Cai putere: ce este și de ce este important?
Cai putere este un termen folosit frecvent în industria auto și se referă la puterea de ieșire a unui motor. Un cal putere este echivalent cu puterea necesară pentru a ridica 550 de lire sterline un picior într-o secundă sau 33.000 de lire sterline un picior într-un minut.
Acest articol va examina caii putere ca unitate de măsurare a puterii unui motor, importanța acestuia, calculul și diferența dintre diferitele măsurători.
Conţinut
Istoricul cailor putere pe scurt
Termenul a fost inventat pentru prima dată de inventatorul scoțian James Watt la sfârșitul secolului al XVIII-lea pentru a ajuta la comercializarea motorului său îmbunătățit cu abur. Și-a bazat ideea pe The Miner's Friend, scris de inventatorul și inginer englez Thomas Savery:
„Așa încât un motor care va ridica apă cât doi cai, lucrând împreună deodată într-o astfel de lucrare, poate face și pentru care trebuie să fie păstrați în mod constant zece sau doisprezece cai pentru a face același lucru. Atunci spun, un astfel de motor poate fi făcut suficient de mare pentru a face munca necesară în angajarea a opt, zece, cincisprezece sau douăzeci de cai pentru a fi întreținut și păstrat în mod constant pentru a face o astfel de muncă...” p>
Avea sens să măsori puterea motorului cu abur la sfârșitul secolului al XVIII-lea în cai putere, deoarece valoarea însemna literalmente numărul de cai pe care motorul i-ar putea înlocui. Era extrem de convenabil pentru potențialii cumpărători să înțeleagă puterea motorului.
Deci, de unde vine numărul 33.000 de lire un picior într-un minut? Watt a observat că un cal învârtea o roată de moară de 144 de ori într-o oră sau de 2,4 ori pe minut. Incluzând raza roții și distanța parcursă de cal într-un minut, el a calculat un cal putere ca fiind 32.572 ft-lb/min. Un an mai târziu, acest număr a fost standardizat de Watt și Matthew Boulton la 33.000 de lire-picior pe minut.
Calculul cailor putere
P = (T × N) / k
P- Cai putere (ieșirea calculului)T- Cuplul, care poate fi fie în lire-picior (ft-lb) fie în inchi-lire (in-lb) )N- Rpmk- Constant, dacă cuplul (T) este în liră-picior, atunci este egal cu 5252; dacă cuplul este în inch-lire, este egal cu 63.025
Importanța cailor putere
Caii putere este adesea folosit ca punct de vânzare pentru mașini și camioane noi în industria auto. Consumatorii sunt adesea atrași de vehiculele cu evaluări mai mari de cai putere, deoarece acestea sunt considerate mai puternice și mai capabile decât cele cu evaluări mai mici.
Cu toate acestea, este important să rețineți că cai putere este doar un factor în determinarea performanței unui vehicul. Alți factori, cum ar fi cuplul, aerodinamica și greutatea, pot avea un impact semnificativ asupra performanței generale a unui vehicul.
Când vine vorba de măsurarea cailor putere, există câteva metode diferite care pot fi utilizate. Cea mai comună metodă este utilizarea unui dinamometru, un dispozitiv care măsoară puterea de ieșire a unui motor sub sarcină. Această metodă oferă o măsură relativ precisă a puterii unui motor, iar producătorii de mașini și tunerele o folosesc adesea pentru a optimiza performanța motoarelor lor.
De ce se preferă caii putere față de wați pentru măsurarea puterii motorului?
Este nepractic ca măsurătoare pentru majoritatea motoarelor și mașinilor, deoarece puterea de ieșire este foarte mare. Un cal putere este exact 746 de wați, așa că vă puteți imagina că și motoarele mai puțin performante ar da cu ușurință cinci cifre în wați.
Putere metrică
Caii putere sunt folosiți și în Europa, dar calculati diferit, deoarece picioarele sunt înlocuite cu metri, iar kilogramele sunt înlocuite cu kilogramele de forță. Diferența este că echivalentul metric al cailor putere este abreviat ca PS (din cuvântul german Pferdestärke, care înseamnă „cai putere”). Când te uiți la specificațiile de performanță ale mașinilor europene, poți întâlni și termenul CV (din italianul Cavalli Vapore).
Puterea metrică (PS) este de 98,6% dintr-un CP sau invers - cu 1,4% mai puțin decât cai putere SAE. Uniunea Europeană definește kilowați (kW) ca măsură oficială, dar caii putere sunt preferați în descrierile de zi cu zi. Pur și simplu puneți 1 cai putere imperială = 1,014 cai putere metric.
De ce există o diferență între HP din SUA și HP european?
În SUA, folosesc standarde SAE; în Europa, folosesc DIN, care înseamnă Deutsche Industrie Normen - Standard Industrial German. Diferența este că puterea SAE este puterea de a ridica 33.000 de livre într-un picior într-un minut. În comparație, DIN definește un cai putere metric ca fiind puterea de a ridica 4500 de kilograme pe o distanță de un metru într-un minut.
Putere electrică
Un cal putere este egal cu 746 wați (W) sau 0,746 kilowați (kW) în SI (Sistemul internațional de unități). Nu există nicio diferență între puterea electrică și cea mecanică. Pentru a calcula cai putere din wați, înmulțiți valoarea în wați cu 0,00134. Pe de altă parte, pentru a obține wați, înmulțiți valoarea cailor putere cu 746.
Diferența dintre HP, BHP și WHP
După cum sa spus, caii putere se referă la puterea de ieșire a unui motor. Puterea de frânare nu are nimic de-a face cu sistemul de frânare al mașinii tale. Evaluarea puterii unui motor implică adesea utilizarea unui dinamometru, o frână mecanică care poate aplica sarcini variabile unui motor în funcțiune, deci termenul cai putere de frână.
Dinamometrul permite calcularea cuplului și a puterii la diferite turații ale motorului, puterea de frână fiind cifra cotată la un anumit RPM. Puterea de frânare este puterea maximă de ieșire, excluzând pierderile prin frecare la trenul de rulare.
Pierderile prin frecare cauzează, pur și simplu, pierderi de putere, adică chiar dacă mașina ta are 200 CP, nu ar putea atinge această putere pe șosea. Frecarea are loc în transmisie și cutie de viteze. În funcție de transmisie, transmisie etc., mașina poate pierde în general de la 15% la 25% din putere. De exemplu, AWD consumă între 20-25% din putere.
Putere pe roată (WHP)
Este poate cea mai relevantă măsurătoare, deoarece reflectă cifre mai realiste ale puterii pe care o poate obține mașina pe drum. WHP este măsurat la roți folosind un dinamometru pe șasiu și este întotdeauna mai mic decât cai putere sau BHP, deoarece ține cont de pierderile prin frecare.
Producătorii de mașini au tendința de a sublinia cifra de cai putere și de a ignora politicos WHP, deoarece este întotdeauna o cifră mai mică. Cifrele mai mici nu se vând bine.
Câți cai putere are un om?
Un adult uman sănătos poate produce și susține aproximativ 1,2 CP (sau 0,89 kW) pentru o perioadă scurtă de timp - această valoare scade la o zecime de cai putere dacă vorbim despre o perioadă mai lungă.
Un atlet profesionist poate, pe de altă parte, să susțină aproximativ 2,5 CP (1,9 kW) pentru o perioadă scurtă și 0,35 CP pentru o perioadă mai lungă. De exemplu, Usain Bolt – un sprinter jamaican – a atins un vârf de 3,5 CP (2,6 kW) în timpul sprintului său de 100 de metri (109,4 yarzi) în 2009.
Concluzie
În concluzie, cai putere este un termen folosit în mod obișnuit pentru a descrie puterea de ieșire a unui motor. Deși este important în determinarea performanței unui vehicul, nu este singurul factor. Alți factori, cum ar fi cuplul, aerodinamica și greutatea, pot avea un impact semnificativ asupra performanței generale a unui vehicul.