Where "horsepower" actually came from
La unitat té un origen sorprenentment literal. A la dècada de 1780, James Watt venia màquines de vapor als propietaris de mines que estaven acostumats a pensar en termes de cavalls, concretament, quants cavalls podia substituir un motor de bombeig. Per oferir als compradors un nombre amb el qual podien comparar, Watt va mesurar un cavall de molí que girava una roda i va calcular que podia suportar uns 33.000 lliures peus de treball per minut. Va definir un cavall de potència exactament com aquesta taxa, va afegir un marge de seguretat perquè els seus motors superessin de manera fiable el nombre del paper i la unitat es va quedar enganxada molt després que les mateixes màquines de vapor es van esvair.
És per això que la definició avui sembla estranyament específica: 1 HP = 33.000 peus-lb/min = 550 peus-lb/segon = 745,7 watts. És un forat en forma de cavall que queda a l'enginyeria moderna, no un nombre que ningú inventaria des de zero.
La fórmula, per a qualsevol màquina giratòria
Tant si es tracta d'un motor d'un cotxe, un motor elèctric o una bomba d'aigua, la mateixa relació es manté: la potència és igual al parell multiplicat per la velocitat amb què gira l'eix.
HP = (Parell en lb-ft × RPM) ÷ 5.252
Un motor que produeix 50 lb-ft de parell a 1.750 RPM ofereix (50 × 1.750) ÷ 5.252 ≈ 16,7 CV.
Si esteu treballant específicament amb un motor de cotxe o camió: gràfics de dinàmica, potència de fre, PS versus SAE HP, el Calculadora de potència del motor s'endinsa més en aquest territori específic de l'automoció.
Conversió entre HP, kW i watts
| Unitat | Iguals |
|---|---|
| 1 HP mecànic | 745.7 W (0.7457 kW) |
| 1 PS (HP mètric) | 735.5 W (~98.6% de HP mecànic) |
| 1 kW | ~1.341 HP |
La bretxa entre HP mecànic i PS mètrica és petita (al voltant de l'1,4%), però importa quan es compara una fitxa d'especificacions dels EUA a HP amb una europea a PS. Les plaques d'identificació dels motors elèctrics gairebé sempre indiquen kW, i és per això que existeix el mode de conversió anterior: fer coincidir la qualificació de kW d'un motor amb un requisit de HP (o viceversa) és una de les raons més habituals per les quals la gent arriba a aquesta calculadora.
Potència fora del món de l'automoció
- Motors elèctrics: els motors industrials i de bombes solen tenir una classificació en HP o kW, i fer coincidir un motor amb una càrrega significa comparar la potència requerida amb la sortida nominal del motor a les seves RPM de funcionament.
- Bombes d'aigua i reg: la potència de la bomba es relaciona amb el cabal i l'alçada de l'aigua s'ha d'aixecar, no directament el parell i les RPM, però la mateixa unitat de potència la vincula a l'energia elèctrica que extreu la bomba.
- HVAC i compressors: els motors dels compressors tenen una mida en HP o kW per adaptar-se a la càrrega de refrigeració o calefacció que necessiten per conduir.
- Generadors: la potència del generador sovint es classifica en kW, la qual cosa fa que la conversió de HP a kW sigui el primer pas per dimensionar un generador en funció de la càrrega elèctrica requerida.
En tots els casos, les matemàtiques subjacents són idèntiques: només canvia la font del parell i els números de RPM.
Per què més cavalls de potència no significa automàticament més velocitat
Els cavalls de força mesura la velocitat d'energia que es pot lliurar, no com s'utilitza realment aquesta energia. L'acceleració real d'un vehicle també depèn del pes, de l'engranatge, de la tracció dels pneumàtics i d'on en el rang de RPM el parell augmenta, per això una màquina més lleugera amb una potència moderada supera regularment una de més pesada amb un nombre de pic més alt al paper.