Caballos de fuerza: ¿Qué es y por qué es importante?
Caballos de fuerza es un término que se usa con frecuencia en la industria automotriz y se refiere a la potencia de salida de un motor. Un caballo de fuerza es equivalente a la potencia necesaria para levantar 550 libras un pie en un segundo o 33 000 libras un pie en un minuto.
Este artículo examinará los caballos de fuerza como unidad para medir la potencia de un motor, su importancia, cálculo y la diferencia entre varias medidas.
Contenido
Historial de caballos de fuerza en pocas palabras
El término fue acuñado por primera vez por el inventor escocés James Watt a fines del siglo XVIII para ayudar a comercializar su máquina de vapor mejorada. Basó su idea en El amigo del minero, escrito por el inventor e ingeniero inglés Thomas Savery:
"De modo que una máquina que levante tanta agua como pueden hacer dos caballos, trabajando juntos a la vez en tal trabajo, y para la cual se deben mantener constantemente diez o doce caballos para hacer lo mismo Entonces digo, tal motor puede ser lo suficientemente grande para hacer el trabajo requerido empleando ocho, diez, quince o veinte caballos para ser constantemente mantenido y guardado para hacer tal trabajo..."
Tenía sentido medir la potencia de la máquina de vapor a fines del siglo XVIII en caballos de fuerza, ya que el valor literalmente significaba la cantidad de caballos que la máquina podía reemplazar. Fue extremadamente conveniente para los compradores potenciales comprender la potencia del motor.
Entonces, ¿de dónde viene el número 33,000 libras un pie en un minuto? Watt observó a un caballo que hacía girar la rueda de un molino 144 veces en una hora o 2,4 veces por minuto. Incluyendo el radio de la rueda y la distancia recorrida por el caballo en un minuto, calculó un caballo de fuerza como 32,572 pies-lb/min. Un año más tarde, este número fue estandarizado por Watt y Matthew Boulton en 33 000 libras-pie por minuto.
Cálculo de caballos de fuerza
P = (T × N) / k
P- Caballos de fuerza (salida del cálculo)T- Torque, que puede estar en libras-pie (ft-lb) o pulgadas-libras (in-lb )N- Rpmk- Constante, si el torque (T) está en libras-pie, entonces es igual a 5252; si el torque está en pulgadas-libras, es igual a 63,025
Importancia de los caballos de fuerza
Los caballos de fuerza se utilizan a menudo como punto de venta para nuevos automóviles y camiones en la industria automotriz. Los consumidores a menudo se sienten atraídos por vehículos con clasificaciones de caballos de fuerza más altas, ya que se les considera más potentes y capaces que aquellos con clasificaciones más bajas.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que la potencia es solo un factor para determinar el rendimiento de un vehículo. Otros factores, como el torque, la aerodinámica y el peso, pueden afectar significativamente el rendimiento general de un vehículo.
Cuando se trata de medir la potencia, existen algunos métodos diferentes que se pueden utilizar. El método más común es utilizar un dinamómetro, un dispositivo que mide la potencia de salida de un motor bajo carga. Este método proporciona una medida relativamente precisa de la potencia de salida de un motor, y los fabricantes de automóviles y los sintonizadores suelen utilizarlo para optimizar el rendimiento de sus motores.
¿Por qué se prefieren los caballos de fuerza a los vatios para medir la potencia del motor?
No es práctico como medida para la mayoría de los motores y máquinas, ya que la potencia de salida es muy alta. Un caballo de fuerza es exactamente 746 vatios, por lo que puede imaginar que incluso los motores de menor rendimiento producirían fácilmente cinco dígitos en vatios.
Caballos de fuerza métricos
Los caballos de fuerza también se usan en Europa, pero se calculan de manera diferente ya que los pies se reemplazan por metros y las libras se reemplazan por kilogramos de fuerza. La diferencia es que el equivalente métrico de los caballos de fuerza se abrevia como PS (de la palabra alemana Pferdestärke, que significa "caballos de fuerza"). Al observar las especificaciones de rendimiento de los automóviles europeos, también puede encontrar el término CV (del italiano Cavalli Vapore).
Los caballos de fuerza métricos (PS) son el 98,6 % de un HP o al revés, un 1,4 % menos que los caballos de fuerza SAE. La Unión Europea define los kilovatios (kW) como una medida oficial, pero se prefieren los caballos de fuerza en las descripciones cotidianas. Simplemente ponga 1 caballo de fuerza imperial = 1.014 caballos de fuerza métricos.
¿Por qué hay una diferencia entre HP estadounidense y HP europeo?
En los EE. UU., utilizan estándares SAE; en Europa, utilizan DIN, que significa Deutsche Industrie Normann - Norma industrial alemana. La diferencia es que la potencia SAE es la potencia para levantar 33,000 libras en un pie en un minuto. En comparación, DIN define un caballo de fuerza métrico como la potencia para levantar 4500 kilogramos sobre una distancia de un metro en un minuto.
Caballos de fuerza eléctricos
Un caballo de fuerza equivale a 746 vatios (W)o 0,746 kilovatios (kW) en SI (Sistema Internacional de Unidades) . No hay diferencia entre caballos de fuerza eléctricos y mecánicos. Para calcular la potencia a partir de vatios, multiplique el valor en vatios por 0,00134. Por otro lado, para obtener vatios, multiplique el valor de los caballos de fuerza por 746.
Diferencia entre HP, BHP y WHP
Como se dijo, la potencia se refiere a la potencia de salida de un motor. La potencia de frenado no tiene nada que ver con el sistema de frenado de su automóvil. La evaluación de la potencia de salida de un motor a menudo implica el uso de un dinamómetro, un freno mecánico que puede aplicar cargas variables a un motor en marcha, de ahí el término potencia de frenado.
El dinamómetro permite calcular el par y la potencia a diferentes revoluciones del motor, siendo la potencia al freno la cifra citada a unas RPM determinadas. La potencia al freno es la salida de potencia máxima excluyendo las pérdidas por fricción en el tren motriz.
Las pérdidas por fricción provocan, en pocas palabras, pérdida de potencia, es decir, incluso si su automóvil tiene 200 HP, no podría alcanzar esta potencia en la carretera. La fricción se produce en la transmisión y la caja de cambios. Dependiendo de la transmisión, la transmisión, etc., el automóvil generalmente puede perder del 15% al 25% de la potencia. Por ejemplo, AWD consume entre el 20 y el 25 % de la potencia.
Caballos de fuerza de rueda (WHP)
Es quizás la medida más relevante ya que refleja cifras más realistas de cuánta potencia puede alcanzar el coche en la carretera. WHP se mide en las ruedas usando un dinamómetro de chasis y siempre es menor que la potencia o BHP, ya que tiene en cuenta las pérdidas por fricción.
Los fabricantes de automóviles tienden a enfatizar la cifra de caballos de fuerza e ignoran cortésmente el WHP, ya que siempre es una cifra más baja. Las cifras más bajas no se venden bien.
¿Cuántos caballos de fuerza tiene un ser humano?
Un adulto humano saludable puede producir y mantener alrededor de 1,2 hp (o 0,89 kW) durante un breve período de tiempo; este valor se reduce a una décima parte de un caballo de fuerza si hablamos de un período más largo.
Un atleta profesional puede, por otro lado, mantener alrededor de 2,5 hp (1,9 kW) durante un período breve y 0,35 hp durante un período más largo. Por ejemplo, Usain Bolt, un velocista jamaicano, alcanzó un máximo de 3,5 hp (2,6 kW) durante su carrera de 100 metros (109,4 yardas) en 2009.
Conclusión
En conclusión, la potencia es un término comúnmente utilizado para describir la potencia de salida de un motor. Si bien es importante para determinar el rendimiento de un vehículo, no es el único factor. Otros factores, como el torque, la aerodinámica y el peso, pueden afectar significativamente el rendimiento general de un vehículo.