Dnes sa stalo všeobecne známe, že pojem „výkon“ označuje výkon motora. Dospeli sme k záveru, že auto s motorom s výkonom 400 koní pôjde rýchlejšie ako auto s motorom s výkonom 130 koní. Ale so všetkou úctou k ušľachtilej steere sú niektoré zvieratá silnejšie. Prečo sa dnes napríklad nevychvaľujeme o „oxenpower“ alebo „bullpower“ nášho motora?
Škótsky inžinier James Watt vedel, že na konci 60. rokov mal pre neho dobrú vec, keď prišiel s výrazne vylepšenou verziou prvého komerčne dostupného parného motora. Thomas Newcomen navrhol v roku 1712. Pridaním samostatného kondenzátora eliminovala konštrukcia Watta konštantné cykly plytvania a ochladzovania uhlia, ktoré vyžaduje parný motor spoločnosti Newcomen.
Okrem toho, že bol Watt dokonalým vynálezcom, bol tiež oddaný realista. Vedel, že aby mohol prosperovať zo svojej vynaliezavosti, musel skutočne predať svoj nový parný stroj - mnohým ľuďom.
Watt sa teda vrátil do práce, tentokrát „vymyslel“ jednoduchý spôsob, ako vysvetliť výkon svojho vylepšeného parného motora tak, aby jeho potenciálni zákazníci ľahko pochopili.
Keďže Watt si uvedomil, že väčšina ľudí, ktorí vlastnili parné stroje značky Newcomen, ich používali na úlohy spojené s ťahaním, tlačením alebo zdvíhaním ťažkých predmetov, pripomenul si Watt pasáž zo skorej knihy, v ktorej autor vypočítal potenciálny energetický výkon mechanických „motorov“, ktoré by sa mohli použiť na nahradenie koní také pracovné miesta.
Vo svojej knihe z roku 1702 Horníkov priateľ, Anglický vynálezca a inžinier Thomas Savery napísal: „Takže motor, ktorý zdvihne toľko vody ako dvaja kone, pracujú spolu naraz v takejto práci môže robiť, a pre ktoré musí byť neustále držaných desať alebo dvanásť koní, aby to robili. Potom poviem, že taký motor môže byť dostatočne veľký na to, aby vykonával prácu potrebnú na zamestnávanie ôsmich, desiatich, pätnástich alebo dvadsiatich koní, aby boli neustále udržiavané a udržiavané na vykonávanie takejto práce... “
Po vykonaní niektorých veľmi drsných výpočtov sa Watt rozhodol tvrdiť, že iba jeden z jeho vylepšených parných strojov by mohol vyrobiť dostatok energie na nahradenie 10 koní ťahajúcich do košíka - alebo 10 „konských síl“.
Voila! Keď sa obchod spoločnosti Watt v oblasti parných strojov prudko zvýšil, jeho konkurenti začali inzerovať výkon svojich motorov v „konských silách“, čím sa tento pojem stal štandardným meradlom výkonu motora, ktorý sa stále používa.
V roku 1804 nahradil motor Newcomen parný motor Watta, čo viedlo priamo k vynálezu prvej parnej lokomotívy.
Ach, áno, termín „watt“ ako štandardná jednotka merania elektrickej a mechanickej energie, ktorá sa objavuje takmer v každej predávanej žiarovke, bol pomenovaný na počesť toho istého Jamesa Watta v roku 1882.
Wattovi chýbala skutočná „konská sila“
Pri hodnotení parných motorov na „10 konských síl“ urobil Watt miernu chybu. Svoju matematiku založil na sile shetlandských alebo „jamových“ poníkov, ktoré sa kvôli svojej malej veľkosti zvyčajne používali na ťahanie vozíkov cez šachty uhoľných baní.
Známym výpočtom v tom čase bolo, že jeden poník mohol vytiahnuť jeden vozík naplnený 220 libier uhlia 100 stôp po mincový hriadeľ za 1 minútu alebo 22 000 lb-ft za minútu. Watt potom nesprávne predpokladal, že pravidelní kone musia byť aspoň o 50% silnejšie ako poníky, takže jedna konská sila sa rovná 33 000 lb-ft za minútu. V skutočnosti je štandardný kôň len o niečo silnejší ako poník alebo sa rovná približne 0,7 konskej sily, ako sa meria dnes.
V slávnej dostihu vs Para, víťazstvo koňa
V prvých dňoch americkej železnice boli parné lokomotívy podobné tým, ktoré boli založené na Wattovej pare motor, boli považované za príliš nebezpečné, slabé a nespoľahlivé na to, aby im bola zverená preprava ľudí cestujúcich. Nakoniec, v roku 1827, spoločnosť Baltimore a Ohio Railroad, B&O, bola udelená prvá charta USA na prepravu nákladu aj cestujúcich pomocou parných lokomotív.
Napriek tomu, že si prenajali, spoločnosť B&O sa snažila nájsť parný stroj schopný cestovať po strmých kopcoch a nerovnom teréne, čo spoločnosť prinútilo spoliehať sa hlavne na vlaky ťahané koňmi.
Na záchranu prišiel priemyselník Peter Cooper, ktorý ponúkol, že bezplatne navrhne a postaví B&O parnú lokomotívu, ktorá by podľa jeho názoru zastarala koňské koľajové vozidlá. Cooperova tvorba, slávna „Tom Thumb“Sa stala prvou americkou parnou lokomotívou jazdiacou na komerčne prevádzkovanej verejnej železnici.
Ako navrhol Cooper, Tom Thumb bol štvorkolesová (0-4-0) lokomotíva so zvislým kotlom na vodu spaľujúcim uhlie a zvisle namontovanými valcami, ktoré poháňali kolesá na jednej z náprav. Lokomotíva s hmotnosťou asi 810 libier bola charakterizovaná množstvom improvizácií vrátane rúr na kotly vyrobených z puškových puzdier.
Za zrejmou veľkorysosťou Cooperovej sa samozrejme nachádzal motív. Len náhodou vlastnil pôdu ležiacu na akroch, ktorá sa nachádza pozdĺž navrhovaných trás B & O, čo je hodnota ktorý by exponenciálne rástol, keby železnica poháňaná jeho parnými lokomotívami Tom Thumb, uspieť.
28. augusta 1830 sa Cooper's Tom Thumb podrobil testovaniu výkonnosti na tratiach B&O mimo Baltimoru v Marylande, keď vlak na koňoch zastavil vedľa susedných koľají. Vrhajúc parný stroj na neúctivý pohľad, vodič koňského vlaku vyzval Toma Thumba na preteky. Keď Cooper vyhral takú udalosť ako veľkú a bezplatnú reklamnú vitrínu pre svoj motor, netrpezlivo akceptoval a preteky pokračovali.
Palec Toma sa rýchlo prehlboval na veľké a rastúce vedenie, ale keď sa jeden z jeho hnacích remeňov zlomil a zastavil parnú lokomotívu, závod vyhral starý spoľahlivý vlak ťahaný koňmi.
Zatiaľ čo prehral bitku, Cooper vyhral vojnu. Výkonní pracovníci spoločnosti B&O boli tak ohromení rýchlosťou a výkonom svojho motora, že sa rozhodli začať používať jeho parné lokomotívy vo všetkých ich vlakoch.
Zatiaľ čo prepravoval cestujúcich najmenej do marca 1831, Tom Thumb nebol nikdy uvedený do pravidelnej komerčnej dopravy a bol zachránený na časti v roku 1834.
B&O sa stala jednou z najväčších a finančne najúspešnejších železníc v Spojených štátoch. Peter Cooper, ktorý profitoval z predaja svojich parných strojov a pozemkov na železnicu, si užil dlhú kariéru ako investor a filantrop. V roku 1859 boli peniaze poskytnuté spoločnosťou Cooper použité na otvorenie Cooper Union pre rozvoj vedy a umenia v New Yorku.