Conversión de kilovatios a caballos de fuerza: cuántos CV en un kW + principios y métodos de cálculo

El caballo de fuerza y el vatio. El primer término es una medida de potencia, cada vez más obsoleto, siendo reemplazado gradualmente de la electrotecnia. El segundo es moderno. Los automovilistas, sin embargo, se resisten, prefiriendo la claridad visual.

A veces es necesario convertir «CV» a vatios; veamos cómo se relacionan.

¿Qué es el caballo de fuerza?

La única medida de potencia cuyo equivalente se reconoce en todo el mundo es el kilovatio. Sin embargo, a pesar de esto, donde hay motores de combustión interna, su potencia se expresa en caballos de fuerza. Esta unidad también es popular para el cálculo del impuesto de circulación.

Por esta razón, los propietarios de vehículos particulares tienen que convertir los kilovatios a esta unidad no perteneciente al sistema.

La expresión se ha consolidado en el léxico desde que James Watt de Escocia, a finales del siglo XVII, introdujo en la producción la primera máquina de vapor, que reemplazó la tracción animal.

El caballo de fuerza, como término y medida, permitía al ciudadano común visualizar cuántos caballos reemplazaba una máquina.

Dato interesante: en su momento, en Francia, concretamente en París, existían normas para la fuerza de tiro de los carruajes (ómnibus).

Según ellas, un caballo enganchado a un carruaje, durante una jornada laboral de cinco horas y media y con una fuerza de tiro de 25,8 kg, debía recorrer diariamente 55,056 km. La potencia desarrollada por los caballos era de 72 kgm/s.

El valor de la potencia en Francia es casi idéntico al obtenido en Inglaterra. La unidad francesa se llamaba Cheval vapeur. En traducción literal, esto suena como «caballo de vapor».

Observando el trabajo de un caballo que levantaba una carga de una mina, estableció que a una velocidad constante de 1 m/s, levantaba una carga con un peso cercano a 75 kg.

Mediante cálculos, James Watt definió el caballo de fuerza como la potencia con la que un caballo puede levantar una carga de 250 kg a una altura de 30 cm en 1 segundo. Por lo tanto, 1 CV = 75 kgm/s, y en vatios, 735,499 vatios.

A continuación, entraron en uso las siguientes variantes de caballos de fuerza:

• eléctricos;
• mecánicos;
• indicadores;
• de caldera y muchos otros.

Debido a que la definición de caballo de vapor es ambigua, para poner orden en este asunto, en 1882 la Asociación de Ingenieros de Inglaterra en su congreso aprobó una unidad de medida de potencia previamente desconocida. Fue nombrada en honor al inventor: W (vatio), y se convirtió en internacional.

Posteriormente, la adopción del SI prescribió que la potencia del motor se indicara en kilovatios. La unidad comenzó a utilizarse en documentación técnica y folletos publicitarios. Para acabar definitivamente con el concepto obsoleto, en 2010 una directiva de la UE prohibió el uso de caballos de vapor sin su equivalente en kilovatios.

James Watt, al introducir el concepto de caballo de vapor, simplemente buscaba mostrar las ventajas de usar máquinas en lugar de animales. Lo hizo calculando el gasto de energía que un caballo y una máquina realizan al elevar una carga.

Los diferentes tipos de caballos de vapor se relacionan con los vatios de la siguiente manera:

• eléctrico — 746 W;
• mecánico — 745,699871582 W;
• métrico — 735,4988 W;
• indicado — 745,6998715822 W;
• de caldera — 9809,5 W.

Los países europeos utilizan principalmente el caballo de vapor métrico. Se refiere a la potencia utilizada para elevar un peso de 75 kg a una velocidad constante y con la aceleración estándar g = 9,80665 m/s².

En los Estados Unidos y el Reino Unido, en la industria automotriz, el caballo de vapor equivale a 1,0138696789 caballos de vapor métricos o 745,6998815 W. Los caballos de vapor de caldera y eléctricos también se utilizan en América.

Mientras que la unidad métrica equivale a 0,74 kW, al definir esta unidad en pies y libras, se asocia con el movimiento de una carga de 1 libra a 33 000 pies en 1 minuto o 1 libra a una distancia de 550 pies en 1 segundo.

La unidad «caballo de vapor» ha sido retirada del uso oficial en Rusia. Sin embargo, al calcular el impuesto de transporte, se sigue aplicando la variedad métrica de CV. En este caso, el monto del impuesto se multiplica por la cantidad de CV.

Unidades de medida: vatios y kilovatios

La unidad de potencia vatio forma parte del sistema SI. Un vatio es el trabajo de 1 julio realizado en 1 segundo.

Se puede expresar esta medida de potencia mediante la relación de otras unidades:

1. Newton, desplazado 1 m en 1 s.
2. Un kilogramo desplazado 1 metro en un segundo.
3. Voltio-amperio.

Un kilovatio contiene 1000 vatios. Con esta unidad se miden la energía del sonido, el calor, la potencia eléctrica, los flujos de radiación.

Métodos de conversión de kilovatios a CV

La conversión mutua de estas dos unidades se puede realizar mediante varios métodos:

1. Conversores en línea. Existen programas para ello, pero se necesita acceso a la red. Si se dispone de internet, el método es muy rápido y sencillo.
2. Tablas. Contienen los valores que se encuentran con más frecuencia.
3. Fórmulas de conversión. Se utilizan para la “conversión” manual de magnitudes físicas.
   

Cantidades numéricas utilizadas en la práctica: 1 kW = 1,36 CV, 1 CV = 0,735 kW. Es más fácil trabajar con la primera expresión y, para simplificar, 1,36 se redondea a 1,4. El error es pequeño y, si se evalúa la potencia de forma aproximada, su valor se puede despreciar.

La forma en que realmente se realizó la determinación de la potencia influye en el valor de la potencia obtenida al convertir de unas unidades a otras.

Prácticamente, la conversión de kW a CV tendrá la siguiente forma:

90 kW x 1,4 = 126 CV y la acción inversa: 140 CV : 1,4 = 100 kW.

Para cálculos más precisos con el fin de determinar cuántos caballos de vapor hay realmente en un kilovatio, se utiliza el coeficiente 1,35962162.

El caballo de fuerza en el automóvil

El valor en kW dividido entre 0,735 es el caballo de vapor en el automóvil. Es comparable a la acción realizada en 1 segundo para elevar una carga de 75 kilogramos a 1 metro. Además, se tiene en cuenta la gravedad terrestre.

Cuanto mayor sea la potencia del motor del automóvil en relación con la masa del vehículo, más eficiente será. En otras palabras, cuanto menos pese la carrocería, mayor será el índice de potencia y mayor será la aceleración del automóvil.

Para transformar la potencia nominal de un automóvil específico de kilovatios a caballos de vapor, es necesario dividir el valor existente entre 0,735

Por ejemplo, el Jeep Wrangler tiene una potencia de 177 CV y una masa total de 2,505 t. La relación potencia/peso total será: 177 : 2505 = 70,56. Aceleración de 0 a 100 km/h: 10,1 s.

Si tomamos un potente automóvil Ferrari 355 F1 con un motor de 375 CV y un peso de 2,9 t, la relación será 375 : 2900 = 0,129. Aceleración de 0 a 100 km/h: 4,6 segundos.

Esta es una tabla mediante la cual se pueden transformar caballos de vapor en kilovatios de forma muy sencilla, sin necesidad de cálculos.

La designación de los caballos de vapor no es la misma en todos los países. Mientras que en Rusia se utiliza la abreviatura local para 'caballo de vapor', en los países de habla inglesa es 'hp', en los Países Bajos 'pk', en Alemania 'PS', en Francia 'CV'.

Cuando se introdujo el kilovatio, en Francia dejaron de usar CV y adoptaron por completo estas nuevas unidades de potencia para el cálculo de impuestos. En el Reino Unido, tomaron las dimensiones del vehículo como base para el impuesto al transporte.

En Rusia, además del impuesto al transporte, los caballos de vapor se utilizan para calcular el monto del pago del seguro del 'caballo de hierro' (OSAGO). También se usan los CV para determinar la potencia real del motor del automóvil. Además, se emplean términos como bruto y neto.

El primer indicador se mide en el banco de pruebas y no se tiene en cuenta el funcionamiento de la bomba de refrigeración, el alternador y otros sistemas auxiliares. Su valor siempre es mayor que el segundo parámetro, pero no refleja la potencia generada en condiciones normales.

Si se utiliza este método para convertir los kilovatios indicados en la ficha técnica, solo se determinará la cantidad de trabajo del motor. Para evaluar con precisión su potencia, no es práctico usar este método debido al gran margen de error, que oscila entre el 10 y el 25%. Como los indicadores del motor serán sobreestimados, el impuesto de circulación también será mayor.

El banco de pruebas arroja un valor neto teniendo en cuenta los sistemas auxiliares. El parámetro obtenido de esta manera se corresponde con mayor precisión a la potencia en condiciones normales. Un dispositivo como un dinamómetro podrá determinar la potencia aún con más exactitud.

Cuantos más caballos de fuerza tenga el motor de un automóvil, mayor será el impuesto que debe pagar el propietario del vehículo, por lo que cada automovilista debe saber convertir la potencia de kW a CV y viceversa.

De cuántos CV acelera el motor del coche depende la categoría del automóvil y sus características dinámicas.

Si no se dispone de documentación técnica del automóvil y se necesita conocer su potencia, se puede hacer de dos maneras.

#1: Método para determinar la potencia del automóvil

Para determinar la potencia en caballos de fuerza tradicionales con esta opción, se necesitan magnitudes como el par motor y el número de revoluciones del motor. Se pueden encontrar en el manual o en Internet, si se indica la marca correspondiente del automóvil.

A continuación, se multiplican los parámetros encontrados. Para el cálculo se aplica la siguiente expresión:

(RPM x T) / 5252 = HP

En ella, RPM son las revoluciones del motor, T es el par de torsión, 5,252 es la cantidad de radianes por segundo. Así, uno de los modelos de automóvil Hyundai Santa Fe tiene un par motor de 227 a 4000 rpm, por lo tanto 227 × 4000 = 908 000. El resultado se divide por 5252 y se obtiene la potencia en caballos de fuerza:

908 000 : 5252 = 173 CV

#2: Forma de calcular la potencia

En el motor del automóvil suelen indicarse el voltaje en voltios, la intensidad de corriente en amperios y el rendimiento en porcentaje.

Usando estos datos, se calcula la potencia del motor en CV según la fórmula:

(V x I x η) : 746 = CV

El rendimiento se convierte en una fracción decimal — en forma de fracción decimal, como el 82%.

Se multiplican la tensión, la intensidad de corriente y el rendimiento, luego se divide el resultado entre 746. Así, si la tensión es 240 V, la intensidad es 5 A, el rendimiento es 82%, entonces la potencia en CV será 1,32 CV.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Detalles sobre la potencia en caballos de fuerza:

Cada vez más, la potencia se expresa en kilovatios, y las unidades no sistémicas quedan en el pasado. Sin embargo, la necesidad de convertir los caballos de fuerza aún existe. Mientras estas unidades existan, hay que saber utilizarlas correctamente.

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