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Caballo de fuerza

Los caballos de fuerza ( hp ) son una unidad de medida de potencia , o la velocidad a la que se realiza el trabajo , generalmente en referencia a la potencia de los motores o motores. Existen muchos estándares y tipos diferentes de caballos de fuerza. Dos definiciones comunes utilizadas hoy en día son los caballos de fuerza imperiales , que son aproximadamente 745,7 vatios , y los caballos de fuerza métricos , que son aproximadamente 735,5 vatios.

El término fue adoptado a finales del siglo XVIII por el ingeniero escocés James Watt para comparar la potencia de las máquinas de vapor con la potencia de los caballos de tiro . Posteriormente se amplió para incluir la potencia de salida de otros tipos de motores de pistón , así como turbinas , motores eléctricos y otras maquinarias. [1] [2] La definición de unidad varió entre regiones geográficas. La mayoría de los países utilizan ahora la unidad SI , vatio, para medir la potencia. Con la implementación de la Directiva de la UE 80/181/CEE el 1 de enero de 2010, el uso de caballos de fuerza en la UE solo está permitido como unidad complementaria. [3]

Historia

Un equipo de seis caballos cortando heno en East Lampeter Township, Pensilvania , EE. UU.

El desarrollo de la máquina de vapor proporcionó una razón para comparar la producción de los caballos con la de las máquinas que podrían reemplazarlos. En 1702, Thomas Savery escribió en El amigo del minero : [4]

De modo que una máquina que produce tanta agua como dos caballos, trabajando juntos al mismo tiempo en tal trabajo, puede hacerlo, y para la cual se deben mantener constantemente diez o doce caballos para hacer lo mismo. Entonces digo, tal motor puede hacerse lo suficientemente grande como para hacer el trabajo requerido empleando ocho, diez, quince o veinte caballos para ser mantenido y conservado constantemente para hacer tal trabajo...

Más tarde , James Watt utilizó la idea para ayudar a comercializar su máquina de vapor mejorada. Anteriormente había acordado recibir regalías de un tercio de los ahorros en carbón de las antiguas máquinas de vapor Newcomen . [5] Este plan de regalías no funcionó con clientes que no tenían máquinas de vapor sino que utilizaban caballos.

Watt determinó que un caballo podía hacer girar la rueda de un molino 144 veces en una hora (o 2,4 veces por minuto). [6] La rueda tenía 12 pies (3,7 m) de radio; por lo tanto, el caballo viajó 2,4 × 2π × 12 pies en un minuto. Watt juzgó que el caballo podía tirar con una fuerza de 180 libras-fuerza (800 N). [7] Entonces:

P = W t = F d t = 180 lbf × 2,4 × 2 π × 12 pies 1 min = 32,572 pies ⋅ lbf min. {\displaystyle P={\frac {W}{t}}={\frac {Fd}{t}}={\frac {180~{\text{lbf}}\times 2.4\times 2\,\pi \times 12~{\text{ft}}}{1~{\text{min}}}}=32{,}572~{\frac {{\text{ft}}\cdot {\text{lbf} }}{\text{min}}}.}

Engineering in History relata que John Smeaton estimó inicialmente que un caballo podría producir 22,916 libras-pie (31,070 J) por minuto. [8] John Desaguliers había sugerido previamente 44.000 libras-pie (59.656 J) por minuto, y Tredgold sugirió 27.500 libras-pie (37.285 J) por minuto. "Watt descubrió mediante un experimento en 1782 que un ' caballo cervecero ' podía producir 32.400 libras-pie [43.929 J] por minuto". [9] James Watt y Matthew Boulton estandarizaron esa cifra en 33.000 libras-pie (44.742 J) por minuto el año siguiente. [9]

Una leyenda común dice que la unidad fue creada cuando uno de los primeros clientes de Watt, un cervecero, exigió específicamente un motor que se adaptara a un caballo, eligió el caballo más fuerte que tenía y lo llevó al límite. En esa leyenda, Watt aceptó el desafío y construyó una máquina que en realidad era incluso más fuerte que la cifra lograda por el cervecero, y la producción de esa máquina se convirtió en caballos de fuerza. [10]

En 1993, RD Stevenson y RJ Wassersug publicaron correspondencia en Nature resumiendo mediciones y cálculos de tasas de trabajo máximas y sostenidas de un caballo. [11] Citando mediciones realizadas en la Feria Estatal de Iowa de 1926 , informaron que se ha medido que la potencia máxima en unos pocos segundos es tan alta como 14,88 hp (11,10 kW) [12] y también observaron que para una actividad sostenida, un trabajo Una tasa de aproximadamente 1 hp (0,75 kW) por caballo es consistente con los consejos agrícolas de los siglos XIX y XX y también es consistente con una tasa de trabajo de aproximadamente cuatro veces la tasa basal gastada por otros vertebrados para una actividad sostenida. [11]

Al considerar los equipos impulsados ​​por humanos , un ser humano sano puede producir alrededor de 1,2 hp (0,89 kW) brevemente (ver órdenes de magnitud ) y mantener alrededor de 0,1 hp (0,075 kW) indefinidamente; Los atletas entrenados pueden alcanzar hasta aproximadamente 2,5 hp (1,9 kW) brevemente [13] y 0,35 hp (0,26 kW) durante un período de varias horas. [14] El velocista jamaiquino Usain Bolt produjo un máximo de 3,5 hp (2,6 kW) en 0,89 segundos de su récord mundial de sprint de 9,58 segundos en 100 metros (109,4 yardas) en 2009. [15] [ verificación fallida ]

En 2023 un grupo de ingenieros modificó un dinómetro para poder medir cuántos caballos puede producir un caballo. Este caballo tenía una potencia de 5,7 hp (4,3 kW). [dieciséis]

Calculando el poder

Cuando el par T está en unidades de libras-pie , la velocidad de rotación N está en rpm , la potencia resultante en caballos de fuerza es

[17]

La constante 5252 es el valor redondeado de (33.000 ft⋅lbf/min)/(2π rad/rev).

Cuando el torque T está en libras-pulgada,

La constante 63.025 es la aproximación de

Definiciones

caballos de fuerza imperiales

Suponiendo que la tercera definición de gravedad estándar de la CGPM (1901, CR 70) , g n = 9,80665 m/s 2 , se utiliza para definir la libra-fuerza así como el kilogramo de fuerza, y la libra avoirdupois internacional (1959), una unidad imperial caballos de fuerza es:

O dado que 1 hp = 550 ft⋅lbf/s, 1 pie = 0,3048 m, 1 lbf ≈ 4,448 N, 1 J = 1 N⋅m, 1 W = 1 J/s: 1 hp ≈ 746 W

Caballos de fuerza métricos (PS, KM, cv, hk, pk, k, ks, ch)

Se necesita  un caballo de fuerza métrico para levantar 75 kilogramos por 1  metro en 1  segundo .

Las diversas unidades utilizadas para indicar esta definición ( PS , KM , cv , hk , pk , k , ks y ch ) se traducen en caballos de fuerza en inglés. Los fabricantes británicos suelen mezclar caballos de fuerza métricos y caballos de fuerza mecánicos según el origen del motor en cuestión. [ cita necesaria ]

DIN 66036 define un caballo de fuerza métrico como la potencia para elevar una masa de 75 kilogramos contra la fuerza gravitacional de la Tierra a una distancia de un metro en un segundo: [18] 75 kg × 9,80665 m/s 2 × 1 m / 1 s = 75  kgf ⋅m/s = 1 PS. Esto equivale a 735,49875 W, o el 98,6% de un caballo de fuerza imperial. En 1972, el PS fue sustituido por el kilovatio como unidad oficial de medida de potencia en las directivas de la CEE. [19]

Otros nombres para los caballos de fuerza métricos son el italiano cavallo vapore (cv) , el holandés paardenkracht (pk) , el francés cheval-vapeur (ch) , el español caballo de vapor y el portugués cavalo-vapor (cv) , el ruso лошадиная сила (л с.) , el hästkraft sueco (hk) , el hevosvoima finlandés (hv) , el hobujõud estonio (hj) , el hestekraft noruego y danés (hk) , el lóerő húngaro (LE) , el koňská síla checo y el konská sila eslovaco. (k o ks ), el konjska snaga serbocroata (KS) , el конска сила búlgaro , el коњска сила (KC) macedonio , el koń Mechanicalzny polaco (KM) ( literalmente, ' caballo mecánico ' ), el konjska moč esloveno (KM) ) , el ucraniano кінська сила (к. с.) , el rumano cal-putere (CP) y el alemán Pferdestärke (PS) .

En el siglo XIX, los franceses tenían su propia unidad, que utilizaban en lugar del CV o los caballos de fuerza. Basado en un estándar de 100 kgf ⋅m/s, se le llamó poncelet y se abrevió p .

caballos de fuerza fiscal

Los caballos de fuerza fiscales o fiscales son una clasificación no lineal de un vehículo de motor a efectos fiscales. [20] Las clasificaciones de caballos de fuerza fiscales originalmente estaban relacionadas más o menos directamente con el tamaño del motor; pero a partir del año 2000, muchos países cambiaron a sistemas basados ​​en las emisiones de CO 2 , por lo que no son directamente comparables con clasificaciones anteriores. [ cita necesaria ] El Citroën 2CV lleva el nombre de su clasificación de caballos de fuerza fiscal francesa, "deux chevaux" (2CV). [ cita necesaria ]

caballos de fuerza electricos

Las placas de identificación de los motores eléctricos muestran su potencia de salida, no la potencia de entrada (la potencia entregada al eje, no la potencia consumida para impulsar el motor). Esta potencia de salida normalmente se expresa en vatios o kilovatios. En Estados Unidos, la potencia producida se expresa en caballos de fuerza, que para este propósito se definen exactamente como 746 W. [21]

caballos de fuerza hidráulica

Los caballos de fuerza hidráulicos pueden representar la potencia disponible dentro de la maquinaria hidráulica , la potencia a través de la boquilla de fondo del pozo de una plataforma de perforación , [22] o pueden usarse para estimar la potencia mecánica necesaria para generar un caudal hidráulico conocido.

Se puede calcular como [22]

donde la presión está en psi y el caudal en galones estadounidenses por minuto.

Los equipos de perforación se accionan mecánicamente girando la tubería de perforación desde arriba. Sin embargo, todavía se necesita energía hidráulica, ya que se necesitan entre 1.500 y 5.000 W para empujar el lodo a través de la broca y limpiar la roca estéril. También se puede utilizar potencia hidráulica adicional para impulsar un motor de lodo de fondo de pozo para impulsar la perforación direccional . [22]

Cuando se utilizan unidades SI, la ecuación se vuelve coherente y no hay una constante divisoria.

donde la presión está en pascales (Pa) y el caudal está en metros cúbicos por segundo (m 3 ).

caballos de fuerza de la caldera

Los caballos de fuerza de la caldera son la capacidad de una caldera para entregar vapor a una máquina de vapor y no es la misma unidad de potencia que la definición de 550 ft lb/s. Un caballo de fuerza de caldera equivale a la tasa de energía térmica necesaria para evaporar 34,5 libras (15,6 kg) de agua dulce a 212 °F (100 °C) en una hora. En los primeros días del uso del vapor, la potencia de la caldera era aproximadamente comparable a la potencia de los motores alimentados por la caldera. [23]

El término "caballos de fuerza de caldera" se desarrolló originalmente en la Exposición del Centenario de Filadelfia en 1876, donde se probaron las mejores máquinas de vapor de ese período. Se determinó que el consumo promedio de vapor de esos motores (por caballo de fuerza de salida) era la evaporación de 30 libras (14 kg) de agua por hora, basándose en el agua de alimentación a 100 °F (38 °C) y el vapor saturado generado a 70 °C. psi (480kPa). Esta definición original equivale a una potencia calorífica de caldera de 33.485 Btu/h (9,813 kW). Unos años más tarde, en 1884, la ASME redefinió la potencia de la caldera como la producción térmica igual a la evaporación de 34,5 libras por hora de agua "desde y a" 212 °F (100 °C). Esto simplificó considerablemente las pruebas de calderas y proporcionó comparaciones más precisas de las calderas de la época. Esta definición revisada equivale a una producción de calor de caldera de 33.469 Btu/h (9,809 kW). La práctica industrial actual es definir "caballos de fuerza de caldera" como una potencia térmica de caldera igual a 33.475 Btu/h (9,811 kW), que está muy cerca de las definiciones originales y revisadas.

Los caballos de fuerza de la caldera todavía se utilizan para medir la producción de la caldera en la ingeniería de calderas industriales en los EE. UU. Los caballos de fuerza de la caldera se abrevian como BHP, que no debe confundirse con los caballos de fuerza al freno, a continuación, que también se abrevia como bhp, en minúsculas.

potencia de la barra de tiro

La potencia en la barra de tiro (dbp) es la potencia que tiene disponible una locomotora ferroviaria para arrastrar un tren o un tractor agrícola para tirar de un implemento. Esta es una cifra medida más que calculada. Un vagón especial, llamado vagón dinamómetro , acoplado detrás de la locomotora, mantiene un registro continuo de la fuerza de tracción ejercida y de la velocidad. A partir de estos se puede calcular la potencia generada. Para determinar la potencia máxima disponible, se requiere una carga controlable; normalmente se trata de una segunda locomotora con los frenos aplicados, además de una carga estática.

Si la fuerza de la barra de tiro ( F ) se mide en libras-fuerza (lbf) y la velocidad ( v ) se mide en millas por hora (mph), entonces la potencia de la barra de tiro ( P ) en caballos de fuerza (hp) es

Ejemplo: ¿Cuánta potencia se necesita para tirar de una carga de barra de tiro de 2025 libras de fuerza a 5 millas por hora?

La constante 375 se debe a que 1 hp = 375 lbf⋅mph. Si se utilizan otras unidades, la constante es diferente. Cuando se utilizan unidades SI coherentes (vatios, newtons y metros por segundo), no se necesita ninguna constante y la fórmula se convierte en P = Fv .

Esta fórmula también se puede utilizar para calcular la potencia de un motor a reacción, utilizando la velocidad del avión y el empuje necesario para mantener esa velocidad.

Ejemplo: ¿cuánta potencia se genera con un empuje de 4000 libras a 400 millas por hora?

Caballos de fuerza RAC (caballos de fuerza imponibles)

Esta medida fue instituida por el Royal Automobile Club y se utilizó para indicar la potencia de los automóviles británicos de principios del siglo XX. Muchos coches tomaron su nombre de esta cifra (de ahí el Austin Seven y el Riley Nine), mientras que otros tenían nombres como "40/50 hp", que indicaba la cifra RAC seguida de la potencia real medida.

Los caballos de fuerza sujetos a impuestos no reflejan los caballos de fuerza desarrollados; más bien, es una cifra calculada basada en el tamaño del motor, el número de cilindros y una presunción (ahora arcaica) de eficiencia del motor. A medida que los nuevos motores se diseñaban con una eficiencia cada vez mayor, ya no era una medida útil, pero las regulaciones del Reino Unido la mantuvieron en uso, que utilizaban la clasificación con fines fiscales . El Reino Unido no fue el único país que utilizó la calificación RAC; Muchos estados de Australia utilizaron RAC hp para determinar los impuestos. [24] [25] La fórmula RAC también se aplicó en ocasiones en las colonias británicas, como Kenia (África Oriental Británica) . [26]

dónde

D es el diámetro (o diámetro interior ) del cilindro en pulgadas,
n es el número de cilindros. [27]

Dado que los caballos de fuerza imponibles se computaban en función del diámetro y el número de cilindros, no en función del desplazamiento real, dio lugar a motores con dimensiones "undersquare" (diámetro más pequeño que la carrera), que tendían a imponer un límite artificialmente bajo a la velocidad de rotación , obstaculizando la Potencia potencial y eficiencia del motor.

La situación persistió durante varias generaciones de motores británicos de cuatro y seis cilindros: por ejemplo, el motor XK de 3,4 litros de Jaguar de los años 50 tenía seis cilindros con un diámetro de 83 mm (3,27 pulgadas) y una carrera de 106 mm (4,17 pulgadas). ), [28] donde la mayoría de los fabricantes de automóviles estadounidenses hacía tiempo que habían adoptado motores V8 oversquare (gran diámetro y carrera corta) . Véase, por ejemplo, el primer motor Chrysler Hemi .

Medición

La potencia de un motor puede medirse o estimarse en varios puntos de la transmisión de potencia desde su generación hasta su aplicación. Se utilizan varios nombres para el poder desarrollado en las distintas etapas de este proceso, pero ninguno es un indicador claro ni del sistema de medición ni de la definición utilizada.

En general:

los caballos de fuerza nominal se derivan del tamaño del motor y la velocidad del pistón y solo son precisos a una presión de vapor de 48 kPa (7 psi); [29]
los caballos de fuerza indicados o brutos son la capacidad teórica del motor [PLAN/ 33000];
potencia de freno/neta/cigüeñal (potencia entregada directamente al cigüeñal del motor y medida en él) es igual
caballos de fuerza indicados menos las pérdidas por fricción dentro del motor (resistencia por fricción de los cojinetes, pérdidas por resistencia al viento de la biela y del cigüeñal, resistencia de la película de aceite, etc.);
La potencia del eje (potencia entregada y medida en el eje de salida de la transmisión, cuando está presente en el sistema) es igual
caballos de fuerza del cigüeñal menos pérdidas por fricción en la transmisión (cojinetes, engranajes, arrastre de aceite, resistencia al viento, etc.);
efectivo, verdadero (thp) o comúnmente conocido como potencia de rueda (whp) es igual
caballos de fuerza del eje menos las pérdidas por fricción en las juntas universales, el diferencial, los cojinetes de las ruedas, el neumático y la cadena (si están presentes).

Todo lo anterior supone que no se han aplicado factores de inflación de potencia a ninguna de las lecturas.

Los diseñadores de motores utilizan expresiones distintas a los caballos de fuerza para indicar objetivos objetivos o rendimiento, como la presión efectiva media de los frenos (BMEP). Este es un coeficiente de potencia teórica de frenado y presiones de cilindro durante la combustión.

caballos de fuerza nominales

Los caballos de fuerza nominal (nhp) son una regla general de principios del siglo XIX utilizada para estimar la potencia de las máquinas de vapor. [29] Se asumió una presión de vapor de 7 psi (48 kPa). [30]

Caballos de fuerza nominal = 7 × área del pistón en pulgadas cuadradas × velocidad equivalente del pistón en pies por minuto/33 000.

Para los barcos de ruedas, la regla del Almirantazgo era que la velocidad del pistón en pies por minuto se tomaba como 129,7 × (carrera) 1/3,38 . [29] [30] Para los vaporizadores de tornillo, se utilizó la velocidad prevista del pistón. [30]

La carrera (o longitud de la carrera) era la distancia recorrida por el pistón medida en pies.

Para que los caballos de fuerza nominal igualen la potencia real, sería necesario que la presión media del vapor en el cilindro durante la carrera fuera de 7 psi (48 kPa) y que la velocidad del pistón fuera la generada por la relación supuesta para los barcos de remo. [29]

La Armada francesa utilizó la misma definición de potencia nominal que la Royal Navy. [29]

caballos de fuerza indicados

Los caballos de fuerza indicados (ihp) son la potencia teórica de un motor alternativo si no tiene ninguna fricción al convertir la energía del gas en expansión (presión del pistón × desplazamiento) en los cilindros. Se calcula a partir de las presiones desarrolladas en los cilindros, medidas por un dispositivo llamado indicador del motor (de ahí la potencia indicada). A medida que el pistón avanza a lo largo de su carrera, la presión contra el pistón generalmente disminuye y el dispositivo indicador generalmente genera un gráfico de presión versus carrera dentro del cilindro de trabajo. A partir de este gráfico se puede calcular la cantidad de trabajo realizado durante la carrera del pistón.

Los caballos de fuerza indicados eran una mejor medida de la potencia del motor que los caballos de fuerza nominales (nhp) porque tenían en cuenta la presión del vapor. Pero a diferencia de medidas posteriores, como la potencia del eje (shp) y la potencia del freno (bhp), no tuvo en cuenta las pérdidas de potencia debidas a las pérdidas por fricción interna de la maquinaria, como el deslizamiento de un pistón dentro del cilindro, más la fricción del rodamiento, la transmisión y el engranaje. fricción de caja, etc.

Potencia al freno

La potencia de frenado ( bhp ) es la potencia medida utilizando un dinamómetro de tipo de freno (carga) en una ubicación específica, como el cigüeñal, el eje de salida de la transmisión, el eje trasero o las ruedas traseras. [31]

En Europa, la norma DIN 70020 prueba el motor equipado con todos los accesorios y el sistema de escape tal como se utiliza en el automóvil. El estándar americano más antiguo (caballos de fuerza brutos SAE, denominados bhp ) utilizaba un motor sin alternador , bomba de agua y otros componentes auxiliares como bomba de dirección asistida, sistema de escape amortiguado, etc., por lo que las cifras eran más altas que las cifras europeas para el mismo motor. El estándar estadounidense más nuevo (conocido como caballos de fuerza netos SAE) prueba un motor con todos los componentes auxiliares (consulte "Estándares de prueba de potencia del motor" a continuación). [ cita necesaria ]

Freno se refiere al dispositivo que se utiliza para proporcionar una fuerza de frenado igual, equilibrar la carga o igualar la fuerza de salida de un motor y mantenerlo a una velocidad de rotación deseada. Durante la prueba, se miden el par de salida y la velocidad de rotación para determinar la potencia de frenado. Los caballos de fuerza se medían y calculaban originalmente mediante el uso del "diagrama indicador" (una invención de James Watt de finales del siglo XVIII), y más tarde mediante un freno Prony conectado al eje de salida del motor. Los dinamómetros modernos utilizan cualquiera de varios métodos de frenado para medir la potencia de frenado del motor, la potencia real del motor en sí, antes de pérdidas en el tren motriz. [ cita necesaria ]

Caballos de fuerza del eje

La potencia del eje (shp) es la potencia entregada a un eje de hélice, un eje de turbina o un eje de salida de una transmisión automotriz. [32] La potencia del eje es una clasificación común para motores turboeje y turbohélice, turbinas industriales y algunas aplicaciones marinas.

A veces se utiliza la potencia equivalente en el eje (eshp) para calificar los motores turbohélice . Incluye la potencia equivalente derivada del empuje residual del chorro del escape de la turbina. [33] Se estima que una unidad de caballo de fuerza produce 2,5 libras de fuerza (11 N) de empuje residual del jet. [34]

Estándares de prueba de potencia del motor.

Existen varios estándares diferentes que determinan cómo se mide y corrige la potencia y el par de un motor de automóvil. Los factores de corrección se utilizan para ajustar las mediciones de potencia y par a las condiciones atmosféricas estándar, para proporcionar una comparación más precisa entre motores, ya que se ven afectados por la presión, la humedad y la temperatura del aire ambiente. [35] A continuación se describen algunas normas.

Sociedad de Ingenieros Automotrices/SAE Internacional

Primeros "caballos de fuerza SAE"

A principios del siglo XX, a veces se citaba el llamado "caballo de fuerza SAE" para los automóviles estadounidenses. Esto es muy anterior a los estándares de medición de caballos de fuerza de la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) y era otro nombre para la cifra de caballos de fuerza ALAM o NACC estándar de la industria y el mismo que el caballo de fuerza británico RAC que también se utiliza con fines fiscales. Alliance for Automotive Innovation es la actual sucesora de ALAM y NACC.

potencia bruta SAE

Antes del año modelo 1972, los fabricantes de automóviles estadounidenses calificaban y publicitaban sus motores en caballos de fuerza al freno, bhp , que era una versión de la potencia al freno llamada potencia bruta SAE porque se medía de acuerdo con los estándares de la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) (J245 y J1995). que requieren un motor de prueba original sin accesorios (como dinamo/alternador, ventilador del radiador, bomba de agua) [36] y, a veces, equipados con cabezales de prueba de tubos largos en lugar de los colectores de escape OEM . Esto contrasta tanto con la potencia neta SAE como con los estándares DIN 70020, que tienen en cuenta los accesorios del motor (pero no las pérdidas de transmisión). Los estándares de corrección atmosférica para la presión barométrica, la humedad y la temperatura para las pruebas de potencia bruta SAE eran relativamente idealistas.

potencia neta SAE

En los Estados Unidos, el término bhp cayó en desuso en 1971-1972, cuando los fabricantes de automóviles comenzaron a cotizar la potencia en términos de caballos de fuerza netos SAE de acuerdo con la norma SAE J1349. Al igual que los protocolos SAE brutos y otros protocolos de potencia de frenado, los caballos netos SAE se miden en el cigüeñal del motor y, por lo tanto, no tienen en cuenta las pérdidas de transmisión. Sin embargo, al igual que el estándar DIN 70020, el protocolo de prueba de potencia neta SAE exige accesorios de producción estándar accionados por correa, filtro de aire, controles de emisiones, sistema de escape y otros accesorios que consumen energía. Esto produce clasificaciones más alineadas con la potencia producida por el motor tal como está realmente configurado y vendido.

Energía certificada SAE

En 2005, la SAE introdujo la "Energía certificada SAE" con SAE J2723. [37] Para obtener la certificación, la prueba debe seguir la norma SAE en cuestión, realizarse en una instalación certificada ISO 9000/9002 y ser presenciada por un tercero aprobado por SAE.

Algunos fabricantes, como Honda y Toyota, adoptaron inmediatamente las nuevas clasificaciones. [38] La potencia del Camry 3.0 L 1MZ-FE V6 de Toyota cayó de 210 a 190 hp (160 a 140 kW). [38] El Lexus ES 330 y el Camry SE V6 (3,3 L V6) de la compañía tenían anteriormente una potencia de 225 hp (168 kW), pero el ES 330 bajó a 218 hp (163 kW), mientras que el Camry disminuyó a 210 hp (160 kW). . El primer motor certificado bajo el nuevo programa fue el LS7 de 7,0 L utilizado en el Chevrolet Corvette Z06 de 2006. La potencia certificada aumentó ligeramente de 500 a 505 hp (373 a 377 kW).

Mientras que Toyota y Honda están volviendo a probar toda su línea de vehículos, otros fabricantes de automóviles generalmente vuelven a probar solo aquellos con sistemas de propulsión actualizados. [38] Por ejemplo, el Ford Five Hundred 2006 tiene una potencia de 203 caballos de fuerza (151 kW), la misma que la del modelo 2005. Sin embargo, la calificación de 2006 no refleja el nuevo procedimiento de prueba SAE, ya que Ford no incurrirá en el gasto adicional de volver a probar sus motores existentes. [38] Con el tiempo, se espera que la mayoría de los fabricantes de automóviles cumplan con las nuevas directrices.

SAE endureció sus reglas de potencia para eliminar la oportunidad de que los fabricantes de motores manipulen factores que afectan el rendimiento, como la cantidad de aceite en el cárter, la calibración del sistema de control del motor y si un motor fue probado con combustible de alto octanaje. En algunos casos, esto puede suponer un cambio en las clasificaciones de caballos de fuerza.

Instituto Alemán de Normas 70020 (DIN 70020)

DIN 70020 es una norma DIN alemana para medir la potencia de los vehículos de carretera. Los caballos de fuerza DIN se miden en el eje de salida del motor como una forma de caballos de fuerza métricos en lugar de caballos de fuerza mecánicos. Similar a la clasificación de potencia neta SAE, y a diferencia de la potencia bruta SAE, las pruebas DIN miden el motor instalado en el vehículo, con el sistema de refrigeración, el sistema de carga y el sistema de escape original, todos conectados. DIN hp a menudo se abrevia como "PS", derivado de la palabra alemana Pferdestärke (literalmente, "caballos de fuerza").

CUÑA

En Italia se utilizaba anteriormente una norma de prueba de la CUNA italiana ( Commissione Tecnica per l'Unificazione nell'Automobile , Comisión Técnica para la Unificación del Automóvil), una entidad federada de la organización de normas UNI . CUNA prescribió que el motor se probara con todos los accesorios necesarios para su funcionamiento instalados (como la bomba de agua), mientras que todos los demás, como el alternador/dinamo, el ventilador del radiador y el colector de escape, podrían omitirse. [36] Toda la calibración y los accesorios debían ser como en los motores de producción. [36]

Comisión Económica para Europa R24

ECE R24 es una norma de la ONU para la aprobación de emisiones de motores de encendido por compresión, instalación y medición de la potencia del motor. [39] Es similar a la norma DIN 70020, pero con requisitos diferentes para conectar el ventilador de un motor durante las pruebas, lo que hace que absorba menos energía del motor. [40]

Comisión Económica para Europa R85

ECE R85 es una norma de la ONU para la aprobación de motores de combustión interna con respecto a la medición de la potencia neta. [41]

80/1269/CEE

80/1269/CEE del 16 de diciembre de 1980 es una norma de la Unión Europea para la potencia del motor de vehículos de carretera.

Organización Internacional de Normalización

La Organización Internacional de Normalización (ISO) publica varios estándares para medir la potencia del motor.

Norma industrial japonesa D 1001

JIS D 1001 es un código japonés de prueba de potencia neta y bruta del motor para automóviles o camiones con encendido por chispa, motor diésel o motor de inyección de combustible. [48]

Ver también

Referencias

  1. ^ "Caballo de fuerza", Encyclopædia Britannica Online . Consultado el 24 de junio de 2012.
  2. ^ "Sistema Internacional de Unidades" (SI), Encyclopædia Britannica Online . Consultado el 24 de junio de 2012.
  3. ^ "Directiva 2009/3/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 11 de marzo de 2009", Diario Oficial de la Unión Europea . Consultado el 15 de febrero de 2013.
  4. ^ "El amigo del minero". Departamento de Historia de la Universidad de Rochester. Archivado desde el original el 11 de mayo de 2009 . Consultado el 21 de julio de 2011 .
  5. ^ "Palabras matemáticas: caballos de fuerza". pballew.net. Archivado desde el original el 2018-09-20 . Consultado el 11 de agosto de 2007 .
  6. ^ Hart-Davis, Adam (2012). Ingenieros . Dorling Kindersley. pag. 121.
  7. ^ Dickenson, HW (2010). James Watt: artesano e ingeniero . Prensa de la Universidad de Cambridge. pag. 145.ISBN 9781108012232. ... basó sus cálculos en los datos que le proporcionaron en el sentido de que un caballo de molino camina, en un camino de 24 pies de diámetro, 2+1/2gira en un minuto. Watt supuso que el caballo del molino ejercía una tracción de 180 lb (no sabemos de dónde sacó esta cifra) y descubrió que ejerce 32 400 lb por minuto. Al año siguiente redondeó la cifra a 33.000, sin duda para facilitar el cálculo.
  8. ^ Kirby, Richard Shelton (1 de agosto de 1990). Ingeniería en la Historia . Publicaciones de Dover. pag. 171.
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