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Wo kommen eigentlich die PS her?

PS - Pferdestärke - Umrechnung der PS in kW

 In der Technik ist die Pferdestärke (engl. horsepower) eine veraltete, nicht mehr empfohlene Einheit der Leistungsangabe mit dem Einheitenzeichen PS und dem Formelzeichen P. An ihrer Stelle soll die SI-Einheit Watt bzw. Kilowatt verwendet werden.

Trotz vieler Versuche das SI-Einheitensystem einzuführen hat sich das PS vor allem bei Verbrennungskraftmaschinen speziell bei Fahrzeugen im allgemeinen Sprachgebrauch weiter erhalten. Schon heute darf in Prospekten für Automobile PS nur als Zusatzangabe zu kW aufgeführt werden. Ab 2009 ist auch die zusätzliche Aufführung dieser Einheit nicht mehr zulässig.

Umrechnung PS ↔ kW

Ein Kilowatt entspricht 1,35962173 DIN-PS, also

1 PS = 1 / 1,35962173 kW = 0,7354987 kW ≈ 0,735 kW.

  • Einen passenden Rechner  kW / PS finden Sie hier.
  • Die Leistungsangaben von Antriebsmaschinen, speziell bei Fahrzeugmotoren, sind nicht immer vergleichbar, da nach verschiedenen Normen die Bedingungen für die Angabe der Motorleistung unterschiedlich sind. So wird in Deutschland die Leistung angegeben, die der Motor im eingebauten Zustand an das Getriebe abgibt (DIN-PS). In den USA wird beispielsweise die Einheit "SAE-PS", in Italien die Cuna-PS verwendet. Nach diesen Normen wird die Leistung des Motors ohne Nebenaggregate wie Lichtmaschine, Luftfilter, Auspuff usw. angegeben. Der Unterschied kann nicht genau definiert werden, in der Praxis kann von 5–15 % ausgegangen werden. Diese Unterschiede treten auch bei den Leistungsangaben in kW auf, da nicht die Einheit, sondern die Messbedingungen unterschiedlich sind.

    Leistungseinheiten und Umrechnungsfaktoren
    von / 

    nach

    Watt Kilopondmeter 

    pro Sekunde

    Pferdestärke Kilokalorien pro Stunde
    1 W (kg·m²/s³) = 1 0,102 0,00136 0,860
    1 kp·m/s = 9,80665 1 0,01¯3 8,4322
    1 PS = 735,49875 75 1 632,415
    1 kcal/h = 1,163 0,1186 0,00158 1

    Herleitung DIN-PS

    Historisch gesehen wurde als Pferdestärke die durchschnittliche nutzbare Dauerleistung eines Arbeitspferdes verstanden, etwa beim Antrieb einer Mühle. Tatsächlich kann ein Pferd etwa beim Galopp oder beim Springreiten deutlich mehr, nämlich bis über 20 PS leisten (siehe Kasten). 

    1 DIN PS wird definiert als diejenige Leistung, die erbracht werden muss, um einen Körper auf der Erde (bei Erdbeschleunigung 9,80665 m/s²) mit der Masse m = 75kg in einer Sekunde um einen Meter anzuheben.

    1 PS = 75 kpm/s = 735,4987 W ≈ 0,735 kW
     

    Umgerechnet entspricht dieses etwa der Leistung eines Zugpferdes, das mit Schrittgeschwindigkeit (5,4 km/h) einen 500 kg schweren Karren eine 10-prozentige Steigung hochzieht.

    Hier können Sie einen kleinen Excel kW-PS-Rechner (z.B. für den Unterricht) downloaden.

     

    Alte Definitionen

    Die alten Definitionen beruhen auf der Anwendung der lokalen Gewichts- und Längeneinheiten.

     

    Staat lokale Fuß·Pfund·

    G/Sekunde

    kpm/s W
    Sachsen 530 75,045 735,940
    Württemberg 525 75,240 737,852
    Preußen 480 75,325 738,686
    Hannover 516 75,361 739,039
    Österreich 430 76,119 746,472

     

    Verwandte Einheiten

    • Englische bhp

    Die englische Pferdestärke hat das Einheitszeichen hp (manchmal auch bhp für brake horsepower (Leistung an der Bremse)) und basiert auf den englischen Einheiten Pfund (lbf.) und Fuß (ft.). Sie wird pro Minute definiert:

    1 bhp = 33 000 lbf.·ft./min = 550 lbf.·ft./s

    Die Umrechnung beträgt

    1 bhp = 1,01387 DIN-PS = 745,7  W
     

    Herkunft

    James Watt benötigte eine Darstellung der Fähigkeiten seiner Dampfmaschine. Die Maschinen ersetzten Pferde, die übliche Quelle der damaligen industriellen Energie. Das typische Arbeitspferd, angebunden an einer Mühle, die Mais oder Schnittholz mahlte, lief in einem Kreis von 24 Fuß im Durchmesser (Umkreis ungefähr 75,4 Fuß). 

    Watt errechnete, dass das Pferd mit einer Kraft von 180 Pfund zog und beobachtete, dass ein Pferd gewöhnlich 144 Umläufe in einer Stunde schaffte, oder ungefähr 2,4 pro Minute. Das Pferd lief somit mit einer Geschwindigkeit von 181 Fuß pro Minute. Watt multiplizierte diese Strecke mit den 180 Pfund Kraft und kam auf 32.580 ft.·lbs./minute. Dies wurde auf 33.000 ft.·lb./minute aufgerundet.

    Dabei ging es aber nicht um die maximale Anstrengung, sondern darum, wie viel ein Pferd über einen Arbeitstag hinweg leisten kann, ohne zusammenzubrechen.

    Seit damals ist 1 PS gleich 746 Watt. Aber Watt hatte die Pferdestärke nicht richtig berechnet Die Biologen R. D. Stevenson und Richard Wassersug machten 1993 in der Zeitschrift Nature eine Rechnung auf: 

    Die maximale Leistung pro Kilogramm Muskelmasse liegt bei etwa 100 Watt. Ein 600 - Kilo - Pferd kann demnach (bei 180 Kilo Muskelmasse) bis zu 24 PS leisten !

    Aber dies ist nur die theoretische Spitzenleistung. Für die Dauerleistung muss man anders rechnen: Ein Arbeitspferd sollte über 10 Stunden in der Lage sein, 10 Prozent seines Körpergewichts mit einer Geschwindigkeit von etwa 4 km/h zu ziehen. Dieses Maß schlugen 1926 mehrere Pferdekenner vor. Wenn man das ausrechnet, kommt ziemlich genau 1 PS heraus.

     

    • Französische CV

    Die französische Entsprechung CV (Chevaux Vapeur, zu deutsch Dampfpferde) stand Pate bei der Namensgebung verschiedener Autos: Citroën 2CV, auch "Ente" genannt, Citroën 11CV oder Renault 4CV. Wobei hier CV nicht als Leistung verstanden wurde sondern im übertragenen Sinn die Einheit zur Bemessung der Kraftfahrzeugsteuer, die bis November 2000 existierte, war. Diese Steuer-PS wurden nach einer etwas komplizierten Formel berechnet, in der die Zylinderzahl und die Hubhöhe des Zylinders mit einflossen. Auch in der Schweiz ist diese Formel in Anwendung.
    Im Arabischen wird die Pferdestärke PS in Anlehnung an CV Pferdedampf genannt.

     

    Die italienische Cuna-PS wurde vor der Einführung von kW in Italien verwendet und basiert auf kg und m (ist metrisch). Bei Ermittlung von Motorleistung nach der Cuna-Norm wird die Leistung des Motors ohne Nebenaggregate (Luftfilter und Auspufftopf) angegeben.

    zurück Umrechnung PS

     

    Die amerikanische "SAE-PS" ist eine bhp. Bei der Ermittlung von Motorleistung nach der SAE-Norm wird die Leistung des Motors ohne Belastung durch Nebenaggregate gemessen. Dadurch liegen die Angaben um 10–20% höher als bei DIN-PS. SAE steht für die amerikanische Society of Automotive Engineers.

     In den USA wurde bis 1970 die Motorleistung ohne Nebenaggregate und Zubehör gemessen (ab 1971 SAE Gross genannt). Da die einzelnen Aggregate unterschiedlich viel Leistung wegnehmen, gibt es zwischen DIN-PS und SAE-PS keinen einheitlichen Umrechnungsfaktor. In der Regel liegt der SAE-Wert zwischen 15 und 20 Prozent über dem DIN-Wert. SAE-PS wurden ohne Nebenaggregate wie Wasserpumpe, Ölpumpe, Lichtmaschine, Ansaugfilter, Auspuff und bei anderen Werten für Temperatur, Luftdruck und Luftfeuchtigkeit als bei DIN ermittelt. Ab 1971 wird in den USA die Leistung auch mit SAE Net-Werten angegeben. Die Berechnung erfolgt weiterhin mit 76 mkp pro Sekunde, aber mit Nebenaggregaten und Zubehör.

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    • SHP

    SHP oder shp (manchmal auch S.H.P.) steht für shaft horse power (dt.: Wellen-PS). Damit wird die Leistung an der Ausgangswelle einer Kraftmaschine beschrieben. Diese Einheit findet vor allem in der Luft- und Seefahrt Anwendung.

     

    Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Pferdestärke aus der Wikipedia und steht unter der GNU Lizenz freie Dokumentation.

    mehr zum Motor: Funktion | Begriffe |

     

    Autor: Johannes Wiesinger

    bearbeitet: 09.03.2016

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