Atunci când analizăm fișa tehnică a unui automobil, în funcție de piața pe care apare în vânzare, ne lovim inevitabil de o serie de acronime precum HP, PS, BHP, CV, kW sau altele. Deși toate aceste unități de măsură se referă la aceeași proprietate fizică fundamentală a motorului – puterea sa – valorile lor diferă în funcție de standardele de calcul regionale și de metodele de testare utilizate.
Ce reprezintă puterea unui motor și cum se măsoară pe standul de probă
În fizica mecanică, puterea reprezintă lucrul mecanic efectuat într-o unitate de timp. În lumea auto, ea exprimă capacitatea motorului de a genera cuplu și de a menține viteza de deplasare la turații înalte. Cu cât puterea este mai mare, cu atât vehiculul va putea atinge o viteză maximă mai ridicată și va accelera mai eficient la viteze mari.
Măsurarea efectivă a acestei forțe se realizează în prezent cu ajutorul unui dinamometru (stand dyno). Iar în funcție de locul în care se efectuează măsurătoarea, pot fi distinse două tipuri principale de putere:
- Puterea la arborele cotit (la volantă): Este valoarea brută produsă direct de motor, măsurată înainte ca energia să treacă prin sistemul de transmisie. Aceasta este cifra pe care producătorii auto o afișează de obicei în broșurile comerciale.
- Puterea la roată (WHP – Wheel Horsepower): Reprezintă puterea reală transmisă pe suprafața de rulare. Din cauza frecărilor interne din cutia de viteze, diferențial, planetare și a altor piese sau accesorii (alternator, pompă de apă, compresor de aer condiționat, etc), se pierde ”în drum” între 10 și 20% din energia inițială. Astfel, o mașină de 200 CP la volantă va livra în realitate aproximativ 160–180 pe asfalt.
Istoria și definiția unităților de măsură
Diversitatea de termeni provine din dezvoltarea paralelă a industriei în diferite regiuni ale lumii, unde s-au aplicat atât sistemul imperial de unități, cât și cel metric.
Cronologia pe scurt (Cine/ce a apărut primul?):
- HP (Calul Putere Imperial): 1781 (James Watt)
- PS (Calul Putere Metric): ~1840-1860 (Germania/Europa)
- Automobilul modern: 1886 (Karl Benz)
- kW (Kilowattul): 1882 – 1889 (Siemens / Congresul de la Paris)
Paradox istoric: Deși James Watt a creat calul putere (HP), unitatea de măsură modernă Watt (și kW) a fost numită în onoarea lui la mai bine de 100 de ani distanță!
HP (Horsepower – Cal Putere Imperial): Unitatea a fost inventată de inginerul scoțian James Watt în secolul al XVIII-lea pentru a compara forța motoarelor cu abur cu cea a cailor de tracțiune. La acea vreme, înainte de invenția motoarelor, caii erau singura sursă de forță folosită în subteran pentru pomparea apei afară din galerii și ridicarea găleților mari cu cărbune din adâncul minelor la suprafață (folosind un sistem de scripeți trași de cai).
Când James Watt și-a perfecționat motorul cu abur, el trebuia să-și convingă clienții — adică pe proprietarii de mine — să renunțe la grajdurile pline de cai și să cumpere noua sa mașinărie cu abur. Pentru a le explica pe înțelesul lor cât de puternic este un motor, el s-a întrebat: „Câți cai din mina dumneavoastră poate înlocui această mașinărie?”
- Watt a mers într-o mină și a observat un cal puternic de tracțiune la lucru.
- A calculat că acel cal putea ridica o găleată cu cărbune de 330 de livre (pounds, aproximativ 150 kg) de la o adâncime de 100 de picioare (aproximativ 30 de metri) într-un singur minut.
- A înmulțit greutatea cu distanța și a obținut formula standard pentru 1 HP:
Fapt curios: Ca truc de marketing, Watt a umflat puțin capacitatea reală a calului de mină (a ales un cal foarte puternic și i-a evaluat puterea la un nivel pe care un cal obișnuit nu îl putea menține pe termen lung). În acest fel, el se asigura că motorul său cu abur de „10 HP” va fi garantat mai puternic decât 10 cai reali, iar clienții vor fi pe deplin mulțumiți de achiziție.
PS (Pferdestärke – Cal Putere Metric): Este echivalentul german creat pentru a aduce conceptul de cal putere în sistemul metric. Un PS este definit ca puterea necesară pentru a ridica o masă de 75 de kilograme la o înălțime de un metru într-o singură secundă (1 PS ≈ 735,5 W). Este cel mai răspândit standard de exprimare a puterii în Europa continentală și în articolele AutoBlog.MD este utilizat acesta, inclusiv în urma conversiilor.
BHP (Brake Horsepower): Indică puterea motorului măsurată la arborele cotit cu ajutorul unei frâne dinamometrice (de unde și denumirea brake), fără ca componentele din transmisie să absoarbă din energie. În Marea Britanie, 1 BHP este numeric egal cu 1 HP imperial, însă termenul accentuează faptele că măsurătoarea s-a făcut fără pierderi auxiliare.
CV (Cheval-Vapeur): Reprezintă denumirea în limba franceză pentru calul putere metric. Din punct de vedere al fizicii, 1 CV este identic cu 1 PS. Totuși, trebuie făcută o distincție clară față de calul fiscal (utilizat tot sub denumirea de CV în Franța sau Italia), care este o unitate administrativă abstractă calculată pe baza emisiilor și a capacității cilindrice pentru stabilirea impozitului auto. Ferrari este unul dintre producătorii care utilizează CV.
kW (Kilowatt): Este unitatea oficială și universală de măsură a puterii din Sistemul Internațional de Unități (SI). Deoarece elimina neconcordanțele dintre sistemul imperial și cel metric, Directiva Europeană 80/181/CEE a impus utilizarea kW ca unitate primară în toate documentele tehnice și de omologare. De asemenea, kW este unitatea standard folosită pentru definirea performanțelor motoarelor electrice și ale vehiculelor hibride. Aici pe AutoBlog.MD uneori indicăm puterea în kW, însă în majoritatea cazurilor o convertim în PS în procesul de realizare a articolelor și o indicăm în final în CP (cai putere) pentru comoditatea cititorilor.
Relațiile de conversie și diferențele dintre standarde
Deși în vorbirea curentă termenii HP, CV/PS și BHP sunt utilizați ca fiind echivalenți, diferențele dintre sistemul imperial și cel metric generează variații numerice vizibile la mașinile de mare putere.
Formulele exacte de calcul și conversie sunt următoarele:
- 1 kW = 1,35962 PS/CV
- 1 kW = 1,34048 HP
- 1 kW = 1,34 BHP
- 1 HP = 1,01427 PS
- 1 PS = 0,99 BHP
Pentru a înțelege impactul practic al acestor diferențe, putem analiza exemplul unui supercar evaluat la 1000 kW:
- În cai putere metrici (PS/CV): 1000 × 1,35962 = 1359,62 PS (1360 CP urmare a rotunjirii)
- În cai putere imperiali (HP/BHP): 1000 × 1,34048 = 1340,48 HP
- 1340,48 HP în urma conversiei sunt exact 1359,619 PS
Concluzie: Aceeași mașină va avea cifre diferite în fișa tehnică în funcție de piața pe care este vândută, deși performanța fizică a vehiculului este absolut identică.
Alte specifice din industria auto
Pe lângă unitățile principale menționate mai sus, de-a lungul timpului au existat și alte norme industriale de omologare:
- SAE Gross hp vs. SAE Net hp: În Statele Unite, înainte de anul 1972, puterea motoarelor era măsurată în cai putere financiari/bruți (SAE Gross), adică fără filtru de aer, evacuare, alternator sau pompă de apă conectate. Acest lucru ducea la cifre uriașe pe hârtie (de exemplu 400 HP), dar la performanțe reale mult mai mici. Din 1972 s-a trecut la SAE Net, măsurătoare efectuată cu toate accesoriile reale instalate pe motor.
- DIN (Deutsches Institut für Normung): Standardul german DIN 70020 măsoară puterea motorului cu toate accesoriile de serie montate (evacuare, sistem de răcire, alternator), fiind cel mai fidel indicator pentru performanțele reale înregistrate de mașinile europene.
- ECE R85: Standardul modern utilizat în Uniunea Europeană pentru omologarea motoarelor cu ardere internă și a propulsoarelor electrice, care măsoară puterea netă debitată în condiții de laborator controlate.
Cmentariile sunt închise