Las compañías de automóviles anuncian la potencia de un motor a diferentes rpm.
Coche 1: 80 PS a 6000 rpm
Coche 2: 85 PS a 6500 rpm
¿Qué significa la potencia a diferentes rpm? ¿Significa que el Coche 1 tiene más potencia que el Coche 2 porque está a menos rpm?
¿O las rpm no afectan a la comparación de la potencia?
¿Qué significa la potencia a diferentes rpm? ¿Significa que el Coche 1 tiene más potencia que el Coche 2 porque está a menores rpm?
Depende.
¿O las rpm no afectan a la comparación de la potencia?
tl;dr: Las rpm del pico de potencia afectan a la usabilidad del motor para diferentes aplicaciones.
El número de “pico de potencia” es sólo un punto en la banda de potencia del motor. Lo ideal sería conocer toda la curva (y cómo le afecta la temperatura del aire ambiente, la altitud, la humedad, las fases de la luna, etc.):
En esta figura, vemos las curvas de potencia y par motor para dos motores (donde el par motor es sólido y los caballos de fuerza están punteados). Recuerde, par es el motor que trabaja en los ejes y, por lo tanto, las ruedas y los neumáticos. Esto es lo que acelera el coche hacia adelante.
Si conoces el par del motor a una determinada rpm, puedes calcular los caballos de fuerza a esas rpm:
horsepower = (torque * rpm) / 5252
Admitámoslo, la ecuación anterior es específica de las locas unidades imperiales antiguas. Inserta los factores de conversión apropiados si quieres sacar las unidades métricas en su lugar.
Muy casualmente, puedes imaginar que los caballos de fuerza (o “potencia” si estás siendo agnóstico de unidades) son “lo que mantiene la velocidad a pesar de la resistencia”. Generalmente esperamos que un vehículo de alta potencia tenga una velocidad máxima más alta (siempre y cuando tenga el engranaje para alcanzar esa velocidad).
Si observas la ecuación anterior, también puedes ver que, en estas unidades, las curvas de potencia y par siempre se cruzan a 5252 rpms (es decir, los valores escalares son iguales aunque sean unidades totalmente diferentes).
**¿Y qué?
Todo lo anterior te ayuda a entender un poco mejor lo que el fabricante te está diciendo. Lo que falta es “¿qué quieres de un coche?”
Volviendo al gráfico, puedes ver que la línea azul tiene un pico de par a unas 2500 rpm y que no baja hasta unas 4000 rpm. Esto significa que, desde una parada, el coche sentirá que se aleja con fuerza, de inmediato. Sin embargo, a medida que las rpm aumentan mucho, el motor parece quedarse sin aliento, acelerando mucho más lentamente a 6000 rpm de lo que lo hacía a 1000 rpm. Cualitativamente, esto es lo que esperaríamos de un motor de aspiración normal de gran cilindrada.
La línea roja tiene un pico de par motor a unos 5500. Se sentirá lento desde una parada y parecerá que se despierta al aumentar las rpm. De 5500 a 7500, el motor rojo acelerará más que el motor sólido por un margen significativo. Esto es más o menos lo que esperaríamos de un motor más pequeño (y la inyección forzada sólo aumentaría este pico de rpm tardías).
La pregunta para el cliente es: **¿Qué es lo que más le gusta?
Resumen cualitativo:
El pico de torque temprano de la línea sólida es divertido desde un arranque parado pero tendrá que cambiar temprano (negociando la ventaja mecánica para volver al pico de torque). Con suerte, tienes suficientes marchas para llegar a la velocidad máxima. Este perfil es a menudo preferido en un coche de calle.
Los últimos picos de la línea punteada son lentos desde un comienzo, pero se vuelven progresivamente más excitantes a medida que las revoluciones aumentan. No necesitarás cambiar tan pronto para mantenerte en el pico de potencia, manteniendo la ventaja mecánica para más revoluciones. Este perfil se prefiere a menudo en un coche de carreras.
_Divulgación completa: He tenido vehículos de gama baja, gama alta y (gama alta + turbo) y prefiero la última combinación. No he estado interesado en arrancar de pie desde un semáforo en rojo por muchos años.
Elijo el motor “flexible”, en el gráfico anterior, porque en el rango de 1000 a 2500 rpm tiene hasta un 30% más de CV y en el rango de 2500 a 4500 rpm tiene hasta un 15% más de CV. ¿Por qué prefiero esto? Porque el 99% del tiempo que estaré dentro de estos rangos de RPM, el motor estará produciendo más potencia sin mucho ruido o alboroto, con una mejor longevidad del motor - el motor estará produciendo más potencia a un menor RPM y por lo tanto menos desgaste del motor, y finalmente hay más aceleración instantánea cuando necesito acelerar sin tener que bajar una marcha cada vez, lo que tendría que hacer en el motor de pico. Aunque no se dice a menudo, un motor con el doble de par a un determinado régimen tiene el doble de potencia a ese mismo régimen. La pregunta es: ¿prefieres tener los caballos de fuerza cuando el motor está a altas revoluciones o prefieres tenerlos cuando el motor está funcionando a revoluciones más moderadas? El problema es que mucha gente mira la cifra máxima de HP y piensa que eso determinará cuán fuerte se siente/acelera el motor a las RPM a las que la mayoría de la gente conduce (es decir, el rango de 1500 a 4000 RPM), y a menudo se decepcionará. Aquellos que argumentan que el motor de pico (con mayor pico de HP) es mejor, a menudo serán aquellos a los que no les importa la reducción de la vida útil del motor, el mayor ruido. Mi hijo de 10 años, piensa que los coches con silenciadores rotos son los “más deportivos” y los más guays. Creo que la elección del motor que se hace arriba a menudo estará determinada por la categoría en la que se encuentra, siendo esas categorías la de “coolness” versus la de “sensibilidad”.
No necesitas preocuparte por las RPM, sólo por lo que el motor es capaz de sacar. El motor 2 tiene más potencia, pero junto con las diferencias en el engranaje y todo lo demás, el hecho de que haga más RPM no significa mucho. Podría ser que el motor sacara más o menos la misma fuerza que el coche 1 (Torque) pero girara un poco más rápido, por lo que tiene un poco más de potencia. La potencia no es en realidad lo “fuerte” que es el motor, sino el par motor. La potencia es esencialmente el par motor multiplicado por la velocidad de giro del motor. Pero aparte de los aspectos técnicos, el RPM al que se produce su máxima potencia no importa mucho. Hay cosas más importantes como la forma de la curva de par, etc. que no te dicen.
Las RPM no afectan a la comparación de la potencia.
Basándonos puramente en lo que dijiste, el coche 2 tendría el motor mejor sin importar las RPM. Podría ser de 85 CV a 3000 rpm y seguiría siendo mejor (¡y probablemente con mucho más par!)
Para eso es el engranaje.
Si el coche 2 tiene una relación de 6500/6000 veces = 13/12 veces la relación de engranaje del coche 1, proporcionará una potencia y fuerza equivalente en las ruedas.
Algunas personas dicen que deberías buscar el par motor. En realidad, deberías buscar la potencia, porque el par motor se multiplica por la relación de cambio, pero la potencia se mantiene constante. Por lo tanto, si conoces la potencia y la velocidad de las ruedas, conocerás el par en las ruedas. No se conoce el par motor, a menos que se conozca la relación de cambio.
Sin embargo, la gente que dice que hay que buscar el par motor tiene algo de razón: si cambiar de marcha es un inconveniente (debido, por ejemplo, a la conducción de una transmisión manual) y te preocupa el ahorro de combustible, es útil que las RPM de potencia máxima se acerquen lo más posible a las RPM de crucero. También habrá un ligero retraso en el cambio de marchas, aunque las modernas transmisiones automáticas y las CVT hacen que el retraso sea corto. Tengan en cuenta que la búsqueda de par motor conducirá lógicamente a los motores turboalimentados y especialmente a los turobdieseles, que tienen sus propios problemas peculiares. Yo sin ninguna duda elegiría un moderno motor de gasolina de alta velocidad VVT de aspiración natural sin inyección directa en lugar de un turbodiésel de inyección directa de par, si tengo que pagar por el mantenimiento del coche al final de su vida.
¿Mi sugerencia? Conseguir el coche más potente si ambos tienen una transmisión automática. Si no, deberías considerar seriamente la transmisión automática, porque el cambio automático hace que toda la potencia del motor esté disponible muy convenientemente con sólo pisar el acelerador. Con un muy ligero retraso, por supuesto.
Por supuesto, todo esto supone que los coches tienen un peso equivalente. Si el coche 1 es más ligero, puede acelerar más rápido.
Así que, en lugar de mirar la potencia, podrías mirar la aceleración. El estándar es de 0-100 km/h, pero creo que algo como 50-120 km/h sería más relevante en los casos de uso en la vida real.
El factor decisivo de la potencia de un motor es el BMEP. La presión media de los frenos es la presión efectiva. Las dimensiones de los componentes del motor como el tiro del cigüeñal, el diámetro del diámetro del cilindro y la carrera decidirán el BMEP. Otras consideraciones serían la eficiencia volumétrica, el tiempo de ignición y el número de cilindros. Un motor puede estar diseñado para ser económico, o para tener potencia, o simplemente para tener dimensiones para caber bajo un capó o un conjunto de transmisión. Así que la potencia variará según para qué se diseñó el motor, para un pequeño vehículo económico o un muscle car. La medida más aceptada de la potencia de un motor es el kilo Watt. Un mayor número de kilo Vatios no siempre significa un mejor motor, depende del diseño. Un caballo de fuerza es igual a 0,746 kilo Vatios. 1 PS es un poco menos que un caballo de fuerza. PS es una medida alemana que junto con la potencia de los caballos que ha caído en desuso pero que sigue apareciendo. Los fabricantes de motores siempre usarán descripciones de su producto que serán las más seductoras para su público objetivo para maximizar las ventas.