Ce înseamnă calul-putere şi cum se calculează. Istoria unităţii care măsoară forţa motoarelor
0Forţa moatoarelor este măsurată în cai putere. Unitatea de măsură a fost introdusă de inventatorul scoţian James Watt în anul 1782 în timp ce lucra la îmbunătăţirea motoarelor cu aburi. Watt folosea un ponei pentru a transporta cărbunele în mină, motiv pentru care i-a venit ideea să măsoare puterea unei maşini cu aburi pornind de la poneiul său.
Un cal putere este forţa cu care poate fi ridicată o greutate de 75 de kilograme de la sol, împotriva forţei gravitaţionale, într-o secundă. În anii 1700, când au apărut primele motoare cu aburi, oamenii se foloseau de cai pentru toate muncile grele. Între acestea se aflau şi ridicatul sau lăsatul greutăţilor cu scripeţi în adâncul minelor de cărbune.
Când au apărut primele motoare primitive cu aburi în secolul XVII, inventatorul englez Thomas Savery a fost primul care şi-a pus întrebarea: oare câţi cai poate să înlocuiască un motor cu aburi? Aşa că au început comparaţiile dintre motoare şi cai. Tot el spunea că un motor ar putea să fie construit destul de mare, încât să facă treabă a 15-20 de cai, dând naştere astfel la zicala "motor cu puterea cailor", transformată ulterior în cai-putere.
Iniţial, James Watt a stabilit că, în medie, un ponei era capabil să ridice 220 de livre (aproximativ 110 kilograme) de cărbune pe o distanţă de 100 picioare (circa 30 de metri) într-un minut (22 000 ft·lbf/min). Watt nu a fost mulţumit de această valoare, considerând-o prea mică. El era convins că un cal de constituţie medie putea sa dezvolte mai mult decât o indicau calculele şi experimentele de până atunci. În 1782 el a determinat că un cal poate învârti o roată de acţionare a unei mori de 144 de ori în timp de o oră, adică de 2,4 ori pe minut. Roata avea o rază de 12 picioare, iar forţa de tracţiune a calului a fost estimată la 180 de livre. Aplicând o formulă a rezultat valoarea de 33,000 ft·lbf/min.
Calul putere se utilizează uneori pentru a specifică puterea motoarelor electrice sau termice, domeniu unde unitatea de măsură folosită pentru energie este ”calul putere oră”.
În anul 1993, doi fizicieni au ajuns la o concluzie destul de interesantă, în urmă unor teste realizate cu câţiva cai puternici. Ei au realizat că, de fapt, un cal poate să producă până la 14,9 CP, dar numai pentru scurte perioade de timp, dar că, la o muncă obişnuită de povară, trăgând un plug pe câmp, de exemplu, un cal exercită constant 1 CP. Aceleaşi teste au arătat că un om normal poate să producă până la 1,2 CP pentru scurte perioade de timp sau 0,1 CP pe termen nelimitat. Celebrul atlet Usain Bolt poate produce, potrivit studiilor realizate, 3,5 CP la viteză maximă, pe care o atinge pe distanţa de 100 de metri.
Începând cu 1972, Uniunea Europeană a introdus o nouă unitate de măsură numită kilowatt, ca fiind unitatea oficială de măsurare a puterii. Fie că e vorba de puterea motoarelor mecanice, electrice, a diverselor scule electrice şi chiar a diverselor aparate electrice: incalzitoare, televizoare, aparate audio, etc. Însă abia în ianuarie 2010, prin directiva a Comisiei Europene, companiile auto au fost împiedicate să mai folosească oficial calul-putere că unitate de măsură a puterii, fiind permisă doar utilizarea sa ca unitate suplimentară. Un cal-putere în româneşte se prescurtează CP, însă în engleză el poate fi HP (HorsePower) sau la americani BHP (Brake HorsePower).