Kenapa Kekuatan Enjin Diukur Dengan Unit 'Kuasa Kuda'?

Bagi peminat jentera-jentera pantas, antara perkara yang mereka akan kerap sebutkan adalah berkenaan istilah kuasa kuda atau 'horsepower', dengan singkatan yang biasa kita gunakan adalah 'hp.'

Pernahkah anda terfikir mengapa 'kuasa kuda' digunakan sebagai unit ukuran standard kuasa enjin? Jika anda membayangkan pasti ada kaitan dengan kuda, ya memang betul telahan anda itu.

Persoalannya - mengapa kuda yang digunakan?

Sejarah awal kuasa kuda

Pada awal abad ke 18, kejayaan mencipta enjin stim membolehkan orang ramai mula menggantikan kuda yang sebelum itu digunakan sebagai pemacu atau penggerak peralatan, seperti alatan pertanian dan pengangkutan.

Pelbagai soalan timbul dari kalangan ahli masyarakat berkenaan kemampuan enjin stim berbanding kuda, yang ketika itu sudah serasi dengan kerja-kerja mereka. Benarkah enjin stim dapat menggantikan kerja kuda dan berapakah kemampuan enjin stim berbanding kudrat kuda yang sudah terbukti mampu membantu mereka?

Pelbagai usaha cuba dibuat bagi membantu menjelaskan menerangkan isu ini kepada orang ramai. Hampir 50 tahun penggunaan enjin stim jenis terawal yang digelarkan enjin stim Newcomen digunakan tanpa ada satu pihak berjaya menyelesaikan masalah ini.

Seorang usahawan dan pencipta Scotland bernama James Watt berjaya memperkenalkan penambahbaikan terhadap enjin Newcomen dengan enjinnya sendiri, enjin stim Watt yang diperkenalkan pada tahun 1776. Berdepan masalah serupa kerana kesukaran mahu memasarkan produknya dengan penerangan tentang kemampuan sebenarnya yang mudah difahami, James melakukan beberapa siri eksperimen untuk cuba menjawab ketidak fahaman orang ramai.

Konsep perkiraan kuasa kuda

Wujud satu kisah yang menceritakan mengapa James mencipta unit kuasa kuda. Selepas memperkenalkan enjin stim versi beliau kepada awam, datang seorang pelanggan berminat mahu menggunakan enjin tersebut di premis perniagaannya pada tahun 1782.

Ahli perniagaan itu adalah seorang pembuat arak, mahu memastikan mesin James mampu mengatasi kemampuan kuda-kuda yang dia gunakan setiap hari untuk mengisar gandum. Bagi memastikan kebenarannya, James dipinjamkan dengan kuda yang terkuat dimiliki ahli perniagaan itu untuk melakukan perbandingan.

Dengan kuda tersebut, James mendapat anggaran seekor kuda mampu memusingkan roda pengisar gandum sebanyak 144 kali dalam satu jam. Mengambil kira diamater roda itu, James melakukan perkiraan dan mendapatkan formula terawal yang menyamakan satu kuasa kuda bersamaan dengan 33,000 ft-lbf/min (foot pound force per minute).

Ini bermakna perkiraan James menganggap seekor kuda yang baik mampu mengangkat 33,000 pound (14,968 kg) dalam jarak 1 kaki dalam tempoh 1 minit. Dari situlah konsep 1 kuasa kuda mula digunakan.

James akhirnya mengambil keputusan membina mesin yang mempunyai kemampuan melebihi ukuran satu kuasa kuda yang dianggarkan itu, bagi membuktikan kekuatan enjin stimnya.

James Watt bukan pertama menggunakan konsep itu

Walaupun sehingga kini nama James Watt disebut sebagai individu yang memperkenalkan konsep kuasa kuda pada dunia, idea yang sama sebenarnya sudahpun cuba dibuktikan oleh beberapa individu lain sebelum James.

Thomas Savery, seorang jurutera dan pencipta Inggeris pernah menulis pada tahun 1702 berkenaan ideanya membandingkan kekuatan enjin stim ciptaannya dengan kemampuan beberapa ekor kuda, dengan menyamakan kapasiti enjinnya mampu menggantikan lapan, sepuluh atau lima belas ekor kuda serentak.

Jurutera sezaman beliau seperti John Smeaton pernah cuba melakukan perkiraan kemampuan seekor kuda dan mendapatkan hasil 22,916 ft-lbf/min, John Desaguliers mencadangkan 44,000 ft-lbf/min dan Thomas Tredgold 27,500 ft-lbf/min.

Perkiraan yang dilakukan oleh James Watt tidak banyak jauh bezanya dengan apa yang ditemui mereka, dengan nilai asal 32,400 ft-lbf/min dibundarkan kepada 33,000 bagi mewujudkan standard yang lebih mudah difahami semua.

Berikutan pengaruhnya kepada dunia penciptaan zamannya serta populariti enjin stim ciptaannya yang banyak memperbaiki kelemahan enjin stim generasi terdahulu, cadangan James Watt diterima dan konsep satu unit kuasa kuda yang dicadangkan beliau, terus digunakan untuk mengukur kekuatan sesebuah enjin sehingga kini.

sumber:iluminasi.com