Índice par y potencia

Este artículo está enfocado a motores atmosféricos, sin sobrealimentación, para dejar más claros los conceptos que se quieren proponer. Al final se comentan las aportaciones de la sobrealimentación.

Lo que realmente mueve el automóvil es el par motor, la energía de las explosiones transmitidas al cigüeñal y desde este por la transmisión a las ruedas motrices.

La potencia es un  resultado del par motor y las RPM y su fórmula es; Potencia = Par x RPM. Un valor elevado de par motor a bajas/medias RPM ofrece una excelente respuesta del motor, ideal para recuperar desde marchas largas y transportar peso. Pero un buen par a medias RPM, sin que se mantenga su valor al subir de régimen reduce su respuesta a partir de las RPM de su valor máximo. La potencia va aumentando con las RPM hasta llegar a su valor máximo y ofrece las prestaciones relacionadas con la velocidad y aceleración.

Para entender mejor estos conceptos propongo las explicaciones que utilizo en mis cursos, el par máximo se obtiene a RPM más bajas que la potencia (se busca que esté a las RPM más utilizadas), por lo que se puede decir que “el par es fuerza” y “la potencia velocidad”. Al recuperar desde bajas RPM un motor con buen valor de par tendrá adecuada respuesta al acelerador, mientras que si el par es escaso o está su valor máximo a más RPM, la respuesta será insuficiente, entonces habrá que reducir de relación de cambio para que el motor suba de RPM y la potencia aporte aceleración. Otra frase de mis cursos es esta “el par está, la potencia hay que ir a buscarla”.

Esta introducción nos permite entender que la respuesta y comportamiento de un motor depende del par y la potencia, así como de las RPM a que se obtienen sus valores máximos. De hecho viendo las curvas de par y potencia se deduce cual es el carácter del motor.

Una forma sencilla que da una idea bastante fiable de las particularidades del rendimiento de un motor es calcular el índice potencia/par IPP. Se obtiene dividiendo los valores máximos de potencia y par de un motor. Cuanto más bajo sea el resultado el motor tendrá mejor respuesta a bajas/medias RPM, y con resultado más alto a bajas/medias RPM la respuesta será escasa.

Se denomina elasticidad de un motor a su capacidad de responder al acelerador en un margen amplio de RPM, se suele aplicar a los motores que responden bien a bajas y medias RPM, que autorizan relaciones largas de caja de cambios, con beneficios en consumo y contaminación.

Como apoyo a estas explicaciones proponemos tres motores de automóviles con diferentes enfoques (ya sabemos que son atmosféricos, sin sobrealimentación); un todoterreno, un turismo medio y un coche deportivo, estos son los elegidos; Toyota Land Cruiser BJ40 3.0 Diésel (todoterreno), Renault Laguna 2.0 16V (turismo medio de gasolina) y Honda S2000 (deportivo de gasolina).

Se han representado para cada motor sus datos técnicos, los valores máximos de par y potencia y las curvas correspondientes (elaboradas didácticamente). El Toyota en color verde, el Renault en azul y el Honda en rojo.

En cada motor se representan sus curvas de par y potencia y en transparente las de los otros dos motores para poder comparar. Se incluye en cada motor el índice potencia/par (IPP) y estas son las conclusiones que se complementan con las formas de las curvas, sobre todo las de par; el Toyota tiene el IPP menor, 4,2, lo que indica su adaptación a bajas/medias RPM, de hecho la potencia máxima está a 3.600 RPM.

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El Honda tiene un IPP muy elevado, 11,3, lo que indica que hay que superar claramente las medias RPM para encontrar respuesta del motor, que a partir de ahí es sumamente enérgica, es un excelente ejemplo de motor deportivo.

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El Renault con su IPP de 7 está en un punto medio, conjugando respuesta adecuada desde medias RPM y aceleración, acorde al modelo familiar que es.

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Si se aplica el cálculo del IPP a cualquier motor se obtendrán resultados que al compararlos con los de otros motores darán idea de las particularidades de cada uno.

Hemos hablado solamente de motores, pero después está la caja de cambios que ha de estar diseñada según el par y potencia. Un motor con IPP bajo, que ofrece buena respuesta al acelerador desde bajas RPM, acoplado a una caja de cambios con desarrollos demasiado largos no podrá demostrar sus cualidades. Esta solución se ha utilizado en ocasiones para reducir el consumo en carretera en llano, pero en recuperaciones y subidas se nota falta de respuesta.

Con la sobrealimentación, y más con el control electrónico, se pueden lograr casi curvas de par y potencia ideales, incluso con mando de selección para adaptarlas a diferentes estilos de conducción o condiciones de marcha. Por esta razón se han incluido en este artículo motores atmosféricos.

Nuestra experiencia didáctica nos ha demostrado, y lo sigue haciendo, que para entender bien las nuevas tecnologías hay que tener claro las bases anteriores desde las que han ido evolucionando.

En el blog hay, en prácticamente todas las secciones, artículos relacionados con este; se pueden identificar por sus títulos.

 

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