Conversão de quilowatts em cavalos de potência: quantos CV em um kW + princípios e métodos de cálculo

Cavalo de potência e Watt. O primeiro termo é uma medida de potência, cada vez mais obsoleta, gradualmente substituída na eletrotécnica; o segundo é moderno. Os motoristas, no entanto, resistem, preferindo a visualização.

Às vezes, é necessário converter «cv» em watts – vamos entender como eles se relacionam.

O que é um cavalo de potência?

A única medida de potência cujo equivalente é reconhecido mundialmente é o quilowatt. No entanto, apesar disso, onde existem motores de combustão interna, sua potência é indicada em cavalos de potência. Esta unidade também é popular no cálculo do imposto sobre veículos.

Por esse motivo, os proprietários de veículos próprios precisam converter quilowatts para esta unidade não pertencente ao sistema.

A expressão entrou firmemente no léxico desde a época em que James Watt, da Escócia, no final do século 17, introduziu na produção a primeira máquina a vapor, que substituiu a tração animal.

O cavalo de potência, como termo e medida, permitia ao leigo visualizar claramente quantos cavalos eram substituídos pela máquina.

Fato interessante: na França, mais precisamente em Paris, havia normas para o esforço de tração de veículos (ônibus).

De acordo com elas, um cavalo atrelado a uma carruagem, durante uma jornada de trabalho de 5 horas e meia e com valor de força de tração de 25,8 kg, deveria percorrer diariamente 55,056 km. A potência desenvolvida pelos cavalos era de 72 kgm/s.

O valor de potência na França é quase idêntico ao obtido na Inglaterra. A unidade francesa era chamada de Cheval vapeur. Em tradução literal, soa como «cavalo a vapor».

Observando o trabalho de um cavalo levantando carga de uma mina, ele determinou que, a uma velocidade constante de 1 m/s, ele levanta uma carga com peso de aproximadamente 75 kg.

Através de cálculos, James Watt definiu o cavalo de potência como a potência com a qual um cavalo consegue levantar uma carga de massa de 250 kg em 1 segundo a uma altura de 30 cm. Consequentemente, 1 cv = 75 kgm/s, e em watts, 735,499 watts.

Em seguida, entraram em uso as seguintes variantes de cavalos de potência:

• elétricos;
• mecânicos;
• indicadores;
• caldeiras e muitas outras.

Como a definição de cavalo-vapor é ambígua, para trazer ordem a essa questão, em 1882 a Associação de Engenheiros Inglesa, em seu congresso, aprovou uma unidade de medida de potência anteriormente desconhecida. Ela foi nomeada em homenagem ao inventor — Watt (W) e tornou-se internacional.

Posteriormente, a adoção do SI determinou que a potência do motor fosse expressa em quilowatts. A unidade passou a ser usada em documentação técnica e folhetos publicitários. Para acabar de vez com o conceito ultrapassado, em 2010, uma diretiva da UE proibiu o uso de cavalos-vapor sem a equivalência em quilowatts.

James Watt, ao introduzir o conceito de cavalo-vapor, simplesmente procurou mostrar as vantagens do uso de máquinas em vez de animais. Ele fez isso calculando o gasto de energia que um cavalo e uma máquina consomem ao levantar uma carga.

Diferentes tipos de cavalos-vapor foram relacionados aos watts da seguinte forma:

• elétrico — 746 W;
• mecânico — 745,699871582 W;
• métrico — 735,4988 W;
• indicado — 745,6998715822 W;
• caldeira — 9809,5 W.

Os países europeus, em sua maioria, utilizam o cavalo-vapor métrico. Ele se refere à potência usada para elevar verticalmente um peso de 75 kg a uma velocidade constante e aceleração padrão g=9,80665 m/s².

Nos EUA e no Reino Unido, na indústria automobilística, o cavalo-vapor é igual a 1,0138696789 cavalo-vapor métrico ou 745,6998815 W. Cavalos-vapor de caldeira e elétricos também são usados na América.

Enquanto a unidade métrica equivale a 0,74 kW, ao definir essa unidade em pés e libras, ela é associada ao deslocamento de uma massa de 1 libra por 33.000 pés em 1 minuto ou 1 libra por 550 pés em 1 segundo.

A unidade "cavalo-vapor" foi retirada de circulação oficial na Rússia. No entanto, ao calcular o imposto sobre veículos, a variedade métrica do cv ainda é usada. O valor do imposto é multiplicado pelo número de cv.

Unidades de medida watt e quilowatt

A unidade de potência watt faz parte do sistema SI. Um watt é o trabalho de 1 joule realizado em 1 segundo.

Pode-se expressar essa medida de potência também por meio da relação de outras unidades:

1. Newton deslocado por 1 m em 1 s.
2. Um quilograma deslocado por 1 m em 1 segundo.
3. Volt-ampère.

Um quilowatt contém 1000 watts. Esta unidade é usada para medir energia sonora, térmica, potência elétrica, fluxos de radiação.

Métodos de conversão de quilowatts em cv

A conversão mútua entre essas duas unidades pode ser feita por vários métodos:

1. Conversores online. Existem produtos de software para isso, mas é necessário acesso à internet. Se houver internet, o método é muito rápido e simples.
2. Tabelas. Elas contêm valores que ocorrem com mais frequência.
3. Fórmulas de conversão. São usadas para a “conversão” manual de grandezas físicas.
   

Valores numéricos usados na prática: 1 kW = 1,36 cv, 1 cv = 0,735 kW. É mais fácil trabalhar com a primeira expressão e, para simplificar, 1,36 é arredondado para 1,4. O erro é pequeno e, se a potência for avaliada aproximadamente, seu valor pode ser desprezado.

A forma como a potência foi realmente determinada influencia o valor da potência obtida na conversão de uma unidade para outra.

Na prática, a conversão de kW para cv terá a seguinte forma:

90 kW x 1,4 = 126 cv e a operação inversa: 140 cv : 1,4 = 100 kW.

Para cálculos mais precisos, com o objetivo de determinar quantos cavalos-vapor existem em um quilowatt, utiliza-se o coeficiente 1,35962162.

O cavalo de potência no automóvel

O valor em kW, dividido por 0,735, é o cavalo-vapor no automóvel. Ele é comparável à ação realizada em 1 segundo para levantar uma carga de 75 kg a 1 metro de altura. Além disso, a gravidade terrestre é levada em consideração.

Quanto maior a potência do motor do veículo em relação à sua massa, mais eficiente ele é. Em outras palavras, quanto menor o peso da carroceria, maior o índice de potência e maior será a aceleração do veículo.

Para transformar a potência nominal de um determinado veículo de quilowatts para cavalos-vapor, é necessário dividir o valor existente por 0,735.

Por exemplo, o Jeep Wrangler tem potência de 177 cv e massa total de 2,505 t. A relação potência/peso total será: 177 : 2505 = 70,56. Aceleração de 0 a 100 km/h — 10,1 s.

Se considerarmos um carro potente como o Ferrari 355 F1 com motor de 375 cv e peso de 2,9 t, a relação será 375 : 2900 = 0,129. Aceleração de 0 a 100 km/h — 4,6 segundos.

Esta é uma tabela com a qual se pode transformar cavalos-vapor em quilowatts de forma muito simples, sem nenhum cálculo.

A designação de cavalos-vapor é diferente em vários países. Enquanto na Rússia é cv, nos países de língua inglesa é hp, na Holanda é pk, na Alemanha é PS, na França é CV.

Quando o quilowatt foi introduzido, na França deixaram de usar o CV e passaram a utilizar essas novas unidades de potência para o cálculo do imposto. No Reino Unido, a base do imposto sobre veículos passou a ser as dimensões do automóvel.

Na Rússia, além do imposto sobre veículos, o cv é usado no cálculo do valor do pagamento do seguro do 'cavalo de ferro' (OSAGO). O cv também é usado na determinação da potência real do motor do veículo. Além disso, termos como bruto e líquido são utilizados.

O primeiro indicador é medido em bancada e o trabalho da bomba de arrefecimento, do alternador e de outros sistemas auxiliares não é levado em consideração. Seu valor é sempre superior ao segundo parâmetro, mas não reflete a potência gerada em condições normais.

Se este método for usado para converter os quilowatts especificados na ficha técnica, apenas a quantidade de trabalho do motor será determinada. Para avaliar com precisão sua potência, esse método é impraticável devido ao grande erro, que varia de 10 a 25%. Como os indicadores do motor serão superestimados, o imposto sobre veículos também será maior.

O dinamômetro fornece o valor líquido considerando os sistemas auxiliares. O parâmetro obtido desta forma corresponde mais precisamente à potência em condições normais. Um dispositivo como o dinamômetro pode determinar a potência com ainda mais exatidão.

Quanto maior a quantidade de cavalos de força do motor de um veículo, maior o imposto que o proprietário deve pagar. Portanto, todo motorista deve saber converter potência de kW para cv e vice-versa.

A classificação do veículo e suas características dinâmicas dependem de quantos cv o motor do carro desenvolve.

Se o veículo não tiver documentação técnica e for necessário saber sua potência, isso pode ser feito de duas maneiras.

#1: Método para determinar a potência do automóvel

Para determinar a potência em cavalos de força tradicionais usando esta opção, são necessários valores como torque e rotações do motor. Eles podem ser encontrados no manual ou na internet, especificando o modelo correspondente do veículo.

Em seguida, os parâmetros encontrados são multiplicados. Para o cálculo, utiliza-se a seguinte expressão:

(RPM x T) / 5252 = HP

Nela, RPM são as rotações do motor, T é o torque, 5.252 é a quantidade de radianos por segundo. Assim, um dos modelos do veículo Hyundai Santa Fe possui torque de 227 a 4000 rotações, portanto 227 x 4000 = 908.000. O resultado é dividido por 5252 e obtém-se a potência em cavalos de força:

908.000 : 5252 = 173 cv

#2: Método de cálculo da potência

No motor do veículo geralmente são indicados a tensão em volts, a corrente em amperes e a eficiência em porcentagem.

Usando esses dados, calcula-se a potência do motor em cv pela fórmula:

(V x I x Eficiência) : 746 = HP

A eficiência é convertida em fração decimal — como 82% em decimal 0,82.

Multiplica-se a tensão, a corrente e a eficiência, depois divide-se o resultado por 746. Assim, se a tensão for 240 V, a corrente 5 A e a eficiência 82%, a potência em cv será de 1,32 cv.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Detalhes sobre o cavalo de força:

Cada vez mais o valor da potência é indicado em quilowatts, e as unidades não sistêmicas estão caindo em desuso. Ainda assim, a necessidade de converter cavalos de força persiste. Enquanto essas unidades existirem, é preciso saber usá-las adequadamente.

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