一个钢制飞轮在转动，轮缘上掠过一道只有抛光良好的金属才有的光泽；从它引出一根连杆来回往复，把活塞推进汽缸。右下方一匹马迈着自己的步子，甩着尾巴——正是那匹曾经不是套上马车、而是套上计量学的马。底部标尺上一条黄铜条缓缓爬升，每次都到达红色刻线：这就是瓦特规定的每分钟三万三千英尺磅。
单位档案
国际单位制以外 · 物理量：功率 第 1/1 页 · 修订 2026-09马力 hp · PS
国际单位制以外的单位 · 物理量：功率 · 745.6999 W 或 735.49875 W
历史上第一个由销售部门发明的单位
詹姆斯·瓦特有一台出色的机器和一项吃力不讨好的任务：向一家啤酒厂的老板解释，棚里明明已经有一匹马，为什么还要买一只铁箱子。谈论每秒多少焦耳毫无意义——焦耳当时还没有被发明，啤酒商也用不着。瓦特换了个办法：他测量了一匹磨坊马一分钟能做多少功，把它叫做马力，并开始在合同里写明他的机器能顶二十匹马。
这个办法效果好得出奇，它比蒸汽机、比发明者本人、比公制、甚至比明文禁令都活得更久：在欧洲，自 1992 年起功率必须用千瓦标注，可马力仍然固执地待在旁边的括号里，因为买家想知道的不是每秒做多少功，而是引擎盖下面有几匹马。
更妙的是，真正的马根本达不到这样的功率。瓦特把测量结果向上取整，而且相当慷慨：一匹活马长时间工作时大约输出十分之七千瓦，明显少于一瓦特马力，而在短时间爆发时则能输出约十五倍。于是这个单位以一种动物命名，而它无论在长跑还是短跑中都与这种动物对不上。
中文说马力，技术资料里常写 PS；英语中 hp 指英制马力，德语是 PS，法语是 ch，荷兰语是 pk，除第一个外它们都表示同一个数。意大利人写 CV，这就彻底乱套了，因为在法国同样的字母表示税务马力，而它与功率几乎毫无关系。
英制马力比公制马力大十来瓦，到三百马力时差距已达四匹马——正好够在网上吵一架。锅炉马力比两者都大十三倍，因为它量的不是轴，而是水的蒸发。税务马力什么也不量：它是一个以汽缸直径为基础、由国库发明的公式。
01 · 定义
轴上的扭矩 · 转速 · 提升的重物一英制马力是把三万三千磅重物在一分钟内提升一英尺的功率，换算成国际单位是七百四十五点七瓦。公制马力的构造相同，只是用千克力计算：七十五千克以每秒一米的速度上升，即七百三十五点五瓦。
这三万三千是从哪里来的，人们知道得很清楚。瓦特观察一家啤酒厂里绕着绞盘转圈的马，推算出这样一匹马以大约一百八十磅的力拉动，每分钟走大约一百八十英尺。乘积是三万二千五百，但整数在合同里显得更可靠，于是数值被提高到三万三千。
在机器的轴上，同样的功率由扭矩和转速算出，性格的全部差别都在这一对量里。摩托车发动机和机车柴油机可以输出同样的千瓦，但前者靠转速、扭矩平平，后者靠巨大的扭矩，而在那个转速下摩托车还没发动起来。顺便说一句，马是按柴油机的样子造的：扭矩出色，转速每分钟四转。
最后，技术资料上的每一匹马都带着一个注脚，说明它是按什么规则测得的。美国旧规程的总功率是在不装风扇、发电机和消音器的情况下测量的，所以六十年代宣传册里的马明显比买家实际得到的更精神；从 1972 年起改为净功率——装上所有附件——数字立刻缩水了约百分之二十。
谁更快吊起一吨
左边是一台吊着一吨重物的绞车，依次套上一匹马、瓦特的蒸汽机、一台汽车发动机和一台摩托车发动机：卷筒转动，钢绳缠绕，功率越大，重物往上爬得越快——这正是瓦特不说「瓦特」二字就向买家解释功率时用的画面。右边同一台发动机显示为一对曲线：黄铜色是扭矩，钢色是功率，一个红点随着转速滑块在上面移动。请注意，扭矩和功率在不同位置达到峰值——谈论发动机时那么多相互误解正是从这里来的。
02 · 换算
千瓦 · 意味着什么 · 资料规则一个功率，三种说法
第一个标签页把输入的功率分摊到自然界和法规中存在的所有马力上。第二个把它变成看得见摸得着的东西：提起的重物、烧开的水、加速的汽车。第三个展示同一块铁在不同测试规则下怎样变成资料上的不同数字。
记住一条规则：一千瓦约等于一点四马力，一马力约等于四分之三千瓦；这两个估算一直够用，直到事情闹到报税那一步。
按技术资料比较两台发动机时，先要弄清数字是按什么规则测的。六十年代美国的总功率、按现行规则的净功率和欧洲的公制马力，对同一台发动机会给出三个不同的数，而争论谁的发动机更强，往往最后变成争论谁的规程更宽松。
| 量 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · 测量仪器
普罗尼制动器 · 水力测功器 · 滚筒 · 示功器在轴上抓住功率的四种办法
闸瓦、绳子和杆秤
最早也最直观的测量装置：用木闸瓦夹住轴，闸瓦连在一根长杠杆上，杠杆末端压在秤上。机器带着闸瓦一起转，秤显示出力，力乘力臂得扭矩，扭矩再乘转速得功率。整个装置工作时发热、冒烟、有焦木味，但它不说谎——「制动功率」这个至今还写在技术资料里的说法就来自它。
烧不坏的制动器
当功率超过几百千瓦，木闸瓦就不够用了，于是制动器改用水：轴带动充满水的壳体里的叶轮，水产生阻力并升温，壳体想跟着转，便顶在测力传感器上。只要流水充足，这样的装置能吞下几千千瓦，还能用两种办法算功率——由扭矩和由水流升温，互相校验再好不过。
一辆原地不动却在奔跑的汽车
为了测量把发动机从车上拆下来很费时间，所以把汽车开上滚筒，就在车间里加速。测功机看到的是车轮上的功率，它比发动机功率少了变速箱、车桥和轴承吃掉的那部分——后驱一般约百分之十五，四驱稍多。于是就有了车主永远的失望：打印单上的数字比资料上写的少；也有了技师永远的安慰：资料是在轴上测的，而您是靠车轮行驶的。
一项保密的发明
一支铅笔在一个方向上连着活塞，在另一个方向上连着压力弹簧，在纸上画出一个闭合图形，其面积等于一个循环的功；再乘以每分钟的循环次数，就得到汽缸内的功率，尚未扣除任何摩擦损失。这个仪器诞生在瓦特的工厂里，约二十年没给任何人看过，被理所当然地视为竞争优势：对手们争论谁的机器更好时，这里只需取下一张图，看看面积。
05 · 书写规则
PS 前留空格 · 先写千瓦 · 测试规则先写千瓦，马力放进括号
这个单位在单位制之外，使用规则很简单：主值用瓦特，马力放在旁边作参考，并且总要说明究竟是哪种马力、按哪套规程。
第一个错误纯属书写问题，却比其他所有错误加起来还常见。第二个让数字失去意义，因为同一块铁按不同规程会相差五分之一。第三个把英制马力和公制马力等同，而对大功率发动机这已经是好几匹马的差别。第四个是住在名字里的误解：力用牛顿来量，而马力是功率，即单位时间内的功。第五个把轴和车轮混为一谈。第六个把税务马力搬出来，它由汽缸直径算出，与实际功率毫无关系——广告商当年可没少利用这一点。
06 · 相邻单位
瓦特 · 牛顿米 · 千瓦时马力周围有几个常被混淆的亲戚：瓦特是国际单位中的同一个量，牛顿米是扭矩，乘以转速就得到功率，而千瓦时已经不是功率，而是功的量——就是寄来账单的那个。
国际单位，以发明马力的那个人命名。有趣的是，发明者被自己的发明超越了：瓦特量一切，马力只量发动机。
功率乘以时间：不是机器有多强，而是它做了多少功。电表箱里的电表数的正是这个量，而不是马。
发动机靠它来拉，而功率说明它拉的时候干得有多快。马靠扭矩，摩托车靠转速，人们争论起来仿佛这是同一回事。
Simetrium 档案中相邻的有 千瓦时 和 发射机功率：前者里功率变成电费账单，后者里变成占用频率的权利，两份档案都在说同一个量在不同人手里意义完全不同。
07 · 历史部分
档案馆 · 从啤酒厂到税务局马如何活过了它所有的机器
{title}
{text}
三个世纪里，普通机器强了一百倍，单位却没变，这正是它最大的优点：量尺不该随着被量的东西一起长大。
一个没有、也不可能有基准器的单位
米有通过光速的定义，千克有通过普朗克常数的定义，而马力什么也没有，从来也只有一个可以追溯到一家啤酒厂和几匹累马的约定。严格地说这不算坏事：这个单位可以精确地用瓦特表示，任何试验台测它都不比测千瓦差。坏事在别处——名字许诺了与活马的比较，而这个比较谁也经不起，马自己也不例外。
后来人们又在马身上做过测量，这回没有商业利益。结果表明，一匹马在整个工作日里能稳定保持约十分之七千瓦，比瓦特的单位少约三分之一，而在几秒钟的短暂发力中能超过十千瓦。要是瓦特当初拿爆发当标准，他的机器就只能按三匹马一台来卖，工业革命的故事也会显得低调得多。
这份档案最重要的教训就在这里，而且远远超出发动机的范围：成功的单位是买家能感觉到的，而不是委员会严格推导出来的。瓦特在各方面都更正确，但卖二十匹马比卖一万五千瓦容易，市场一劳永逸地做了选择。此后委员会两次试图让马力退出流通，两次都让了步：在文件里它是参考值，在口头上它是唯一的值。
量的目录
功率、功与运动SI 基本单位
突出显示千克、米和秒——瓦特由它们构成按机器分的马群
千瓦和马力由同一个数算出| 机器 | 千瓦 | 公制 PS | 英制 hp | 值得注意的地方 |
|---|---|---|---|---|
| {name} | {kw} | {ps} | {hp} | {note} |
比较右边两列：公制马力与英制马力相差百分之一多一点，所以在手扶拖拉机上看不出来，而在船用柴油机上就变成一千多头。正因为如此，严肃的规程总是先写千瓦：千瓦人人相同，马力却各有各的。