Todo lo que necesitas saber sobre los caballos de potencia

Todos utilizamos el término caballo de potencia, lo oímos y lo leemos siempre que se habla de coches, pero ¿qué es exactamente el caballo de potencia y cómo se empezó a utilizar? La respuesta a esta pregunta y mucho más te espera a continuación.

Caballos de fuerza – una breve historia

Empecemos por el principio. El término se acuñó en el siglo XVIII, cuando el ingeniero escocés James Watt -famoso por su trabajo en las máquinas de vapor y por conseguir que ofrecieran un mayor rendimiento- quiso encontrar una forma de referirse a la potencia que podía proporcionar un caballo de mina que levantara carbón.

Mientras investigaba el tema, Watt llegó a la conclusión de que un poni de mina podía hacer, de media, 22.000 pies-libra de trabajo en un minuto. A continuación, aumentó la cifra en un 50%, y así acuñó la medida de los caballos de potencia: 33.000 libras-pie de trabajo en un minuto.

Bien, pero ¿qué es exactamente la potencia?

Bueno, eso no es del todo exacto, como demostró Jason Fenske, de Engineering Explained, en uno de sus vídeos.

Sin embargo, pregunte a la Enciclopedia Británica y le dirá que la potencia es la velocidad a la que se realiza el trabajo. ¿Recuerdas a James Watt? Un caballo de fuerza es 33.000 libras-pie de trabajo por minuto. En otras palabras, los caballos de fuerza reflejan la potencia necesaria para levantar una masa de 33.000 sobre un pie en un minuto.

Los caballos de fuerza también tienen un equivalente eléctrico, ya que un caballo de fuerza equivale a 764 vatios. Además, existe el caballo de vapor métrico -otra unidad de potencia- que equivale a 32.549 pies-libra por minuto o 0,9863 caballos (los fabricantes alemanes y algunos europeos lo utilizan cuando indican la potencia del motor; es esa «PS» con la que a veces te tropiezas cuando lees la literatura de los coches).

Para poner las cosas en perspectiva (mundana) un poco más, Popular Science da algunos ejemplos de la vida real de los caballos de vapor y su, bueno, potencia. Por ejemplo, un ciclista medio puede desarrollar un caballo de potencia durante «un sprint momentáneo a toda velocidad». Además, un caballo de potencia es suficiente para alimentar una «cafetera de goteo estándar».

También ayuda a familiarizarse con los siguientes términos y su significado:

Trabajo: la cantidad de fuerza generada a lo largo de una distancia, que se mide utilizando unidades como el pie-libra, el kilovatio-hora o el BTU (unidad térmica británica).

Energía: capacidad de un mecanismo para realizar trabajo por diversos medios: mecánicos, térmicos o eléctricos.

Potencia: tasa de trabajo, es decir, cuánto trabajo se realiza dividido por el tiempo necesario para realizarlo.

¿Cuál es la diferencia entre caballos de potencia y par de torsión, entonces?

Piense en cuando intenta utilizar una llave inglesa para apretar un tornillo. Empujas la llave hacia abajo, aplicando así una fuerza, que se aplica al brazo de la llave (que tiene una longitud determinada) – así que la fuerza generada por tus músculos y la propia llave crea un par de torsión en lo que estás apretando. Así pues, el par motor es igual a la fuerza multiplicada por la distancia. Teniendo esto en cuenta, puedes aumentar el par de dos maneras: aumentando la fuerza aplicada o aumentando la distancia. Por eso es más fácil aflojar tornillos muy apretados con una carraca o una «barra rompedora» más larga. Cuanta más palanca -distancia- se tiene, más par se crea.

El mismo principio se aplica dentro de un motor. Allí, la fuerza la proporciona la combustión (la mezcla de aire y combustible que se enciende dentro del cilindro), que a su vez presiona el pistón que a su vez mueve el cigüeñal. Así que tienes tu fuerza y tu distancia (la longitud del brazo del pistón), por lo tanto el par se genera en el cigüeñal.

La potencia, por otro lado, es la fuerza multiplicada por la distancia multiplicada por las rpm. Sabemos que la fuerza multiplicada por la distancia es el par motor, por lo que la potencia es el par motor multiplicado por las rpm. Lo que nos lleva a la siguiente pregunta.

¿Cómo se puede medir la potencia del motor?

La respuesta obvia es un dinamómetro, también conocido como banco de potencia. Sin embargo, el banco de potencia mide el par motor, no la potencia. Así que para obtener una lectura de caballos de fuerza, sólo tienes que multiplicar el par por las rpm y dividirlo por 5252. ¿Por qué ese número? Es una buena pregunta. El vídeo de arriba te da una buena explicación por cortesía de Donut Media (P.D.: tal vez quieras saltar hasta el minuto 5:20, por cierto).

¿Por qué los motores diésel tienen más par que caballos de potencia?

Todo tiene que ver con la relación de compresión. Los diésel tienen una mayor relación de compresión que los motores de gasolina. ¿Qué significa eso? ¿Recuerdas cómo la llave inglesa más larga generaba más par? Es el mismo principio.

Sin embargo, el pistón también tiene que viajar sobre una distancia mucho más hacer a través de una revolución, lo que significa que no puede moverse tan rápidamente como uno de un motor de gasolina. Ahora, ¿recuerdas que los caballos de fuerza son trabajo hecho rápidamente? Bueno, los diésel pueden hacer mucho trabajo, pero no pueden hacerlo tan rápido como un motor de gasolina, por lo que mientras tienen altos niveles de par, los caballos de fuerza están en el lado corto.

Es por eso que su gran camión puede transportar una gran cantidad de mercancías, o un autobús tiene suficiente fuerza para transportar a un montón de gente, pero no puede ir tan rápido como un coche normal de gasolina.

¿Qué significan los caballos de fuerza?

Los caballos de fuerza son la velocidad a la que se realiza el trabajo.Como se ha descrito anteriormente, un caballo de fuerza equivale a 33.000 libras-pie de trabajo en un minuto. La potencia es también el par multiplicado por el tiempo, es decir, la cantidad de trabajo que se puede realizar en un tiempo determinado.

¿Un caballo de vapor equivale realmente a la potencia de un caballo?

No. El término «caballo de vapor» proviene del uso que hizo James Watt de los caballos de la mina en su intento de determinar la cantidad de trabajo que podía realizar uno de estos ponis en un minuto.

¿Cuál es la potencia media de un coche?

Nada está escrito en piedra y, como todos sabemos, la potencia varía mucho de un coche a otro y de un segmento a otro. Sin embargo, en un coche americano normal, puedes esperar, de media, entre 180 y 200 caballos.