανής σας όταν δεν είχαν ποτέ επαφή με αυτή τη νέα τεχνολογία;
Εκείνη την εποχή, δεν υπήρχε μονάδα για τη μέτρηση των κερδών μιας τεχνολογίας έναντι μιας άλλης. Ήταν απαραίτητο να εφεύρουμε μια λύση...
γεννιέται η ιπποδύναμη
Μια φορά εφευρέτης, πάντα εφευρέτης. Ο Watt αποφάσισε να δημιουργήσει μια νέα μονάδα μέτρησης που θα επέτρεπε μια γρήγορη σύγκριση της μηχανής του με τη «μηχανή» που χρησιμοποιήθηκε περισσότερο εκείνη την εποχή για όλους τους τύπους εργασίας: το άλογο . Αυτό έκανε πολύ πιο εύκολο να εξηγήσετε και να συγκρίνετε την απόδοση του μηχανήματος σας. Θεωρητικά, το να έχεις έναν κινητήρα με ισχύ 1 hp θα ισοδυναμούσε με την παραγωγικότητα ενός αλόγου.
Έτσι, προέκυψε η μονάδα μέτρησης της ιπποδύναμης (hp), η οποία θα γινόταν η ιπποδύναμη μας (cv).
Ποια πειράματα έκανε ο Watt για να προσδιορίσει πόση δύναμη έχει ένα άλογο; Κανείς δεν ξέρει σίγουρα. Υπάρχουν πολλές εκδοχές για το πώς ο Watt έφτασε στους τελικούς αριθμούς. Ωστόσο, δεν υπάρχει αμφιβολία για τη ράτσα του αλόγου που χρησίμευσε ως αναφορά: ήταν ένα βύθισμα ή ένα άλογο έλξης , μια στιβαρή φυλή που χρησιμοποιείται συνήθως σε εξορύξεις ή αγροτικές εργασίες, ακριβώς στις ρυθμίσεις όπου θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί το μηχάνημά σας.
Τελικά αυτό που καθορίστηκε είναι ότι ένας ίππος θα ισοδυναμούσε με 33.000 λίβρες πόδια ανά λεπτό , αφού η ισχύς είναι το ισοδύναμο της εργασίας που γίνεται σε μια μονάδα χρόνου. Με τη δημιουργία του μετρικού συστήματος, το οποίο υιοθετήσαμε, αυτές οι τιμές μετατράπηκαν σε 75 kgf·m/s (κιλό δύναμη ανά μέτρο ανά δευτερόλεπτο). Ο υπολογισμός και το πείραμα που πραγματοποιήθηκε για να επιτευχθεί αυτό το αποτέλεσμα φαίνονται στην παρακάτω εικόνα:
Ανεξάρτητα από τους υπολογισμούς που έγιναν για τον προσδιορισμό της αξίας του, η ιπποδύναμη έγινε η κύρια μονάδα για τον προσδιορισμό της ισχύος του κινητήρα και εξακολουθεί να είναι η πιο χρησιμοποιούμενη σήμερα. Και επίσης οφείλεται σε αυτές τις διαφορετικές μορφές υπολογισμού ότι υπάρχουν αποκλίσεις μεταξύ cv, hp ή bhp.
Κατά ειρωνικό τρόπο, οι συνεισφορές του James Watt στην εξέλιξη των ατμομηχανών θα οδηγούσαν στο επώνυμό του, Watt, να υιοθετηθεί ως το τυπικό μέτρο ισχύος στο πλαίσιο του SI (International Unit System) το 1972. Αλλά εξακολουθούμε να θέλουμε να γνωρίζουμε την ισχύ του κινητήρα στα άλογα και όχι σε watt, ή μάλλον, kW (κιλοβάτ).
Παρεμπιπτόντως… μια ιπποδύναμη αντιστοιχεί σε 735,5 W ή 0,7355 kW και μια ιπποδύναμη αντιστοιχεί σε 745,6 W.