Relación entre prestaciones y características técnicas

La valoración de las prestaciones del automóvil suelen ser subjetivas, cada conductor tiene sus preferencias o necesidades. Por eso hay diferentes propuestas en un mismo modelo de automóvil.

Con el paso del tiempo y la evolución de las directivas anticontaminación, economía de consumo y seguridad en todos sus aspectos, las gamas medias de automóviles coinciden en lo que ofrecen al conductor medio, con opciones por encima y debajo en casi todos los aspectos, bien incluidas en modelos o que se pueden ir añadiendo mediante opciones.

De las prestaciones del automóvil hemos seleccionado para este articulo las siguientes como las más representativas; velocidad máxima, aceleración de 0 a 100 km/h y 1 km recorrido desde parado, recuperación o reprís desde 40 o 50 km/h (tiempo en recorrer 1 km en las últimas marchas), adelantamiento de 80 a 120 km/h y consumos urbano y en carretera.

Vamos a asociar estas prestaciones con las características más influyentes del automóvil; potencia, par, peso, aerodinámica y desarrollos de transmisión.

Potencia

Potencia se asimila a lo relacionado con la “velocidad” y depende del par y las RPM. La máxima potencia está en la zona alta de RPM del motor. Afecta a las prestaciones relacionadas con la rapidez de marcha, empezando por la velocidad máxima y aceleración.

La velocidad máxima del automóvil se suele identificar como la representación de sus prestaciones, pero afecta a un tipo de utilización poco frecuente y que al conductor medio no le aporta beneficios como se refleja en el cuadro, y más actualmente con limitaciones de velocidad y búsqueda de menos consumo de combustible.

Para utilización normal del automóvil los diseñadores buscan obtener la potencia por elevados valores de par, sin que sea necesario subir el motor de RPM, se logra buena respuesta y consumos moderados.

Par

El par es la “fuerza” del motor y está a medias RPM, aporta respuesta al acelerar, y si es suficiente no se ha de reducir de relación de caja de cambios para obtener la respuesta por la potencia.

Con más par motor mejora la recuperación y adelantamiento incluso en marchas largas, también los consumos al poder responder bien el motor desde bajas RPM con desarrollos largos de transmisión. Al disponer de más par también aumenta la potencia, es decir la agilidad de respuesta.

Como se ve en el cuadro el par mejora prestaciones que son muy valoradas en la conducción, recuperación o reprís y adelantamiento.

El objetivo es lograr más par y que la forma de la curva sea lo más plana posible, lo que permite amplios márgenes de RPM con buena respuesta del motor al acelerar, la sobrealimentación del motor es una buena solución para lograrlo.

Peso

El peso del automóvil es un factor determinante para el inicio de la marcha y subir cuestas. Afecta a las prestaciones que implican aumento de velocidad, con gran influencia en el consumo urbano con muy frecuentes arranques y paradas. También influye al frenar, pero este tema es de otro artículo.

Como se ve en el cuadro las prestaciones más afectadas son la recuperación y el consumo urbano, pues varían la velocidad de circulación. La velocidad máxima está poco afectada, pero sí el tiempo que se tarda en alcanzarla.

Es necesario reducir el peso del automóvil para disminuir el consumo, pero con los mayores equipamientos en casi todos los aspectos es tarea difícil, se ha de recurrir a materiales más ligeros que son también más caros.

Aerodinámica

La aerodinámica del automóvil, principalmente por su forma (Cx) y tamaño (S), determina la energía necesaria para que avance con el viento como freno. El coche ha de hacerse sitio evacuando el aire a su alrededor, y esto representa utilizar parte de la energía disponible para lograrlo.

La mayor influencia de la calidad aerodinámica es en la velocidad máxima, y también en las prestaciones en las que el automóvil circule más rápido, como se observa en el cuadro. A 90 km/h representa la aerodinámica de media un 30% del consumo de combustible, que aumenta exponencialmente con la velocidad, se estima que a 120 km/h sube al entorno del 55%.

Las formas de la carrocería, los ajustes y carenados influyen, sus efectos se aprecian circulando en carretera, más según aumenta la velocidad.

La aerodinámica también tiene efectos en la sustentación del automóvil afectando a la estabilidad a muy altas velocidades, detalles muy tenidos en cuenta en competición.

Desarrollos de transmisión

Es la relación entre las RPM del motor y la velocidad del automóvil en cada marcha de la caja de cambios.

Con desarrollos más largos (más km/h a las mismas RPM), baja el consumo al funcionar el motor a menos RPM, pero se ha de disponer de suficiente par, por eso se valora que su curva sea plana. Una opción es disponer de más número de relaciones de cambio, pero con caja manual puede que el conductor no sepa seleccionar la marcha idónea para cada situación, las automáticas y pilotadas solucionan este aspecto al disponer de control electrónico con las informaciones pertinentes para utilizar las relaciones más acordes a cada caso. En el cuadro se aprecia que las prestaciones más afectadas son la recuperación o reprís y el consumo en carretera.

Con desarrollos más largos en carretera se logra menos consumo, y con más número de marchas más versatilidad de adaptación.

Relación entre prestaciones y características técnicas del automóvil

En este cuadro se pueden ver en conjunto las relaciones entre prestaciones y características que se han explicado.

Los objetivos actualmente son reducir consumos y contaminación, mientras se mantenga el motor térmico en el automóvil. Las soluciones son más par con sobrealimentación, mayor número de relaciones de cambio, y cajas automáticas o pilotadas auto adaptativas.

Una opción cada vez más utilizada y complementaria a la anterior es añadir un motor eléctrico con baterías de propulsión, al térmico, es la tecnología híbrida.

Enlaces relacionados en el blog

Sección “Tecnologías limpias”

    • “Más número de relaciones de caja de cambios” (21.01.2013)
    • “Motor ´down size´” (27.02.2013)
    • “Tipos de desarrollo y relación de caja de cambios” (25.05.2016)

Sección “Nuevas tecnologías”

    • “Consumo del motor térmico” (26.06.2013)

Sección “Evolución de órganos y elementos”

    • “Tipos de caja de cambios I y II” (22.01.2013 y 3.02.2016)

Sección “Actualidad”

    • “Indicador de relación óptima de cambio” (10.02.2014)
    • ”Lo que importa es el par motor” (17.03.2014)
    • “Relaciones entre peso, potencia, par y cilindrada” (17.06.2015)
    • “Adelantamiento por par o RPM” (12.10.2016)
    • “Mediciones de pruebas de automóviles” (7.12.2016)

Sección “Tecnología del automóvil”

    • “Carrocería IV aerodinámica” (11.09.2013)

 

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