Conversione da kilowatt a cavalli vapore: quanti CV in un kW + principi e metodi di calcolo

Il cavallo vapore e il Watt. Il primo termine è un misuratore di potenza, sempre più obsoleto, gradualmente sostituito dall'elettrotecnica, il secondo è moderno. Gli automobilisti, tuttavia, resistono, preferendo l'immediatezza visiva.

A volte è necessario convertire i 'CV' in watt – vediamo come sono correlati.

Che cos'è il cavallo vapore?

L'unica misura di potenza il cui equivalente è riconosciuto in tutto il mondo è il kilowatt. Tuttavia, nonostante ciò, dove ci sono motori a combustione interna, la loro potenza è indicata in cavalli vapore. Questa unità è popolare anche per il calcolo della tassa di circolazione.

Per questo motivo, i proprietari di veicoli privati devono convertire i kilowatt in questa unità non standard.

L'espressione è entrata saldamente nel lessico sin da quando James Watt dalla Scozia, alla fine del XVII secolo, introdusse nella produzione la prima macchina a vapore, che sostituì la trazione a cavallo.

Il cavallo vapore, come termine e misuratore, permetteva alla gente comune di visualizzare quante cavalli venivano sostituiti dalla macchina.

Un fatto interessante: un tempo in Francia, più precisamente a Parigi, esistevano norme per la forza di trazione dei veicoli (omnibus).

Secondo queste norme, un cavallo aggiogato a un veicolo, durante una giornata lavorativa di 5 ore e mezza e con una forza di trazione di 25,8 kg, doveva percorrere quotidianamente 55,056 km. La potenza sviluppata dai cavalli era di 72 kgm/s.

Il valore della potenza in Francia era quasi identico a quello ottenuto in Inghilterra. L'unità francese si chiamava Cheval vapeur. In traduzione letterale suona come 'cavallo vapore'.

Osservando il lavoro di un cavallo che sollevava un carico da una miniera, stabilì che a una velocità costante di 1 m/s sollevava un carico di peso vicino a 75 kg.

Attraverso calcoli, James Watt definì il cavallo vapore come la potenza con cui un cavallo può sollevare un carico di massa 250 kg per 1 secondo a un'altezza di 30 cm. Quindi, 1 CV = 75 kgm/s, e in watt, 735,499 watt.

Successivamente, entrarono in uso queste varianti del cavallo vapore:

• elettrici;
• meccanici;
• indicatori;
• caldaia e molti altri.

Poiché la definizione di cavallo vapore è ambigua, per mettere ordine in questa questione, nel 1882 l'associazione inglese degli ingegneri al suo congresso approvò un'unità di misura della potenza precedentemente sconosciuta. Fu denominata in onore dell'inventore: W (watt) o W, e divenne internazionale.

Successivamente, l'adozione del SI prescriveva di indicare la potenza del motore in chilowatt. L'unità iniziò a essere utilizzata nella documentazione tecnica, nei dépliant pubblicitari. Per porre definitivamente fine al concetto obsoleto, nel 2010 con una direttiva dell'UE è stato vietato l'uso dei cavalli vapore senza la doppia indicazione in chilowatt.

James Watt, quando introdusse il concetto di cavallo vapore, intendeva semplicemente mostrare i vantaggi dell'uso delle macchine al posto degli animali. Lo fece calcolando il dispendio energetico che un cavallo e un meccanismo impiegano nel sollevare un carico.

I diversi tipi di cavalli vapore sono stati collegati ai watt nel modo seguente:

• elettrico — 746 W;
• meccanico — 745,699871582 W;
• metrico — 735,4988 W;
• indicato — 745,6998715822 W;
• caldaia — 9809,5 W.

I paesi europei, per lo più, utilizzano il cavallo vapore metrico. Con esso si intende la potenza impiegata per sollevare un peso di 75 kg a velocità costante e con l'accelerazione standard g = 9,80665 m/s².

Negli Stati Uniti e nel Regno Unito, nell'industria automobilistica, il cavallo vapore equivale a 1,0138696789 cavalli vapore metrici o 745,6998815 W. I cavalli vapore caldaia e elettrici sono utilizzati anche in America.

Mentre l'unità metrica equivale a 0,74 kW, nella definizione di questa unità in piedi e libbre, essa è associata allo spostamento di un carico di massa 1 libbra su 33 000 piedi in 1 minuto oppure 1 libbra su una distanza di 550 piedi in 1 secondo.

Dalla circolazione ufficiale in Russia è stata ritirata l'unità «cavallo vapore». Tuttavia, nel calcolo della tassa sui trasporti si utilizza ancora la variante metrica del cv. In tal caso, l'importo della tassa viene moltiplicato per il numero di cv.

Unità di misura watt e kilowatt

L'unità di potenza watt fa parte del sistema SI. Un watt è il lavoro di 1 J svolto in 1 secondo.

Si può esprimere questa misura di potenza anche attraverso il rapporto di altre unità:

1. Newton spostato di 1 m in 1 s.
2. Un chilogrammo spostato in un secondo di 1 m.
3. Volt-ampere.

In un chilowatt ci sono 1000 watt. Con questa unità si misurano l'energia sonora, termica, la potenza elettrica, i flussi di radiazione.

Metodi di conversione da kilowatt a CV

La conversione reciproca di queste due unità può essere effettuata con diversi metodi:

1. Convertitori online. Per questo esistono prodotti software, ma è necessario l'accesso alla rete. Se si dispone di Internet, il metodo è molto rapido e semplice.
2. Tabelle. In esse sono contenuti i valori che ricorrono più spesso.
3. Formule di conversione. Vengono utilizzate per la “conversione” manuale delle grandezze fisiche.
   

Valori numerici utilizzati nella pratica: 1 kW = 1,36 CV, 1 CV = 0,735 kW. È più semplice lavorare con la prima espressione e, per semplificare, 1,36 viene arrotondato a 1,4. L'errore è ridotto e, se la potenza viene valutata approssimativamente, il suo valore può essere trascurato.

Il modo in cui la potenza è stata effettivamente determinata influisce sul valore della potenza ottenuta convertendo da un'unità all'altra.

In pratica, la conversione da kW a CV si presenta così:

90 kW x 1,4 = 126 CV e l'operazione inversa: 140 CV : 1,4 = 100 kW.

Per calcoli più precisi, al fine di determinare esattamente quanti cavalli vapore ci siano in un kilowatt, si utilizza il coefficiente 1,35962162.

Il cavallo vapore nell'automobile

Il valore in kW diviso per 0,735 dà il numero di cavalli vapore dell'auto. È paragonabile al lavoro compiuto in 1 secondo per sollevare un peso di 75 kg di 1 metro. Viene presa in considerazione anche la gravità terrestre.

Maggiore è la potenza del motore di un'auto rispetto al peso del veicolo, più efficiente è l'auto. In altre parole, più leggera è la carrozzeria, maggiore è la potenza e più rapida sarà l'accelerazione dell'auto.

Per convertire la potenza nominale di un determinato veicolo da kilowatt in cavalli vapore, dividere il valore disponibile per 0,735

Ad esempio, la Jeep Wrangler ha una potenza di 177 CV e un peso totale di 2,505 t. Il rapporto potenza/peso sarà: 177 : 2505 = 70,56. Accelerazione da 0 a 100 km/h: 10,1 s.

Se prendiamo una potente Ferrari 355 F1 con un motore da 375 CV e un peso di 2,9 t, il rapporto sarà 375 : 2900 = 0,129. Accelerazione da 0 a 100 km/h: 4,6 secondi.

Questa è una tabella con cui è possibile convertire molto facilmente i cavalli vapore in kilowatt senza alcun calcolo.

La designazione dei cavalli vapore è diversa nei vari Paesi. Mentre in Russia è 'l.s.', nei Paesi di lingua inglese è 'hp', nei Paesi Bassi 'pk', in Germania 'PS', in Francia 'CV'.

Quando fu introdotto il kilowatt, la Francia smise di usare CV e passò completamente a queste nuove unità di potenza per il calcolo delle imposte. Nel Regno Unito, l'imposta sul veicolo si basa sulle dimensioni dell'auto.

In Russia, oltre all'imposta sui veicoli, i CV vengono utilizzati per calcolare l'importo del pagamento per l'assicurazione del 'cavallo di ferro' (OSAGO). I CV vengono utilizzati anche per determinare la potenza effettiva del motore dell'auto. Sono in uso anche termini come 'lordo' e 'netto'.

Il primo indicatore viene misurato sul banco prova e il funzionamento della pompa di raffreddamento, dell'alternatore e di altri sistemi ausiliari non viene preso in considerazione. Il suo valore è sempre superiore al secondo parametro, ma non riflette la potenza generata in condizioni normali.

Se si utilizza questo metodo per convertire i kilowatt indicati nel libretto, si otterrà solo la quantità di lavoro del motore. Per valutare con precisione la sua potenza, non è pratico usare questo metodo a causa del grande margine di errore, che varia dal 10 al 25%. Poiché le letture del motore saranno sovrastimate, anche la tassa di circolazione sarà più elevata.

Il banco fornisce il valore netto tenendo conto dei sistemi ausiliari. Il parametro così ottenuto corrisponde in modo più preciso alla potenza in condizioni normali. Uno strumento come il dinamometro può determinare la potenza in modo ancora più accurato.

Quanto maggiore è il numero di cavalli vapore del motore di un'auto, tanto più alta è la tassa che il proprietario deve pagare; pertanto ogni automobilista deve essere in grado di convertire la potenza da kW in CV e viceversa.

La classe dell'auto e le sue caratteristiche dinamiche dipendono da quanti cavalli vapore sviluppa il motore.

Se non si dispone della documentazione tecnica dell'auto e se ne deve conoscere la potenza, si può procedere in due modi.

#1: Metodo per determinare la potenza dell'automobile

Per determinare la potenza in cavalli vapore tradizionali utilizzando questa opzione, sono necessari valori come la coppia motrice e il numero di giri del motore. Li si possono trovare nel manuale o su Internet, specificando la marca corrispondente dell'auto.

Successivamente, i parametri trovati vengono moltiplicati. Per il calcolo si utilizza la seguente espressione:

(RPM × T) / 5252 = HP

In essa, RPM indica i giri del motore, T la coppia motrice, 5,252 il numero di radianti al secondo. Ad esempio, un modello di auto Hyundai Santa Fe ha una coppia di 227 a 4000 giri, quindi 227 × 4000 = 908.000. Il risultato viene diviso per 5252 e si ottiene la potenza in cavalli vapore:

908.000 : 5252 = 173 CV

#2: Metodo di calcolo della potenza

Sul motore dell'auto sono solitamente indicati la tensione in volt, l'intensità di corrente in ampere e il rendimento in percentuale.

Utilizzando questi dati, si calcola la potenza del motore in CV secondo la formula:

(V × I × rendimento) : 746 = HP

Il rendimento viene convertito in frazione decimale, ad esempio 82% diventa 0,82.

Si moltiplicano tensione, corrente e rendimento, poi si divide il risultato per 746. Ad esempio, se la tensione è 240 V, la corrente 5 A e il rendimento 82%, la potenza in CV sarà 1,32 CV.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Approfondimento sul cavallo vapore:

Sempre più spesso la potenza viene indicata in kilowatt, mentre le unità non di sistema stanno scomparendo. Tuttavia, la necessità di convertire i cavalli vapore esiste ancora. Finché queste unità esisteranno, bisogna saperle usare correttamente.

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