En el cálculo de prestaciones de un automóvil se utilizan los parámetros denominados Potencia y Par Motor.
La potencia y el par motor (denominado
también Torque, Par de Fuerzas o Momento de una fuerza) son dos magnitudes
que reflejan la fuerza que puede llegar a ofrecer un motor, siendo ambas específicas
de cada motor en concreto.
Tanto la potencia como el par motor varían en
función de las revoluciones de giro del motor, de manera que va aumentando al
acelerar hasta que alcanzan un punto donde ambos valores si se sigue acelerando
comienzan a disminuir.
El gráfico característico de estas magnitudes
es similar a los que se muestran a continuación, donde podemos observar a la
derecha la escala vertical que corresponde a las unidades de potencia (curva
roja), y a la izquierda las unidades que se corresponden con la curva de par
motor (curva azul). En el eje horizontal se muestran las revoluciones por
minuto, de manera que la curva de cada magnitud describe su variación a medida
que aumentan o disminuyen las vueltas por minuto del motor.
Gráfico característico de la Potencia y el Par motor
El par motor permite medir la fuerza o par de torsión en el eje del motor (eje del cigüeñal).
Gráfico característico del Par Motor
El par es una fuerza rotacional, que en vez
de aplicarse en línea recta, lo hace en un punto donde provoca un giro con
respecto al punto del eje. Esta distancia se denomina brazo de palanca (d).
Esquema básico de funcionamiento de un motor de explosión.
Fuerza sobre el eje de salida del motor (cigüeñal)
El par motor se expresa en Newton por metro (N.m) y se relaciona al igual que la potencia con las revoluciones a las que se alcanza su valor máximo.
El par motor al igual que la potencia se mide
en un aparato denominado Banco de Potencia, que según el tipo de modelo,
permite medir dichos valores sobre la rueda del vehículo o sobre el motor
desmontado:
Medición de la potencia y el par motor sobre un banco de motor (Potencia en el eje de salida)
El trabajo de una fuerza representa el
producto de la fuerza por la distancia recorrida.
Video de referencia
Cuando
movemos un cuerpo con la fuerza de un kilógramo para que recorra 1 metro,
estamos efectuando un trabajo de 1 kg x metro. A mayor fuerza ejercida mayor
trabajo efectuado.
Cuando se realiza trabajo y la trayectoria es circular, como es el caso de un motor, el cálculo del trabajo se expresa:
Trabajo = Fuerza x 2πr,
donde π es una constante (3,1416) y r es el
radio de giro.
La potencia representa el trabajo realizado
durante un intervalo de tiempo.
Gráfico característico de la Potencia
La potencia se expresa en habitualmente en Kilowatios (kW) en el Sistema Internacional de Unidades y se refiere siempre a su valor máximo a las revoluciones por minuto (rpm) que se alcanza dicho valor máximo.
También es corriente encontrar este valor en
unidades de Caballos de Vapor (CV), siendo su equivalencia la siguiente:
CV = 75 kgf·m/s =
735,49875 W= 0,735 kW
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