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LA EDAD DORADA DE LA INDUSTRIA AUTOMOTRIZ
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Tema S A B E R - M Á S
Subtemas ¿Cuántas razas de caballos?
  Aclaraciones técnico-gramaticales
  Empuje y Drag

He aquí algunos conocimientos técnicos básicos y convenciones para permitir una mejor apreciación de este sitio.

¿CUÁNTAS RAZAS DE CABALLOS?
©PARABRISAS, Agosto 1961

¿Qué es un caballo? Hace siglos no se conocía ninguna forma de generar potencia que no fuera la producida por el esfuerzo muscular, humano o animal. No había máquinas de ninguna especie, hasta que se descubrió la fuerza que genera el vapor. El hecho de que estas máquinas produjeran energía “por su cuenta” sugirió la conveniencia de establecer un sistema que permitiera medir comparativamente la potencia suministrada por diversas máquinas. En el caso del caballo —el animal de trabajo más difundido en occidente— se observó que la cifra “average” (producto de varias observaciones) estaba en alrededor de 33.000 libras pie por minuto; vale decir, que un caballo podía levantar un peso de 33.000 libras (15.000 kilos) un pie (30 cm) en un minuto.
En todo el mundo empezó a adoptarse, entonces, el “Horse-Power” (potencia de un caballo) como estándar de medición de la potencia suministrada por máquinas a vapor, y luego a explosión, eléctrica, etc. De modo que cuando se dice que un automóvil tiene 100 HP, significa que su fuerza es igual —teóricamente— a la de 100 caballos. Dicho más técnicamente: un motor de 100 HP es, por definición, capaz de levantar un peso de 33.000 x 100 libras (3.300.000 libras) unos 30 centímetros en un minuto. Pero estas medidas estaban en términos de pulgadas, pies, libras, etc. Así que cuando los países que utilizaban el sistema métrico comenzaron a tratar con el problema, decidieron adoptar medidas propias para expresar la potencia. Adoptaron de tal forma el “Cheval Vapeur” o “Caballo de Vapor” (CV), que equivale a 75 kilos elevados a un metro en un segundo. La relación entre HP y CV se obtiene después de un sencillo cálculo de “regla de tres” y que resulta en que 75 HP equivalen a 76 CV (1 HP = 1,012 CV; 1 CV = 0,987 HP).
En la argentina se debería utilizar el CV, pero como nuestra adolescencia automovilística se desarrolló particularmente con coches americanos, he aquí que no terminamos de definirnos (Ni en 1961 ni ahora, principios del siglo XXI. Nota del administrador de la página). Sin embargo, la cuestión ha ido complicándose. Cuando empezaron a aparecer los primeros automóviles, ya estaba firmemente implantado el HP o el CV, según el país. Pero entonces los gobiernos vieron la posibilidad de cobrar impuestos sobre ellos. Y para no cobrar lo mismo por un coche grande que por uno chico, se decidió cobrar a “tanto por caballo”, adoptando una fórmula basada en las dimensiones físicas del motor (cilindrada y número de cilindros) que, según la práctica de ese tiempo, daba la potencia erogada.
Esta fórmula, sin embargo, no tenía previstos los adelantos mecánicos (aumento de las revoluciones, etc., lo que hace que un Fiat 600 con motor de 633 cc pueda entregar entre 24 y 28 CV, cuando a principios del siglo XX un motor de estas dimensiones no hubiese generado más de 3 o 4 caballos), y a medida que los motores fueron haciéndose más y más eficientes (unas 40 veces entre 1900 y los años ’50), la fórmula adoptada fue convirtiéndose en una mera formalidad impositiva. En 1947, Inglaterra dejó de usar ese sistema, cobrando una patente fija para todo automotor, pero Francia siguió con los CV de fórmula, siendo sus potencias efectivas, por lógica, mucho más elevadas. (Y no existe relación matemática entre CV de fórmula y CV efectivos.). En Estados Unidos nunca se usó esa fórmula, de modo que las potencias siempre se declararon en cifras efectivas. Pero la potencia efectiva también tiene sus cosas.
Para medir la potencia efectiva se utiliza un instrumento llamado dinamómetro. Muy bien, usted saca el motor de su auto y lo coloca en el dinamómetro, donde obtiene una potencia de, digamos, 20 CV. Pero usted, ¿puso el motor con silenciador o sin silenciador? ¿Sin silenciador? Póngalo y verá que la potencia baja. Esto se debe a que el escape “roba” potencia, y lo mismo ocurre con el ventilador, la dínamo, etc. Hay así, infinitas formas de medir la potencia, aunque se puede hablar de potencia “neta” (con todos los accesorios) y potencia “bruta” (con el motor pelado). Estos extremos están representados por Alemania, con sus severísimas normas DIN (Deutsche Industrie Norm), que requieren que el motor se pruebe con todos los accesorios que se utilizarán para circular, y Estados Unidos, cuyo SAE (Society of Automotive Engineers) se limita e expresar que “el motor se probará con los accesorios indispensables para su funcionamiento”. Inglaterra, Francia e Italia carecen de norma, y la medición de potencia queda librada al criterio individual del fabricante.
Hasta mediados de los años ’50, los países europeos tendían a realizar las mediciones bajo condiciones bastante severas (aunque no tantas como en el sistema DIN), pero cuando comenzó a crecer la exportación de coches europeos a los Estados Unidos, se hizo evidente la desventaja publicitaria, por lo cual se comenzó a difundir la potencia bruta en Europa. Hoy (1961), la cifra más difundida es, en términos generales, la SAE.

RESUMEN
HP (horse-power). Unidad de potencia ideada en Inglaterra para medir la fuerza de los primeros motores. Equivale a 550 libras-pie-seg. Es casi igual al CV. 1 HP = 1,012 CV.
CV (cheval de vapeur). Unidad ideada en Francia adaptada al sistema métrico. Equivale a 75 kilogramos por metro por segundo. Es casi igual al HP: 1 CV = 0,987 HP.
HP o CV fiscales. En algunos países se empezó a usar una fórmula empírica para calcular los impuestos a los primeros automóviles. Estas fórmulas se basaban sólo en la cilindrada. y cuando los motores se fueron haciendo más eficientes, poco tenían que ver los CV o HP fiscales con los reales.
HP o CV brutos y netos. La potencia de un motor se prueba mediante un dinamómetro conectado a él. Cuando el motor se prueba con todos los accesorios --como si estuviera colocado en el automóvil (ventilador, filtro de aire, etc.)-- se habla de potencia "neta". Cuando se prueba sin ellos, se habla de potencia "bruta".
DIN y SAE. En Alemania, la norma DIN exige que el motor sea probado con todos los accesorios para verificar su potencia. En los Estados Unidos, la norma SAE pide que se haga con el motor "pelado".

ACLARACIONES TÉCNICO-GRAMATICALES
Ing. Lázaro Musih ©PARABRISAS, Diciembre 1966

Dado que esta es una página "histórico-técnica", es importante realizar algunas aclaraciones sobre la forma de escribir los datos. A continuación se da una tabla en la que figuran el término y los símbolos correctos e incorrectos que se deben utilizar, según lo planteado por el ing. Lázaro Musih en Parabrisas, en 1966, planteo que se ha adoptado aquí.

Término
Simbolo
Correcto
Incorrecto
Amperio A amp., Amp.
Amperio hora Ah A/h
Caballo vapor CV CF, cf
centímetro cuadrado cm² cm.cu., c.cua.
centímetro cúbico cm³ cc, c.c., cm.cu.
Grado (ángulo) º gr.
Gramo g gr.
Hora h hr.
Kilogramo por cm cuadrado kg/cm² kg cm²
Kilogramo por cm cúbico kg/cm³ kg cm³
Kilográmetro kgm  
Kilómetro por hora km/h KPH, kph
Kilómetro por litro km/l km/lit., kpl
Kilowatt kW kv, Kw, KW
Kilowatt hora kWh KWH, kwh, kVh
Litro l l., lit.
Litro por 100 kilómetros l/100 km  
Metro por segundo m/s mps, m/seg
Metrokilogramo mkg mkgr.
Minuto (tiempo) min (*)  
Minuto (ángulo) '  
Revolución por minuto rev/min rpm, RPM, r.p.m.
Segundo (ángulo) " seg.
Segundo (tiempo) s sec., seg.
Voltio V v.
Watt W W., v.
x
Términos anglosajones
Traducción
Símbolo
Foot Pie ft
Foot-pound Pie-libra ft lb
Gallon Galón gal
Grain Grano gr
Horse power Caballo vapor hp (**)
Inch Pulgada in (in.)
Square inch pulgada² in² (s. in.)
Cubic inch pulgada³ in³ (cu. in.)
Mile Milla mile (mi.)
Miles per hour Millas por hora mile/h (mi/h)
Pound Libra lb
Pound per square inch libra por pulgada² lb/in² (psi)
Se recomienda usar el primer símbolo, sin que eso implique que el que aparece entre paréntesis sea incorrecto.
x
(*) Se puede utilizar "m" en los casos en que sea acompañado de los otros símbolos de tiempo y que no haya posibilidades de confusión, como en el siguiente ejemplo: 10 h 20 m 30 s
(**) En este caso se ha decidido hacer una excepción con respecto a lo señalado por el ing. Musih y adoptar el símbolo en mayúsculas, esto es, HP. Esto se hizo por la necesidad de facilitar la lectura y asimilarlo al CV.

EMPUJE Y DRAG
Del Correo de ©PARABRISAS, Junio 1965

¿Qué significa “empuje Tapley” y drag total?
Nosotros poseemos un stándard universalmente reconocido de velocidad, que es el “kilómetro por hora”. Sabemos que un auto que corre a 90 km/h se está desplazando a 25 metros por segundo, y todos estamos acostumbrados a hablar de velocidad. Pero resulta que los coches tienen otra característica que es la de acelerar o picar. Podemos decir que tal coche tiene un “pique” bárbaro, pero en este caso carecemos —en una conversación— de stándard de medida para definir más precisamente esa aceleración.
En física, es común expresar la aceleración en metros por segundo al cuadrado (m/seg²), es decir, la cantidad de metros por segundo que se incrementan se llama “acelerómetro” o, más simplemente, “Tapley”, por ser esa la marca de fábrica. El “Tapley” tiene la función de medir la aceleración, en la misma forma que un velocímetro mide la velocidad. El “Tapley” efectúa sus mediciones en “kilos por tonelada”. Expresa de esa forma un stándard de aceleración; cuanto mayor sean los “kg/ton”, mayor será la aceleración. El “Tapley” funciona mediante un péndulo suspendido en un líquido viscoso. Cuando el coche acelera, el péndulo tiende a abandonar la vertical, registrando una desviación sobre un cuadrante numerado. A mayor aceleración, mayor desviación del péndulo, mayor lectura del cuadrante. Más “Tapley”.
¿Qué significa “kilogramo por tonelada”? Supongamos que tenemos un coche que pesa exactamente 1.000 kilos. Y que lo remolcamos con una cuerda en cuyo extremo se encuentra una balanza romana, del tipo que se usa para pesar en los mercados, pero mucho más grande, por supuesto. Supongamos que damos un tirón a la cuerda y la romana registra 200 kilos en ese momento. Esa es una aceleración de 200 kilos por tonelada. Lógicamente, no todos los coches pesan una tonelada, pero la medida de aceleración es la misma. No interesa el peso del vehículo. Si tomamos una microcupé y un semiremolque que aceleran en función de 50 kg/ton, quiere decir que ambos aceleran exactamente lo mismo. Equis kilos por tonelada representa la aceleración que tendría un vehículo de una tonelada bajo equis kilos de empuje.
Cuando un automóvil se desplaza sobre la carretera, su avance es resistido por una suma de factores. Esto es evidente, pues de no ser así su velocidad sería infinita. Básicamente, esos factores son resistencia aerodinámica, resistencia de rodamiento y resistencia mecánica. Si nosotros, avanzando a una velocidad determinada, repentinamente desconectamos el motor y dejamos que el coche siga avanzando en carrera libre, observamos que irá desacelerando hasta detenerse. Suponiendo condiciones absolutamente iguales para dos o más coches, el que más demore en detenerse es el más eficiente en términos de suma total de sus resistencias al avance. Es decir, es más aerodinámico, tiene menos resistencia de rodamiento, o combina ambos factores; y a motores iguales, tendría que ser más económico o alcanzar una velocidad máxima superior. En la práctica, no resulta fácil aplicar el método de dejar rodar el coche hasta que se detenga. Es difícil encontrar tramos libres, el viento puede cambiar mientras el coche está rodando y, además, es menuda tarea medir la distancia recorrida. Entonces se recurre nuevamente al acelerómetro “Tapley”, pero en este caso se mide la desaceleración. Andamos a 100 km/h y, cuando todo está listo, desembragamos, mientras el observador toma la máxima lectura observada en el acelerómetro. Cuanto menor sea el “drag”, mayor es la cualidad de deslizamiento del coche. “Drag” es una palabra inglesa que en esa acepción significa retener, dificultar un avance.

EMPUJE Y DRAG DE ALGUNOS COCHES ARGENTINOS

Modelo
Empuje.
en kg/ton a km/h
Drag.
en kg/ton
Auto Union 1000S '62
70 a 90
55
Carabela '62
70,5 a 90
75
Chevrolet 400 '63
75 a 80
92
Chevrolet Super '64
85 a 108
55
Citroën 2 CV '63
67 a 65
50
De Carlo SL '65
32 a 85
80
Di Tella 1500 '62
57 a 78
70
Di Tella Magnette '64
90 a 90
64
Estanciera Tornado '66
59 a 94
82
Fiat 600D '62
36 a 90
56
Fiat 1100 '61
59 a 80
52
Fiat 1500 '64
66 a 104
67
Falcon '63
68 a 86
57
Jeep IKA '66
33 a 70
90
NSU Prinz '62
40 a 100
42
Peugeot 403 '63
36 a 80
65
Peugeot 404 '65
45 a 90
36
Rambler Classic 660 '64
67,5 a 90
45
Renault Dauphine '62
45 a 75
47
Renault 1093 '65
50 a 95
46
Simca Ariane '65
55 a 90
60
Valiant V-200 '62
66 a 103
118
Valiant III '65
106 a 106
37
Los datos de empuje están indicados en la marcha más alta del coche en cuestión (a tantos km/h) -- El drag está tomado a 100 km/h.