Tại sao lại dùng 'sức ngựa' để đo công suất động cơ ôtô?

Công suất hay sức mạnh của động cơ ô tô thường được các hãng xe tính toán và ghi lại bằng đơn vị Hp, hay còn gọi là "mã lực". Tuy nhiên lý do vì sao người ta lại sử dụng loại đơn vị khá là 'kỳ quặc' này thì ít ai biết đến. Vậy đơn vị mã lực bắt nguồn từ đâu?

Thuật ngữ "mã lực" có tên tiếng Anh “horse power”. Và vào năm 1982, người đầu tiên đưa ra khái niệm này chính là James Watt. Tuy nhiên khái niệm 'mã lực' thực sự đã ra đời từ trước đó hàng thế kỷ, bởi một nhà phát minh có tên là Thomas Savery. Được biết, sử dụng đơn vị "mã lực" cho ô tô là nhằm ám chỉ chiếc xe có thể thay thế được cho bao nhiêu con ngựa.

Trong khoảng thời gian kể từ lúc Thomas Savery phát minh ra máy hơi nước cho tới khi James Watt hoàn chỉnh nó, “mã lực” là một đơn vị đo đếm rất chung chung và không có bất cứ chuẩn mực nào. Mỗi một kỹ sư thiết kế lại định nghĩa đơn vị này theo từng cách khác nhau.

Watt đã chuẩn hóa lại đại lượng này là tính nó dựa trên sức kéo của một con ngựa có thể kéo được một khối lượng không đổi trong một khoảng thời gian và chiều dài không đổi (ví dụ nó có thể kéo cối xay quay được 144 lần/giờ).

Lúc đầu, James Watt chưa phân chia các loại mã lực khác nhau, nên sau đó các nhà khoa học đặt tên cho cách gọi của ông là mã lực cơ học (mechanical horse power). Một mã lực cơ học có giá trị chính xác 745,69987158227022 W, nghĩa là công suất một bóng điện 100 W sẽ bằng 0,13 mã lực.

Nên đọc

Để có hình ảnh trực quan và cụ thể hơn so với cách tính của Watt, các nhà khoa học sau này đã mô tả mã lực cơ học là công mà một chú ngựa bỏ ra để kéo 33.000 pound (1 pound = 454 gram) lên 1 foot (30,48 cm) trong thời gian 1 phút (minute).

Sau đó, cũng dựa trên công thức này, mỗi ngành nghề lại sinh ra đơn vị thể hiện mã lực khác nhau như: mã lực theo hệ mét (metric horsepower), mã lực điện (electrical horsepower) và mã lực nồi hơi (boiler horsepower)...

Mã lực theo hệ mét được sinh ra tại Đức sau đó không lâu và nhanh chóng mở rộng sang châu Âu và châu Á. Khi du nhập sang các nước, mã lực hệ mét lại được ký hiệu dưới nhiều dạng khác nhau như "PS" ở Đức, "CV" ở Pháp, "PK" ở Hà Lan. Tuy nhiên, các đơn vị này đều xấp xỉ với mã lực cơ học (đạt khoảng 98,6%) do chúng được đo đạc và tính toán với các đơn vị khác nhau.

Riêng trong ngành công nghiệp xe hơi, các hãng xe thường dùng mã lực cơ học (mechanical horsepower). Động cơ có chỉ số mã lực càng cao thì chiếc xe đó càng sở hữu khả năng tăng tốc tốt hơn và động cơ đó càng khoẻ. Đó là lý do các hãng thường nhấn mạnh vào chỉ số mã lực trên động cơ khi mô tả hiệu năng của xe.