Potencia medida en las ruedas
La potencia en las ruedas, son los caballos de fuerza que se miden en las ruedas de tracción, teniendo en cuenta la carga que representa el chasis y con todos los accesorios operando. Es la medida más precisa de la cantidad de energía que un auto puede generar en realidad, para moverse hacia delante.
Para determinar la potencia en las ruedas se utiliza un aparato llamado dinamómetro. Esto se hace colocando las llantas de tracción del vehículo en unos rodillos grandes, y acelerando a manera de llegar a la línea roja del tacómetro en primera y segunda. Entonces se determina la capacidad del vehículo para mover ese rodillo, luego se hace un cálculo y se saca un resultado, el cual representa la cantidad de potencia expresada en caballos de fuerza que realmente puede producir ese vehículo.
Debido a una inevitable perdida de fricción entre el motor y las ruedas de tracción, la potencia de caballos de fuerza medida directamente en las ruedas será menor que la potencia neta de caballos de fuerza SAE. El grado en que sea menor a la potencia neta, dependerá de cuantas piezas mecánicas se encuentren entre el motor del vehículo y las ruedas de tracción. Esto por lo general se expresa en un porcentaje de perdida, debido a la fricción de los componentes intermedios que van entre el volante inercial y las ruedas de tracción. Para un volante con tracción trasera, la potencia del motor tiene que pasar a través de la transmisión, el eje motriz, el diferencial trasero y los dos semiejes motrices (uno para cada rueda posterior). Eso significa que hay cuatro componentes mecánicos separados, cada uno de los cuales absorbe una parte de la potencia neta del carro, antes de que esta pueda llegar a las ruedas posteriores y empiecen a girar.
Es común que los autos con tracción delantera y motor transversal tengan una menor perdida de fricción, debido a que la potencia pasa del motor a través de la transmisión directamente a los dos semiejes cortos, que mueven las ruedas. Las pérdidas de potencia en el tren motriz de un vehículo, por lo general oscilan entre un 15 y un 22%, pero en realidad varía enormemente de un vehículo a otro.
Definición de torque
El torque o par motor es una fuerza que tiende a hacer girar las cosas. Uno genera un par motor cada vez que se aplica fuerza utilizando una palanca, que puede ser una herramienta. Cuando estas apretando las tuercas de los birlos del rin, es un buen ejemplo de un par motor o torque. Cuando se utiliza una herramienta, se aplica fuerza al mango. Dicha fuerza crea un torque en la tuerca del birlo, y esto hace que la tuerca gire. Es común que el par motor se exprese en unidades del sistema ingles como libras-pie, aunque la unidad internacional estándar es el Newton-metro (una libra pie es equivalente a 1.256 Newton-metro).
Cabe hacer notar que las unidades de torque contienen una unidad de distancia y una unidad de fuerza. Para calcular el torque, simplemente se tiene que multiplicar la fuerza por la distancia, desde el centro de la aplicación.
En el caso de las tuercas de los birlos, si la herramienta mide 1 pie de largo, y se aplica una fuerza de 200 libras, significa que se esta generando un torque de 200 libras pie. En cambio, si se utiliza una herramienta que mida 2 pies, significa que aunque solo se apliquen 100 libras de fuerza, de todas maneras se genera el mismo torque (el resultado practico que notarías, es que con una palanca mas grande generarías el mismo torque, pero harías menos esfuerzo). En un vehículo, el motor convierte los caballos de fuerza generados en torque, haciendo girar el cigüeñal. La combustión de gas en el cilindro crea una presión contra el pistón. Esa presión crea una fuerza en el pistón que lo empuja hacia abajo. La fuerza se transmite del pistón hacia la biela, y de la biela llega al cigüeñal. El punto en donde la biela se conecta al cigüeñal, se encuentra a cierta distancia del centro del eje. La distancia horizontal cambia conforme el cigüeñal va dando vueltas, así que el torque también cambia, dado que el torque es igual a la fuerza multiplicada por la distancia.
En un motor, solo se utiliza la distancia horizontal para determinar el torque. Cuando el pistón llegue a la parte mas alta de su carrera, la biela apunta hacia abajo, hacia el centro del cigüeñal. En esta posición no se genera torque alguno, porque únicamente la fuerza que actúa en una palanca en dirección perpendicular a la misma, genera un torque.
En el uso diario, la diferencia entre la potencia del motor y el torque, es mas fácil entender si consideramos la velocidad. Cuando el auto va encarrerado y quiere acelerar mas, se nota mas la potencia. Pero cuando pierdes velocidad porque tienes que frenar, y luego tienes que volver acelerar, pero sabes que no puedes bajar una velocidad porque se revolucionaria demasiado el motor, entra en juego el torque.
Medición del torque
El torque se mide utilizando un dinamómetro. El torque generado se determina a diferentes revoluciones por minuto, y el resultado se muestra en una gráfica. A continuación se calculan los caballos de fuerza a partir del torque en cada régimen de revoluciones por minuto, y después se convierte utilizando la siguiente formula:
Caballos de fuerza = torque por (rpm entre 5,252).
Esta formula es el resultado de combinar varias formulas en una. Primero, un caballo de fuerza se define como 550 pie-libras por segundo. Las unidades del torque son libras-pie. Para pasar del torque a caballos de fuerza, se necesita agregar el termino “por segundo”. Esto se logra multiplicando el torque por la velocidad de giro del motor. Pero normalmente la velocidad de giro del motor se expresa en términos de revoluciones por minuto (rpm). Entonces, como necesitamos expresar las unidades “por segundo”, debemos convertir el régimen de revoluciones por minuto en algo “por segundo”. Los segundos son fáciles, simplemente se tiene que multiplicar por 60 para convertir los minutos en segundos.
Ahora lo que necesitamos es una unidad adimensional (que no tiene dimensiones) para las revoluciones: un radian nos sirve a la perfección. Un radian es la proporción entre la longitud de un arco, dividido entre la longitud del radio, así que las unidades de longitud se cancelan unas con otras, y nos queda un factor sin dimensiones (para entender el radian, imagina un cono de helado a medio terminar, y visto de perfil. Es importante que el helado este a medio terminar, para que no forme una esfera completa, sino apenas una fracción de la circunferencia, ahora visto de perfil poco mas o menos, el helado forma un pedacito de la circunferencia, el radio es la medida del barquillo, y el arco, es la parte del helado que forma esa fracción de circunferencia).
Se puede pensar en una revolución, como en la medida de un ángulo. Una revolución serian 360 grados de un circulo. Dado que la circunferencia de un circulo es (2 x x radio), existen 2 de radian en cada revolución. Para convertir las rpm en radianes por segundo, se multiplican las rpm por (2/60), lo que equivale a 0.1047 radianes por segundo.
Ahora si tenemos la expresión “por segundo” que necesitabamos para calcular la potencia. Tenemos que llegar a caballos de fuerza, que es de 550 pie-libras utilizando el torque (libra-pie) y la velocidad del motor (en revoluciones por minuto). Entonces, si dividimos 550 pie-libras por 0.10472 radianes por segundo (la velocidad del motor), tenemos 550/0.10472, es decir el factor 5.252 que vemos en la ecuación.
Ahora si multiplicamos el torque (expresado en libras-pie) por la velocidad del motor (en rpm) y dividimos el producto entre 5.252, las revoluciones por minuto se convierten en “radianes por segundo” y ahora podemos pasar del torque a caballos de fuerza, es decir de “libras-pie”, a “pie-libras por segundo”.
La potencia en las ruedas, son los caballos de fuerza que se miden en las ruedas de tracción, teniendo en cuenta la carga que representa el chasis y con todos los accesorios operando. Es la medida más precisa de la cantidad de energía que un auto puede generar en realidad, para moverse hacia delante.
Para determinar la potencia en las ruedas se utiliza un aparato llamado dinamómetro. Esto se hace colocando las llantas de tracción del vehículo en unos rodillos grandes, y acelerando a manera de llegar a la línea roja del tacómetro en primera y segunda. Entonces se determina la capacidad del vehículo para mover ese rodillo, luego se hace un cálculo y se saca un resultado, el cual representa la cantidad de potencia expresada en caballos de fuerza que realmente puede producir ese vehículo.
Debido a una inevitable perdida de fricción entre el motor y las ruedas de tracción, la potencia de caballos de fuerza medida directamente en las ruedas será menor que la potencia neta de caballos de fuerza SAE. El grado en que sea menor a la potencia neta, dependerá de cuantas piezas mecánicas se encuentren entre el motor del vehículo y las ruedas de tracción. Esto por lo general se expresa en un porcentaje de perdida, debido a la fricción de los componentes intermedios que van entre el volante inercial y las ruedas de tracción. Para un volante con tracción trasera, la potencia del motor tiene que pasar a través de la transmisión, el eje motriz, el diferencial trasero y los dos semiejes motrices (uno para cada rueda posterior). Eso significa que hay cuatro componentes mecánicos separados, cada uno de los cuales absorbe una parte de la potencia neta del carro, antes de que esta pueda llegar a las ruedas posteriores y empiecen a girar.
Es común que los autos con tracción delantera y motor transversal tengan una menor perdida de fricción, debido a que la potencia pasa del motor a través de la transmisión directamente a los dos semiejes cortos, que mueven las ruedas. Las pérdidas de potencia en el tren motriz de un vehículo, por lo general oscilan entre un 15 y un 22%, pero en realidad varía enormemente de un vehículo a otro.
Definición de torque
El torque o par motor es una fuerza que tiende a hacer girar las cosas. Uno genera un par motor cada vez que se aplica fuerza utilizando una palanca, que puede ser una herramienta. Cuando estas apretando las tuercas de los birlos del rin, es un buen ejemplo de un par motor o torque. Cuando se utiliza una herramienta, se aplica fuerza al mango. Dicha fuerza crea un torque en la tuerca del birlo, y esto hace que la tuerca gire. Es común que el par motor se exprese en unidades del sistema ingles como libras-pie, aunque la unidad internacional estándar es el Newton-metro (una libra pie es equivalente a 1.256 Newton-metro).
Cabe hacer notar que las unidades de torque contienen una unidad de distancia y una unidad de fuerza. Para calcular el torque, simplemente se tiene que multiplicar la fuerza por la distancia, desde el centro de la aplicación.
En el caso de las tuercas de los birlos, si la herramienta mide 1 pie de largo, y se aplica una fuerza de 200 libras, significa que se esta generando un torque de 200 libras pie. En cambio, si se utiliza una herramienta que mida 2 pies, significa que aunque solo se apliquen 100 libras de fuerza, de todas maneras se genera el mismo torque (el resultado practico que notarías, es que con una palanca mas grande generarías el mismo torque, pero harías menos esfuerzo). En un vehículo, el motor convierte los caballos de fuerza generados en torque, haciendo girar el cigüeñal. La combustión de gas en el cilindro crea una presión contra el pistón. Esa presión crea una fuerza en el pistón que lo empuja hacia abajo. La fuerza se transmite del pistón hacia la biela, y de la biela llega al cigüeñal. El punto en donde la biela se conecta al cigüeñal, se encuentra a cierta distancia del centro del eje. La distancia horizontal cambia conforme el cigüeñal va dando vueltas, así que el torque también cambia, dado que el torque es igual a la fuerza multiplicada por la distancia.
En un motor, solo se utiliza la distancia horizontal para determinar el torque. Cuando el pistón llegue a la parte mas alta de su carrera, la biela apunta hacia abajo, hacia el centro del cigüeñal. En esta posición no se genera torque alguno, porque únicamente la fuerza que actúa en una palanca en dirección perpendicular a la misma, genera un torque.
En el uso diario, la diferencia entre la potencia del motor y el torque, es mas fácil entender si consideramos la velocidad. Cuando el auto va encarrerado y quiere acelerar mas, se nota mas la potencia. Pero cuando pierdes velocidad porque tienes que frenar, y luego tienes que volver acelerar, pero sabes que no puedes bajar una velocidad porque se revolucionaria demasiado el motor, entra en juego el torque.
Medición del torque
El torque se mide utilizando un dinamómetro. El torque generado se determina a diferentes revoluciones por minuto, y el resultado se muestra en una gráfica. A continuación se calculan los caballos de fuerza a partir del torque en cada régimen de revoluciones por minuto, y después se convierte utilizando la siguiente formula:
Caballos de fuerza = torque por (rpm entre 5,252).
Esta formula es el resultado de combinar varias formulas en una. Primero, un caballo de fuerza se define como 550 pie-libras por segundo. Las unidades del torque son libras-pie. Para pasar del torque a caballos de fuerza, se necesita agregar el termino “por segundo”. Esto se logra multiplicando el torque por la velocidad de giro del motor. Pero normalmente la velocidad de giro del motor se expresa en términos de revoluciones por minuto (rpm). Entonces, como necesitamos expresar las unidades “por segundo”, debemos convertir el régimen de revoluciones por minuto en algo “por segundo”. Los segundos son fáciles, simplemente se tiene que multiplicar por 60 para convertir los minutos en segundos.
Ahora lo que necesitamos es una unidad adimensional (que no tiene dimensiones) para las revoluciones: un radian nos sirve a la perfección. Un radian es la proporción entre la longitud de un arco, dividido entre la longitud del radio, así que las unidades de longitud se cancelan unas con otras, y nos queda un factor sin dimensiones (para entender el radian, imagina un cono de helado a medio terminar, y visto de perfil. Es importante que el helado este a medio terminar, para que no forme una esfera completa, sino apenas una fracción de la circunferencia, ahora visto de perfil poco mas o menos, el helado forma un pedacito de la circunferencia, el radio es la medida del barquillo, y el arco, es la parte del helado que forma esa fracción de circunferencia).
Se puede pensar en una revolución, como en la medida de un ángulo. Una revolución serian 360 grados de un circulo. Dado que la circunferencia de un circulo es (2 x x radio), existen 2 de radian en cada revolución. Para convertir las rpm en radianes por segundo, se multiplican las rpm por (2/60), lo que equivale a 0.1047 radianes por segundo.
Ahora si tenemos la expresión “por segundo” que necesitabamos para calcular la potencia. Tenemos que llegar a caballos de fuerza, que es de 550 pie-libras utilizando el torque (libra-pie) y la velocidad del motor (en revoluciones por minuto). Entonces, si dividimos 550 pie-libras por 0.10472 radianes por segundo (la velocidad del motor), tenemos 550/0.10472, es decir el factor 5.252 que vemos en la ecuación.
Ahora si multiplicamos el torque (expresado en libras-pie) por la velocidad del motor (en rpm) y dividimos el producto entre 5.252, las revoluciones por minuto se convierten en “radianes por segundo” y ahora podemos pasar del torque a caballos de fuerza, es decir de “libras-pie”, a “pie-libras por segundo”.
- Fermus
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