Caballo de fuerza

Caballo de fuerza
Un caballo de fuerza imperial levanta 550 libras (250 kg) a una distancia de 1 pie (30 cm) en 1  segundo .
información general
Unidad de	fuerza
Símbolo	caballos de fuerza

El caballo de fuerza ( hp ) es una unidad de medida de potencia , o la velocidad a la que se realiza un trabajo , generalmente en referencia a la potencia de los motores. Existen muchos estándares y tipos diferentes de caballos de fuerza. Dos definiciones comunes que se usan hoy en día son los caballos de fuerza imperiales como "hp" o "bhp", que son aproximadamente 745,7 vatios , y los caballos de fuerza métricos como "cv" o "PS", 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 salida de las máquinas de vapor con la de los caballos de tiro . Más tarde se amplió para incluir la potencia de salida de otras máquinas generadoras de energía, como los motores de pistón , las turbinas y los motores eléctricos . ^{[1] [2]} La definición de la unidad varió entre regiones geográficas. La mayoría de los países ahora utilizan la unidad SI vatio para medir la potencia. Con la implementación de la Directiva de la UE 80/181/EEC el 1 de enero de 2010, ^[3] el uso de caballos de fuerza en la UE solo está permitido como unidad complementaria.

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 The Miner's Friend : ^[4]

De modo que una máquina capaz de extraer tanta agua como dos caballos trabajando juntos al mismo tiempo en semejante trabajo, y para lo cual se deben mantener constantemente diez o doce caballos para hacer lo mismo, entonces digo que una máquina de ese tipo puede ser lo suficientemente grande como para hacer el trabajo requerido, empleando ocho, diez, quince o veinte caballos que se mantengan y mantengan constantemente para hacer tal trabajo...

La idea fue utilizada posteriormente por James Watt para comercializar su máquina de vapor mejorada. Previamente había acordado cobrar regalías por un tercio de los ahorros en carbón de las antiguas máquinas de vapor Newcomen . ^[5] Este plan de regalías no funcionó con los clientes que no tenían máquinas de vapor existentes, sino que utilizaban caballos.

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

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

La Ingeniería en la Historia relata que John Smeaton estimó inicialmente que un caballo podía 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 Thomas 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 al año siguiente. ^[9]

Una leyenda popular afirma que la unidad se creó cuando uno de los primeros clientes de Watt, un cervecero, exigió específicamente un motor que pudiera competir con un caballo, y 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 potencia de esa máquina se convirtió en caballos de fuerza. ^[10]

En 1993, RD Stevenson y RJ Wassersug publicaron correspondencia en Nature resumiendo las mediciones y cálculos de las tasas de trabajo pico y sostenido 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 la actividad sostenida, una tasa de trabajo de aproximadamente 1 hp (0,75 kW) por caballo es consistente con el asesoramiento agrícola 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 la actividad sostenida. ^[11]

Si consideramos 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 manejar hasta alrededor de 2,5 hp (1,9 kW) brevemente ^[13] y 0,35 hp (0,26 kW) durante un período de varias horas. ^[14] El velocista jamaicano Usain Bolt produjo un máximo de 3,5 hp (2,6 kW) 0,89 segundos después de su récord mundial de sprint de 100 metros (109,4 yd) de 9,58 segundos en 2009. ^{[15] [ verificación fallida ]}

En 2023, un grupo de ingenieros modificó un dinamómetro para poder medir cuántos caballos de fuerza puede producir un caballo. Este caballo alcanzó los 5,7 caballos (4,3 kW). ^[16]

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

${\displaystyle \{P\}_{\mathrm {hp} }={\frac {\{T\}_{\mathrm {ft{\cdot }lbf} }\{N\}_{\mathrm {rpm } }}{5252}}.}$^[17]

La constante 5252 es el valor redondeado de (33 000 ft⋅lbf/min)/(2π rad/rev).

Cuando el torque T está en pulgadas-libras,

${\displaystyle \{P\}_{\mathrm {hp} }={\frac {\{T\}_{\mathrm {in{\cdot }lbf} }\{N\}_{\mathrm {rpm } }}{63{,}025}}.}$

La constante 63,025 es la aproximación de

${\displaystyle 33{,}000~{\frac {{\text{pies}}{\cdot }{\text{lbf}}}{\text{min}}}\times {\frac {12~{\frac {\text{pulgadas}}{\text{pies}}}}{2\pi ~{\text{rad}}}}\aprox 63{,}025{\frac {{\text{pulgadas}}{\cdot }{\text{lbf}}}{\text{min}}}.}$

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

1 CV	≡ 33 000 ft·lbf/min	por definición
	= 550 ft⋅lbf/s	desde	1 minuto = 60 segundos
	= 550 × 0,3048 × 0,45359237 m⋅ kgf /s	desde	1 pie ≡ 0,3048 m y 1 libra ≡ 0,45359237 kg
	= 76,0402249068 kg· f ·m/s
	= 76,0402249068 × 9,80665 kg⋅m2 / s3	desde	g = 9,80665 m/ s2
	= 745,69987158227022 W ≈ 745,700 W	desde	1 W ≡ 1 J /s = 1 N · m/s = 1 (kg · m/s 2 ) · (m/s)

O dado que 1 hp = 550 ft⋅lbf/s, 1 ft = 0,3048 m, 1 lbf ≈ 4,448 N, 1 J = 1 N⋅m, 1 W = 1 J/s: 1 hp ≈ 745,7 W

Las distintas unidades que se utilizan para indicar esta definición ( PS , KM , cv , hk , pk , k , ks y ch ) se traducen todas como 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 requerida ]}

La norma DIN 66036 define un caballo de fuerza métrico como la potencia necesaria para elevar una masa de 75 kilogramos en contra de la fuerza gravitatoria de la Tierra a lo largo de 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 reemplazado por el kilovatio como unidad oficial de medición 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 serbocroata konjska snaga (KS) , el búlgaro конска сила , el коњска сила (KC) macedonio , el koń Mechanicalzny polaco (KM) ( literalmente ' caballo mecánico ' ), el konjska moč (KM) esloveno , el кінська сила ucraniano (к. с.) , el cal-putere rumano ( CP) , y el alemán Pferdestärke (PS) . 

En el siglo XIX, los franceses tenían su propia unidad, que utilizaban en lugar del CV o caballo de fuerza. Basada en un estándar de 100 kgf · m/s, se la llamaba poncelet y se abreviaba p .

La potencia fiscal o tributaria es una clasificación no lineal de un vehículo de motor para fines impositivos. ^[20] Las clasificaciones de potencia fiscal originalmente estaban más o menos directamente relacionadas con el tamaño del motor; pero a partir de 2000, muchos países cambiaron a sistemas basados ​​en emisiones de CO ₂ , por lo que no son directamente comparables con las clasificaciones anteriores. ^{[ cita requerida ]} El Citroën 2CV recibe su nombre de su clasificación de potencia fiscal francesa, "deux chevaux" (2CV). ^{[ cita requerida ]}

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

La potencia hidráulica puede representar la potencia disponible dentro de la maquinaria hidráulica , la potencia a través de la boquilla del pozo de una plataforma de perforación , ^[22] o puede usarse para estimar la potencia mecánica necesaria para generar un caudal hidráulico conocido.

Puede calcularse como ^[22]

${\displaystyle {\text{potencia hidráulica}}={\frac {{\text{presión}}\times {\text{caudal volumétrico}}}{1714}},}$

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

Las plataformas de perforación se accionan mecánicamente haciendo girar la tubería de perforación desde arriba. Sin embargo, sigue siendo necesaria la potencia hidráulica, ya que se requieren entre 1500 y 5000 W para empujar el lodo a través de la broca para limpiar la roca estéril. También se puede utilizar potencia hidráulica adicional para impulsar un motor de lodo en el fondo del pozo para impulsar la perforación direccional . ^[22]

Al utilizar unidades del SI, la ecuación se vuelve coherente y no hay constante divisoria.

${\displaystyle {\text{potencia hidráulica}}={\text{presión}}\times {\text{caudal volumétrico}}}$

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

La potencia de una caldera es la capacidad de una caldera para suministrar vapor a una máquina de vapor y no es la misma unidad de potencia que la definición de 550 ft lb/s. Una potencia de una caldera es igual 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 una caldera era aproximadamente comparable a la potencia de los motores alimentados por la caldera. ^[23]

El término "caballos de potencia de caldera" se acuñó 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 de vapor promedio de esas máquinas (por caballo de potencia de salida) era la evaporación de 30 libras (14 kg) de agua por hora, con base en agua de alimentación a 100 °F (38 °C) y vapor saturado generado a 70 psi (480 kPa). Esta definición original es equivalente a una salida de calor de caldera de 33,485 Btu/h (9.813 kW). Unos años más tarde, en 1884, la ASME redefinió los caballos de potencia de caldera como la salida 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 en ese momento. Esta definición revisada equivale a una potencia térmica de caldera de 33 469 Btu/h (9,809 kW). La práctica industrial actual define la "potencia de caldera" como una potencia térmica de caldera igual a 33 475 Btu/h (9,811 kW), que es muy similar a las definiciones originales y revisadas.

En Estados Unidos, la potencia de caldera todavía se utiliza para medir la potencia de la caldera en la ingeniería de calderas industriales. La potencia de caldera se abrevia BHP, que también se utiliza en muchos lugares para simbolizar la potencia al freno.

La potencia en la barra de tiro (dbp) es la potencia que tiene disponible una locomotora de ferrocarril para arrastrar un tren o un tractor agrícola para tirar de un implemento. Se trata de una cifra medida, no calculada. Un vagón ferroviario especial , llamado vagón dinamométrico, acoplado detrás de la locomotora, mantiene un registro continuo de la fuerza de tiro ejercida y de la velocidad. A partir de estos datos, se puede calcular la potencia generada. Para determinar la potencia máxima disponible, se requiere una carga controlable; normalmente es 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

$${\displaystyle \{P\}_{\mathrm {hp} }={\frac {\{F\}_{\mathrm {lbf} }\{v\}_{\mathrm {mph} }}{375 }}.}$$

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

$${\displaystyle \{P\}_{\mathrm {hp} }={\frac {2025\times 5}{375}}=27.}$$

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 coherentes del SI (vatios, newtons y metros por segundo), no se necesita una 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 motor y el empuje necesario para mantener esa velocidad.

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

$${\displaystyle \{P\}_{\mathrm {hp} }={\frac {4000\times 400}{375}}=4266,7.}$$

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 automóviles 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 indicaban la cifra RAC seguida de la potencia real medida.

La potencia imponible no refleja la potencia desarrollada, sino que es una cifra calculada en función del diámetro del motor, el número de cilindros y una presunción (ahora arcaica) de la eficiencia del motor. A medida que se diseñaban nuevos motores con una eficiencia cada vez mayor, dejó de ser una medida útil, pero se mantuvo en uso por las regulaciones del Reino Unido, que utilizaban la clasificación para fines impositivos . El Reino Unido no fue el único país que utilizó la clasificación RAC; muchos estados de Australia utilizaron la potencia RAC para determinar los impuestos. ^{[24] [25]} La fórmula RAC también se aplicó a veces en las colonias británicas, como Kenia (África Oriental Británica) . ^[26]

${\displaystyle {\text{RAC hp}}={\frac {D\times D\times n}{2.5}}}$

dónde

D es el diámetro (o agujero interior ) del cilindro en pulgadas,

n es el número de cilindros. ^[27]

Dado que la potencia imponible se calculaba en función del diámetro y el número de cilindros, no del desplazamiento real, dio lugar a motores con dimensiones "subcuadradas" (diámetro más pequeño que la carrera), que tendían a imponer un límite artificialmente bajo a la velocidad de rotación , lo que obstaculizaba la potencia potencial y la 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 la década de 1950 tenía seis cilindros con un diámetro de 83 mm (3,27 in) y una carrera de 106 mm (4,17 in), ^{[28] mientras que la mayoría de los fabricantes de automóviles estadounidenses habían pasado desde hacía tiempo a} motores V8 de gran diámetro y carrera corta . Véase, por ejemplo, el primer motor Hemi de Chrysler .

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 diversos nombres para la potencia desarrollada en diversas etapas de este proceso, pero ninguno es un indicador claro del sistema de medición o la definición utilizados.

En general:

La potencia nominal se deriva del tamaño del motor y la velocidad del pistón y solo es precisa a una presión de vapor de 48 kPa (7 psi); ^[29]

La potencia indicada o bruta es la capacidad teórica del motor [PLAN/ 33000];

La potencia al freno/neta/del cigüeñal (potencia entregada directamente y medida en el cigüeñal del motor) es igual a

caballos de fuerza indicados menos pérdidas por fricción dentro del motor (arrastre de cojinetes, pérdidas por efecto del viento de la biela y del cigüeñal, arrastre 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 a

caballos de fuerza del cigüeñal menos pérdidas por fricción en la transmisión (cojinetes, engranajes, arrastre de aceite, efecto del viento, etc.);

efectivo, verdadero (thp) o comúnmente conocido como caballos de fuerza de la rueda (whp) es igual a

potencia del eje menos pérdidas por fricción en las juntas universales, diferencial, cojinetes de las ruedas, neumático y cadena (si está presente).

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 de la potencia para indicar objetivos o rendimiento, como la presión media efectiva de frenado (BMEP). Se trata de un coeficiente de potencia de frenado teórica y presiones en los cilindros durante la combustión.

La potencia nominal (nhp) es una regla empírica de principios del siglo XIX utilizada para estimar la potencia de las máquinas de vapor. ^[29] Suponía una presión de vapor de 7 psi (48 kPa). ^[30]

Potencia 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 barcos de vapor de tornillo, se utilizó la velocidad del pistón prevista. ^[30]

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

Para que la potencia nominal sea igual a 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 ruedas. ^[29]

La Armada francesa utilizó la misma definición de potencia nominal que la Armada Real. ^[29]

La potencia indicada (IHP) es la potencia teórica de un motor alternativo si no hay fricción en absoluto 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 de 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 vs carrera dentro del cilindro en funcionamiento. A partir de este gráfico se puede calcular la cantidad de trabajo realizado durante la carrera del pistón.

La potencia indicada era una mejor medida de la potencia del motor que la potencia nominal (nhp), ya que tenía en cuenta la presión del vapor. Pero a diferencia de medidas posteriores, como la potencia en el eje (shp) y la potencia al freno (bhp), no tenía 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, la fricción de los cojinetes, la fricción de la transmisión y la caja de cambios, etc.

La potencia al freno ( bhp ) es la potencia medida utilizando un dinamómetro de tipo 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 componentes auxiliares y el sistema de escape tal como se utiliza en el automóvil. La norma estadounidense más antigua (potencia bruta SAE, denominada bhp ) utilizaba un motor sin alternador , bomba de agua y otros componentes auxiliares como bomba de dirección asistida, sistema de escape silenciado, etc., por lo que las cifras eran más altas que las cifras europeas para el mismo motor. La norma estadounidense más nueva (conocida como potencia neta SAE) prueba un motor con todos los componentes auxiliares (consulte "Normas de prueba de potencia del motor" a continuación). ^{[ cita requerida ]}

El 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. La potencia se medía y calculaba 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 las pérdidas en el tren de transmisión. ^{[ cita requerida ]}

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

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

Existen diferentes normas 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 en la medida en que se ven afectados por la presión, la humedad y la temperatura del aire ambiente. ^[35] A continuación se describen algunas normas.

A principios del siglo XX, a veces se citaba la denominada "potencia SAE" para los automóviles estadounidenses. Esta cifra es muy anterior a las normas de medición de potencia de la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) y era otro nombre para la cifra de potencia estándar de la industria ALAM o NACC y la misma que la potencia británica RAC también se utilizaba para fines impositivos. Alliance for Automotive Innovation es la sucesora actual de ALAM y NACC.

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

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

En 2005, la SAE introdujo la "potencia certificada SAE" con SAE J2723. ^[37] Para obtener la certificación, la prueba debe seguir el estándar 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 clasificación del Toyota Camry 3.0 L 1MZ-FE V6 se redujo de 210 a 190 CV (160 a 140 kW). ^[38] El Lexus ES 330 y el Camry SE V6 (3.3 L V6) de la empresa tenían una clasificación anterior de 225 CV (168 kW), pero el ES 330 bajó a 218 CV (163 kW), mientras que el Camry bajó a 210 CV (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 CV (373 a 377 kW).

Mientras que Toyota y Honda están volviendo a probar sus líneas de vehículos completas, otros fabricantes de automóviles generalmente están volviendo a probar solo aquellos con trenes motrices 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 va a incurrir 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 pautas.

La SAE endureció sus normas sobre potencia para eliminar la posibilidad de que los fabricantes de motores manipularan factores que afectan el rendimiento, como la cantidad de aceite en el cárter, la calibración del sistema de control del motor y si el motor se probó con combustible de alto octanaje. En algunos casos, esto puede dar lugar a un cambio en la potencia nominal.

La norma DIN 70020 es una norma DIN alemana para medir la potencia de los vehículos de carretera. La potencia DIN se mide en el eje de salida del motor como una forma de potencia métrica en lugar de potencia mecánica. De manera similar a la potencia neta SAE, y a diferencia de la potencia bruta SAE, la prueba DIN mide el motor tal como está instalado en el vehículo, con el sistema de refrigeración, el sistema de carga y el sistema de escape de serie todos conectados. La potencia DIN suele abreviarse como "PS", que deriva de la palabra alemana Pferdestärke (literalmente, "caballos de fuerza").

Anteriormente , en Italia se utilizaba una norma de prueba de la CUNA ( Comisión Técnica para la Unificación del Automóvil), una entidad federada de la organización de normalización UNI . La CUNA prescribía 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) podían omitirse. ^[36] Toda la calibración y los accesorios tenían que ser como en los motores de producción. ^[36]

ECE R24 es una norma de las Naciones Unidas 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 diferentes requisitos para conectar el ventilador de un motor durante las pruebas, lo que hace que absorba menos potencia del motor. ^[40]

ECE R85 es una norma de las Naciones Unidas para la homologación de motores de combustión interna con respecto a la medición de la potencia neta. ^[41]

80/1269/CEE , de 16 de diciembre de 1980, es una norma de la Unión Europea relativa a la potencia de los motores de los vehículos de carretera.

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

• La norma ISO 14396 especifica los requisitos adicionales y el método para determinar la potencia de los motores de combustión interna alternativos cuando se presentan para una prueba de emisiones de escape ISO 8178. Se aplica a los motores de combustión interna alternativos para uso terrestre, ferroviario y marítimo, excluidos los motores de vehículos de motor diseñados principalmente para uso en carretera. ^[42]
• La norma ISO 1585 es un código de prueba de potencia neta del motor destinado a vehículos de carretera. ^[43]
• La norma ISO 2534 es un código de prueba de potencia bruta del motor destinado a vehículos de carretera. ^[44]
• La norma ISO 4164 es un código de prueba de potencia neta del motor destinado a ciclomotores. ^[45]
• La norma ISO 4106 es un código de prueba de potencia neta del motor destinado a motocicletas. ^[46]
• La norma ISO 9249 es un código de prueba de potencia neta del motor destinado a máquinas de movimiento de tierras. ^[47]

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

• Consumo de combustible específico de los frenos : cuánto combustible consume un motor por unidad de producción de energía
• Prueba de motor con dinamómetro
• Directivas europeas sobre unidades de medida
• Caballos de fuerza por hora
• Presión media efectiva
• Esfuerzo de torsión

Wikisource tiene el texto del artículo de la Encyclopædia Britannica de 1911 " Caballo de fuerza ".

• ¿Cuánta potencia tiene un caballo?
• Cómo funcionan las cosas: caballos de fuerza