Burra bajanding toca, ¿Qué es el Par? Aunque se podría dar una explicación más técnica de qué es el par, quedaría fuera del propósito de esta página, así que daremos una más fácil y entendible. Básicamente, podríamos decir que el par es el mismo concepto de fuerza, pero aplicado a un movimiento giratorio (el del cigüeñal), en lugar de rectilíneo. El par es, pues, una "fuerza de giro". Imaginémonos, por ejemplo, una polea. Digamos que el disco de la polea tiene 1 metro de radio. Bien, de la polea cuelga una cuerda, y nosotros tiramos con fuerza de 1 kgf (9,8 Newtons) hacia abajo. Esta cuerda, produce una "fuerza de giro" en la polea, equivalente a 1 kgf*m, o 9,8 N*m. Es decir, que estamos generando un par o momento en la polea, del valor mencionado. http://portal.escharlamotor.org/info/parypotencia/polea1.jpg http://portal.escharlamotor.org/info/parypotencia/polea2.jpg Esto es así puesto que estamos aplicando una fuerza de 1 kgf (9,8 N) tangencialmente a una distancia de 1 metro del eje de giro de la polea. En el segundo caso, la polea de la derecha, estamos aplicando una fuerza de 1 kgf (9,8 N) tangencialmente a una distancia de 2 metros del eje. Estamos, pues, generando en ella un par o momento de 2 kgf*m, o 19,6 N*m. Habría que notar que en el 2º caso la polea giraría a la mitad de velocidad (angular) si tiramos con la misma velocidad de la cuerda. El concepto de par en un coche es exactamente este: la fuerza de giro que el motor proporciona en el cigüeñal. Si nos imaginamos que la polea es el cigüeñal del coche, el valor del par nos dirá con cuánta fuerza es capaz de hacerlo girar el motor, cuánta fuerza se puede sacar de ese giro, sin efectuar ninguna transformación sobre él. Cuánta fuerza se puede sacar de él a esa velocidad a la que gira. La unidad de par o momento en el Sistema Internacional de unidades, es el Newton * metro, o abreviado, N*m. ¿Qué es la Potencia? La potencia es una magnitud que mide la capacidad para realizar un trabajo en un tiempo determinado. Matemáticamente, es el resultado de dividir trabajo por tiempo. Imaginémonos una serie de cajas que han de ser subidas a un 5º piso. Esto es un trabajo que ha de ser realizado. Imaginémonos que tenemos 3 personas: un forzudo, un hombre medio y un niño. Ambos tienen que subir las cajas al 5º piso. El forzudo, posiblemente las pueda coger todas, y subirlas de un solo golpe. El hombre medio tal vez necesite 3 viajes para conseguir subir todas las cajas, mientras que el niño tal vez necesite de 15 viajes. Es obvio que los 3 hacen el mismo trabajo, pero cada uno tarda un tiempo diferente. Esto es porque la potencia que desarrollan es diferente en los 3 casos. Concretamente, la potencia del forzudo es el triple que la del hombre medio, y 15 veces la del niño. Esto es porque los últimos han realizado el mismo trabajo en 3 y 15 veces más de tiempo respectivamente. En el caso de los motores, el concepto es exactamente el mismo. Cuanta mayor potencia desarrolle un motor, en menor tiempo será capaz de realizar un trabajo determinado. La unidad de potencia en el Sistema Internacional de unidades, es el vatio (W). En el caso de los motores, debido a que la unidad es demasiado pequeña, se suelen usar un múltiplo, el Kilovatio (kW), equivalente a 1.000 vatios, o más comúnmente, aunque a extinguir, el Caballo de Vapor (CV), equivalente a 735,45 W. El Caballo de vapor americano, HorsePower (HP) es ligeramente diferente, y equivale a 745 W. Hasta ahora no vemos muy bien la diferencia de fuerza y potencia. Más parece, que el forzudo es capaz de subir las cajas más rápidamente debido a algo más simple que la potencia: a que tiene más fuerza. Pero esto no es así. Y no es así, porque hemos hecho una suposición gratuita: que los 3 hombres se mueven a la misma velocidad. Vamos con una pregunta que dará qué pensar: ¿qué pasaría si ahora decimos que el niño se mueve 15 veces más rápido que el forzudo?. Resulta que ahora, a pesar de que el niño sigue teniendo 15 veces menos fuerza que el forzudo, es capaz de terminar el mismo trabajo en el mismo tiempo. Lo que es más, tiene 3 veces menos fuerza que el hombre medio, pero sin embargo le gana, haciendo el trabajo 5 veces más rápido. Esto nos da que pensar que la fuerza no lo es todo a la hora de realizar un trabajo, que hay algo más. Parece que la velocidad también tiene algo que decir al respecto. ¿En qué se traducen el Par y la Potencia en las prestaciones de un coche? Vista la definición del par y de la potencia en lo que respecta a los motores, estamos en condiciones de saber qué ocurre desde que el movimiento se genera en el motor, hasta que acaba en el suelo, acelerando al coche o tirando de una caravana o remolque. A la salida del motor nos encontramos con la caja de cambios. La caja de cambios no es ni más ni menos que un convertidor. Convierte una velocidad y fuerza de giro a la entrada, en otra velocidad y fuerza de giro diferentes a la salida. Todos sabemos que cuando un coche no puede subir una cuesta en 5ª, reducimos a 4ª. Esto provoca que el coche transmita más fuerza al suelo, aunque sacrificamos en ello parte de la velocidad que llevábamos. A cualquier régimen del motor, digamos 3.000 rpm, en 4ª transmitimos más fuerza que en 5ª, pero a menos velocidad. Y esta es la clave de la cuestión. En todo momento, una transformación en la velocidad del movimiento, transforma también la fuerza del mismo. Se cumple que en todo momento (si despreciamos los rozamientos y las pérdidas), el producto de ambas magnitudes permanece constante. Esto es, si hacemos un cambio que duplica la velocidad, éste también divide por dos el par o fuerza de giro del movimiento. Por esto según subimos marchas, la velocidad se hace mayor, pero la fuerza se hace menor. Ahora ya comprendemos por qué un coche en 5ª acelera muchísimo menos que en 1ª, pero corre mucho más. Vamos a explicar brevemente el porqué. Imaginemos 2 engranajes de la caja de cambios. El pequeño tiene un radio de, digamos, 1 metro, y el grande, por simplificar, diremos que tiene un radio de 2,5 metros. Ambos engranajes se pueden encajar de dos formas para producir una transformación, como mostramos aquí. Vamos a ver lo que ocurre en cada caso. Suponemos que el engranaje 1 es el que está unido solidariamente al motor en ambos casos, y gira a 1.000 http://portal.escharlamotor.org/info/parypotencia/gear-spur.jpg La longitud de la circunferencia de la corona del engranaje 1, es de 5*pi, mientras que la longitud de la circunferencia de la corona del engranaje 2 es 2*pi. Puesto que las superficies de ambos engranajes se mueven sin deslizamiento entre ellas quiere decir que cada vez que el engranaje 1 da una vuelta, su superficie "recorre" 5*pi metros. Como no hay deslizamiento y el engranaje 2 tiene 2,5 veces menos circunferencia, es obvio que el engranaje 2 tiene que dar 2,5 vueltas para que su superficie "recorra" lo mismo. Así pues, el engranaje 2 está girando a 2,5 veces la velocidad que el 1, a 2.500 rpm. Respecto al par, en el engranaje 1 es de 100 N*m. Puesto que la superficie está a 2,5 metros del centro de giro, la fuerza tangencial que es capaz de ejercer esa superficie es de 100 N*m / 2,5 m = 40 Newtons. Esta fuerza se transmite íntegramente al engranaje 2. Puesto que en el segundo engranaje la fuerza tangencial de 40 Newtons se aplica a sólo 1 metro del centro de giro, produce en él un par de sólo 40 N *1 m= 40 N*m. Resultado: hemos multiplicado la velocidad por 2,5, de 1.000 a 2.500 rpm, y consecuentemente el par se ha dividido por 2,5, pasando de 100 N*m a 40 N*m. El producto de ambas magnitudes, es de 1.000 * 100 = 100.000 en el primer engranaje, y de 2.500 * 40 = 100.000 en el segundo. Se ha mantenido, en efecto. http://portal.escharlamotor.org/info/parypotencia/gear-spur2.jpg Este caso es justamente el contrario al anterior. En este caso el engranaje 1 es el pequeño, mientras que el 2 es el grande. En este caso, por cada vuelta del engranaje 1, la superficie se desplaza 2*pi metros. Esto quiere decir que la superficie del engranaje 2 se desplaza esa misma distancia pero, puesto que su circunferencia es 2,5 veces mayor (5*pi), dará sólo 0,4 vueltas. Si el engranaje 1 gira a 1.000 rpm, el 2 girará a sólo 400 rpm. Con respecto al par, si en el engranaje 1 es de 100 N*m, quiere decir que puede realizar una fuerza tangencial de 100 N a 1m de distancia del centro de giro. Esta fuerza de 100 N se aplica a la superficie del segundo engranaje. Puesto que esa fuerza se aplica en el segundo engranaje a 2,5 metros del centro de giro, el par resultante en el engranaje 2 será de 2,5 m * 100 N = 250 N*m Resultado: hemos dividido por 2,5 la velocidad, y hemos multiplicado a cambio el par por 2,5. El producto de ambas magnitudes, 400 * 250 = 100.000. Vemos que este producto tampoco ha cambiado en este caso, como habíamos predicho, y además es idéntica a la del caso 1. Es lógico, puesto que partimos del mismo par y rpm del motor al principio (1.000 rpm y 100 N*m de par). Comprender este hecho es fundamental para entender la diferencia entre par y potencia. Como hemos visto, el par es transformado por la caja de cambios. El par desarrollado por el motor es el mismo en 1ª que en 5ª, pero sin embargo a la salida de la caja de cambios, el par es diferente en ambas marchas, puesto que obedece a una transformación diferente en cada marcha. Digamos de manera burda que parte del par se ha transformado en velocidad. Aunque parezca mentira, algo tan sencillo como una palanca, está sujeto a estas mismas leyes. En una palanca, tratamos de coger un brazo de palanca muy largo. Debido a esto, en el brazo de resistencia tenemos mucha fuerza, aunque se mueve muy poco. Se cumple también (es inmediato verlo dibujando una palanca) que al duplicar la fuerza se divide por dos la velocidad, y viceversa. Como hemos dicho, siempre que despreciemos los rozamientos y las pérdidas, el producto del par por la velocidad de giro se mantiene constante tras cualquier transformación. Si la transformación multiplica por 10 el par, obligatoriamente divide por 10 la velocidad. Si multiplica por 5 la velocidad, obligatoriamente divide por 5 el par. Pero su producto siempre se mantiene. POSIBLES TRANSFORMACIONES DE UN MISMO MOVIMIENTO Velocidad Par Par * velocidad 100 10 1.000 50 20 1.000 1.000 1 1.000 10 100 1.000 5 200 1.000 1 1.000 1.000 Parece existir, pues, una misteriosa magnitud cuyo valor no varía con las transformaciones de par y velocidad. En efecto existe, y esta magnitud no es ni más ni menos, que la Potencia. Ahora comprendemos por qué el niño, moviéndose a 15 veces la velocidad del forzudo, era capaz de realizar el mismo trabajo en el mismo tiempo. Resulta que su fuerza era 15 veces menor, pero su velocidad era 15 veces mayor. El producto de ambas magnitudes era el mismo en el forzudo y en el niño. Como ese producto es la potencia, ambos estaban desarrollando la misma potencia, y por eso realizaron el mismo trabajo en el mismo tiempo. No importa que uno consiguiera la potencia a base de fuerza y otro a base de velocidad. El hecho es la potencia que desarrollan, no cómo se llega a ella. La potencia puede, de hecho ser expresada como el producto de una fuerza, por una velocidad paralela. O en el caso del movimiento giratorio, un par por una velocidad angular. En cualquier caso, es fundamental comprender que en cualquier transformación mecánica, la potencia se conserva a excepción de las pérdidas por rozamiento, que en lo sucesivo despreciaremos en esta página. La potencia tiene una interesante característica, y es que se conserva también cuando pasamos de un movimiento giratorio a un movimiento lineal. Tal es el caso de la potencia transmitida por una rueda al suelo. Podemos concluir que la potencia giratoria en la rueda, producto de su par por su velocidad de giro, será igual a la potencia lineal puesta en el suelo, producto de la fuerza lineal ejercida sobre el suelo, por la velocidad lineal del coche. Esto nos puede facilitar ciertos cálculos en el futuro. Vemos ya la 1ª diferencia clara entre el par y la potencia de un motor. Mientras que el par es transformado en la caja de cambios (y también en el diferencial) antes de llegar a la rueda, la potencia se conserva en todo momento. Es la misma a la salida del cigüeñal, a la salida de la caja de cambios, a la salida del diferencial e incluso una vez puesta en el suelo por la rueda, cuando ya no hay movimiento giratorio, sino lineal. El par, por el contrario, tiene un valor en el cigüeñal del motor (éste es el que se especifica en las características del motor, y por eso se denomina "par motor"). Sin embargo a la salida de la caja de cambios va a tener otro valor, que dependerá incluso de la marcha que haya seleccionada. Luego en el diferencial sufrirá una nueva transformación para llegar a la rueda, y la rueda, en función de su radio, convertirá este par en fuerza lineal ayudándose de otra transformación (a mayor diámetro de la rueda, menos fuerza y más velocidad pone en el suelo, para una velocidad angular y par, dados). Podemos deducir ya, por lo visto hasta aquí, que si el motor de un coche está desarrollando el doble de potencia que el de otro, ese coche está también poniendo el doble de potencia en el suelo, puesto que la potencia no se verá afectada por ninguna de las transformaciones que sufre el movimiento hasta llegar al suelo. Sin embargo, el razonamiento análogo con el par no se puede efectuar. El que el motor de un coche desarrolle un par motor el doble que el de otro, no implica que ese coche tenga un par en la rueda, ni una fuerza lineal mayor, puesto que ese par original ha podido (y de hecho habitualmente será así) ser transformado de forma diferente en un caso y en otro. Nos encontramos ahora con un problema que es el tema de discusión habitual en los foros del motor. ¿Qué es lo que importa para que un coche tenga prestaciones mejores, que tenga más par motor, o que tenga más potencia?. La respuesta es que lo realmente importante en un motor es la Potencia. ¿Cómo se llega a esta conclusión?. En principio, bastaría mencionar que el hecho de acelerar un coche desde una velocidad "a", a una velocidad "b", o de arrastrar una caravana o remolque en una cuesta, es un trabajo (que se manifiesta como el incremento de la energía cinética del coche en el primer caso, y como incremento de la energía potencial de la caravana o remolque en el segundo), por lo que como hemos visto antes en la definición de potencia, el coche que desarrolle mayor potencia será capaz de hacerlo en menos tiempo, acelerando, por tanto, más. Se suele caer en un error de simplificación, y llegar a la conclusión de que "como el par es una fuerza, el que tenga más par motor, aplicará más fuerza en el suelo, y por tanto, acelerará más". Sin embargo, como hemos visto, esto no tiene por qué ser cierto, puesto que esa fuerza va a ser transformada en múltiples sitios antes de llegar a aplicarse al suelo. El par no es la fuerza que el motor pone en el suelo, sino que es la fuerza de la que partimos, antes de transformarla. Veremos esto con más detalle en los próximos puntos. ¿Es cierto que un coche con más par que otro, acelera más? < No, o al menos, no tiene por qué. Lo hará si además de más par tiene más potencia, si no, no. Lo que cuenta es únicamente la potencia. Como hemos visto antes, la potencia se transmite íntegra al suelo, mientras que el par puede ser transformado y degradado antes de llegar a él. En particular, un motor con un alto par motor, pero con una potencia reducida, tendrá potencia reducida por girar a una velocidad relativamente baja. Puesto que su velocidad es baja, necesitará elevarla con ayuda de una caja de cambios o engranaje, y esa elevación de la velocidad traerá consigo una degradación del par en la misma proporción. Vamos a coger el ejemplo de antes de los dos engranajes. Queda claro que el coche que más acelerará, a igualdad de pesos, será aquel que logre poner en el suelo la mayor fuerza lineal. Partiendo de este hecho, vamos a comprobar si el tener mayor par motor implica mayor fuerza lineal o no. Antes de nada, tenemos que establecer una serie de condiciones para nuestro "experimento". La primera de ellas, va a ser que la comparación entre ambos coches, va a efectuarse a igualdad de velocidad. Es lógico, de nada nos sirve saber que un coche acelera más a 50, que otro a 150. De hecho, todos los coches aceleran más a 50 que a 150, sin que eso se deba a diferencias de par ni potencia. Lo que nos interesa saber es si un coche acelerará más que otro, cuando ambos van a digamos... 100 km/h. Posteriormente, con este razonamiento, podremos saber qué coche acelerará antes de 0 a 100 km/h, de 80 a 120 km/h, etc., sin más que aplicar el mismo razonamiento a todas las velocidades intermedias. Vamos con ello. Imaginemos dos motores, uno con un par de 100 N*m, y otro con un par de 250 N*m. Vamos a comprobar si el segundo motor puede poner más o menos fuerza en el suelo, a una velocidad dada. Por ahora los datos que tenemos son insuficientes, pues sin saber a qué velocidad da cada motor ese par, no sabemos cómo tienen que ser transformadas la velocidad (y consecuentemente el par), para conseguir la velocidad objetivo. Digamos que el primer motor consigue ese par a 5.000 rpm, mientras que el segundo lo consigue a 800 rpm. Vemos claramente que el primer motor tiene una potencia mayor que el segundo, aunque su fuerza (par) es francamente menor, 2,5 veces concretamente. En el primero, el producto del par por la velocidad nos da 5.000 * 100 = 500.000, mientras que en el segundo el producto sale 250 * 800 = 200.000. No importa en qué unidades esté expresada la potencia. No serán vatios, puesto que las rpm que estamos usando no son una unidad del Sistema Internacional, pero el resultado es una potencia en cualquier caso. A pesar de la menor potencia, ¿será suficiente el superior par del segundo motor, para hacer que éste acelere más que el primero?. La respuesta es que no, que por tener una potencia menor, acelerará menos sin importar que su par motor sea superior. Digamos que la velocidad objetivo se corresponde con que el engranaje 2, unido solidariamente a la rueda, gire a 2.000 rpm. El primer motor, necesitará una caja de cambios como la mostrada en en segundo caso de esta tabla, que divide por 2,5 la velocidad, y multiplica el par por 2,5. Así pues, al dividir la velocidad por 2,5, las 5.000 rpm se convierten en 2.000, justo la velocidad objetivo. El par, por el contrario, se multiplica por 2,5, y pasa de los 100 N*m, a 250 N*m. Es decir, que a 5.000 rpm el motor era capaz de desarrollar un par de 100 N*m, pero ese motor es capaz de poner 250 N*m de par a 2.000 rpm en el engranaje que transmite la fuerza al suelo. Parece que empezamos a ver por qué el valor del par motor no era tan importante. Aquí ya no tenemos ese par motor por ningún lado, ha sido transformado. ¿Qué pasa con el segundo motor?. El segundo motor tiene que montar una caja de cambios con la configuración de engranajes como la mostrada en el caso primero de la tabla, que multiplica por 2,5 la velocidad, y divide por 2,5 el par. Al multiplicar por 2,5 su velocidad, ésta queda en 2.000 rpm, justo la velocidad objetivo. ¿Qué par es capaz de poner este motor a esa velocidad?. Pues 2,5 veces menos que el par original, esto es, 100 N*m. Vemos que el que el segundo motor, a pesar de tener dos veces y media la fuerza (par) del primero, es incapaz, debido a su baja potencia, de poner siquiera la mitad de fuerza que primer motor, a una velocidad dada. Siempre que estemos comparando a una misma velocidad, el primer motor pondrá más fuerza en el suelo que el segundo (2,5 veces, concretamente), a pesar de tener 2,5 veces menos par motor. Esto es gracias a que dispone de más del doble de potencia, y esto le permite sacrificar más velocidad para conseguir par, mediante un engranaje reductor como el mostrado. Podíamos haber llegado a esta conclusión de manera más fácil. Sabiendo que la potencia es fuerza por velocidad (o par por velocidad angular, en el caso del movimiento giratorio), y que el 2º coche tiene 2,5 veces menos potencia, podemos deducirlo. El primer coche tiene una potencia "P", y el segundo, "P/2,5". Puesto que P=Par * rpm, y las rpm del segundo engranaje son las mismas en ambos motores, vemos claramente que si P se hace 2,5 veces menor (P/2,5), el par se ha de hacer también 2,5 veces menor (Par/2,5). Por esto podemos deducir que lo importante es la potencia del motor, y no su par. Porque la potencia no nos dice, como hace el par, la fuerza que va a tener un motor en el engranaje 1 (que no es el que transmite la fuerza al suelo), sino que nos dice, tras todas las transformaciones, qué fuerza va a llegar al suelo en función de la velocidad, o sea, el par en el engranaje 2 a la velocidad objetivo. ¿Es cierto que un coche con más par que otro, recupera mejor? No. Al igual que no es cierto que un coche con más par acelere más, tampoco es cierto que recupere mejor. Al fin y al cabo, la recuperación es una aceleración como cualquier otra. No por ser de 80 a 120 km/h es diferente que si fuera de 0 a 100 km/h, o de 50 a 200 km/h. En la recuperación, simplemente se imponen otras condiciones, como por ejemplo la marcha a usar. A pesar de que normalmente el fabricante nos da las cifras de potencia y par máximos del motor, el motor lo que tiene es una curva característica. En esta curva, se relacionan el par y potencia que consigue el motor a unas rpm dadas, suponiendo que se pisa el acelerador a fondo. La respuesta del motor no es la misma a todos los regímenes. Múltiples factores intervienen en ello: resonancias, ondas de presión, turbulencias de llenado de los cilindros que provocan combustiones más eficaces... Aquí tenemos dos curvas de dos motores actuales. La superior es la curva teórica del motor 2.2 de Opel, de 147 CV. La inferior es la curva real del motor TDI en su versión de 130 CV, que en este caso rinde 143 CV en el banco. http://portal.escharlamotor.org/info/parypotencia/Opel.jpg Vemos cómo la curva de par (la fuerza que proporciona el motor), varía a medida que lo hace el régimen del motor. El motor de gasolina tiene una curva de par relativamente llana, con un pico de máxima fuerza a las 4.000 rpm donde la curva alcanza un valor de 205 N*m. Por el contrario, el TDI muestra una curva enormemente variable. Comienza muy abajo, en unos 125 N*m nada más. A partir de aquí, inicia una terrible subida, hasta alcanzar un pico de 323 - 325 N*m entre las 2.250 y las 2.500 rpm. El par del TDI es francamente superior en casi la totalidad de la curva. Como hemos visto antes, esto no se traduce en una superior aceleración, ya que lo que cuenta es la potencia, que alcanza valores casi idénticos en ambos motores. De hecho, el 1er motor montado en el Astra consigue una aceleración de 0-100 en 8,8 segundos, mientras que el 2º montado en el A3 consigue 9,2 segundos, y en el Golf 9,6 segundos. Sin embargo, si los enfrentamos en una recuperación de 80-120 en 4ª, el TDI ganará por bastante al modelo de gasolina. ¿Se debe esto al par?. No, por supuesto que no. Se sigue debiendo a la potencia, y el razonamiento es el mismo que ya hemos demostrado anteriormente. Lo que sucede es que aquí estamos poniendo condicionantes bastante más perjudiciales para el modelo de gasolina que para el TDI. En concreto, si forzamos un 80-120 en 4ª, el gasolina al salir estará rodando a 2.768 rpm. En ese punto, el motor está entregando tan solo unos 70 CV. El TDI, por el contrario, estará rodando sobre unas 2.200 rpm, donde entrega ya alrededor de 100 CV. Es esta superioridad de Potencia (que no de par) lo que provoca que el TDI gane en recuperaciones. Podríamos incluso invertir las tornas, haciendo una recuperación en 4ª desde 40 km/h, en lugar de desde 80. El gasolina saldría desde 1.384 rpm, donde entrega unos 30 CV, y el TDI saldría desde unas 1.100, donde entrega menos de 20 CV. Las tornas se invertirían y sería el modelo gasolina el que aceleraría considerablemente más que el turbodiésel. Las recuperaciones son, pues, una medida algo "artificial". Dan idea de lo elástico que es un motor en el régimen particular al que se hacen, pero no dicen nada acerca de la capacidad del motor para acelerar en otros regímenes, y en particular, para hacerlo en el régimen más apropiado para el motor. Las recuperaciones, en cualquier caso, no obedecen a la curva de par, sino a la de potencia, al igual que las aceleraciones (que es lo que son). Solamente, hay que fijarse en otra parte de la curva, la parte donde el motor está girando, y no en su valor máximo. Es, pues, la forma de la curva de potencia lo que cuenta en este caso, pues se nos condiciona a no usar la zona que más convenga al motor. En una aceleración normal, podemos prescindir hasta cierto punto de la forma de la curva ya que nosotros elegimos en qué zona vamos a hacer trabajar al motor, y obviamente, escogeremos aquella en la que la curva de potencia alcance sus valores más altos. Por eso, como norma general, el de mayor potencia máxima acelerará más. En la recuperación, acelerará más quien tenga mayor potencia al régimen que imponen las condiciones de la prueba, que no será necesariamente el que tenga mayor potencia máxima. Para aclarar el tema de las recuperaciones, vamos a representar en un gráfico, la potencia y par, no en función del régimen del motor como nos lo dan, sino en función de la velocidad, suponiendo que ambos motores van en 4ª. Vamos a tratar de averiguar, a partir de ella, por qué el TDI ganará en una recuperación de 80 a 120 km/h en 4ª. Partimos pues, de los desarrollos del cambio que llevan esos motores, el 1º montado en el Astra, y el 2º montado en el Audi A3. Los desarrollos de las marchas son los siguientes: DESARROLLOS EN KM/H POR CADA 1.000 RPM Marcha Astra A3 1ª 7,9 9,4 2ª 14 17 3ª 21 26,7 4ª 28,9 36,9 5ª 35 45,8 6ª - 55,1 Para representar la potencia en función de la velocidad, haremos uso de estos datos. Por ejemplo, para saber la potencia en 4ª a 80 km/h, con los datos de la tabla sabremos que el motor del Astra girará a 2.768 rpm, mientras que el del A3 girará a 2.168 rpm. De las gráficas anteriores, podemos sacar la potencia o el par de cada uno a 2.768 y 2.168 rpm respectivamente, con lo que tendremos su potencia y par a 80 km/h en 4ª. La gráfica que representa la potencia de cada motor en función de la velocidad, en 4ª es ésta: http://portal.escharlamotor.org/info/parypotencia/opel-tdi-velocidad.jpg Ahí tenemos la gráfica. Como se ve perfectamente en ella, si obligamos a usar la 4ª velocidad en ambos, entre 80 y 120 km/h la potencia que desarrolla el A3 es sensiblemente superior a la que desarrolla el Astra. Por esto es por lo que gana en la recuperación. Como se ve, por debajo de 60 km/h la curva superior es la del Astra. Desde 60 hasta 145 km/h más o menos, es superior la del A3, y desde 145 hasta 187 km/h, el Astra vuelve a ser superior (el A3 en 4ª no superaría los 166 km/h). Es pues esta superioridad de potencia la que hace que el A3 gane cuando se enfrentan obligando a hacerlo en 4ª velocidad y de 80 a 120 km/h. Aparte del hecho de que la curva del A3 sea más "rellena" en la parte media, hay más cosas que juegan en su favor. Por ejemplo el hecho que hemos comentado de que la marcha del A3 es más corta (en términos relativos, en términos absolutos es más larga), ya que se termina más de 20 km/h antes que la del Astra. Una 4ª más corta del Astra, que hiciera coincidir el límite de velocidad en ambas marchas, desplazaría su curva de potencia hacia la izquierda, haciendo que la zona en la que es superior el A3 se redujera, y se agrandara aquella en la que es superior el Astra. Aún así el A3 seguiría ganando entre 80 y 120 km/h, ya que en esa zona la curva del A3 sigue consiguiendo valores más elevados. De hecho, con una relación así la zona en la que la curva del A3 es superior vendría a ser precisamente de 65 a 120 km/h, e inferior en el resto. Así pues, la recuperación entre 80 y 120 km/h cae precisamente en esa zona, y es la más desfavorable al Astra. Por eso perdería en la recuperación en cualquier caso. Vemos pues que hay una explicación muy diferente para las recuperaciones, basada en la potencia, puesto que como hemos dicho, se trata de una aceleración como cualquier otra, sólo que con determinados condicionantes. ¿Es cierto que el par es una medida de trabajo? En algunas páginas se puede leer un argumento a favor del par, en el que se menciona que el par es una unidad de trabajo. Bien, en principio parece, por lo expuesto aquí, que así es. El par se expresa en unidades de fuerza * distancia (N*m, kgf*m). Si el trabajo es la potencia multiplicado por el tiempo (P=W/t, W=P*t), y hemos comentado que la potencia equivale a fuerza multiplicado por velocidad (P=F*V), nos queda que (P*t=F*V*t), o lo que es lo mismo, (W=F*(V*t), W=F*d). Es decir, que efectivamente, si fuerza por velocidad es potencia, fuerza por distancia es trabajo. Así pues, parece que el par, puesto que tiene unidades de fuerza por distancia, es una unidad de trabajo. Hay una sutil circunstancia que es la que nos va a echar por tierra todo este razonamiento, aparentemente tan brillante físicamente. Vamos a verlo con otro ejemplo que tal vez recordemos de nuestros años de instituto: http://portal.escharlamotor.org/info/parypotencia/train.jpg Supongamos que un tren como el de la imagen circula por su vía. En el puente, se encuentra con un viento lateral que ejerce sobre él una fuerza de digamos... 10.000 N. Una pregunta de examen de física podría ser: ¿qué trabajo ejerce la fuerza del viento sobre el tren, cuando éste se ha desplazado 10 metros?. La respuesta inmediata podría ser: puesto que trabajo es fuerza por desplazamiento, y tenemos la fuerza y el desplazamiento del tren, concluiremos que 10.000 * 10 = 100.000 W. Esto es, 100.000 vatios, o 100 kW. Si ponemos esta respuesta en un examen de física de instituto, el profesor nos pondrá el suspenso más grande de nuestra historia. El sutil detalle que se nos ha pasado, es que para que una fuerza ejerza un trabajo tiene que haber un desplazamiento en la dirección de la fuerza. Está claro que el tren no se va a desplazar lateralmente fuera de la vía, por lo que por mucho viento que haya, el trabajo realizado por él sobre el tren será nulo. Será nulo porque el desplazamiento que nos dan es perpendicular a la fuerza, y ese no es el desplazamiento que provoca un trabajo. En el caso que nos ocupa, del par, ocurre exactamente lo mismo. Si volvemos al ejemplo de la polea, vemos que la fuerza y el desplazamiento hasta el centro de giro son exactamente perpendiculares. Por lo tanto, a pesar de que las unidades son, efectivamente de trabajo, jamás podremos entender un par como un trabajo. Es por esto que el par se expresa siempre en unidades de N*m, en lugar de hacerlo en unidades de Julios (J), que son el producto de N*m: para evitar la confusión Para que se entienda mejor, tratar al par como trabajo sería equivalente a medir la longitud de nuestro coche, y dividirla entre el retraso que lleva nuestro reloj, diciendo que eso es una velocidad. Efectivamente, las unidades que nos salen son de metros partido por segundo (m/s), una unidad de velocidad, pero lo que hemos hallado no es para nada una velocidad. Para calcular una velocidad debemos dividir una distancia entre el tiempo que se tarda en recorrerla. Eso sí nos da una velocidad, pero no nos vale cualquier espacio y cualquier tiempo. Tiene que ser un espacio recorrido entre el tiempo empleado en recorrerlo. Análogamente, lo mismo pasa con el trabajo. El trabajo es el producto de una fuerza por un desplazamiento en la misma dirección de la fuerza. Por esto, un par no es un trabajo, puesto que el desplazamiento que se multiplica no es en dirección de la fuerza, sino completamente perpendicular a ella. ¿No se puede entonces operar nunca partiendo del par? Sí, claro que se puede. Lo que sucede es que para poder operar partiendo del par original del motor, y llegar a alguna conclusión acerca de la aceleración del motor, necesitamos saber a ciencia cierta que aquel va a ser transformado de la misma manera en ambos casos. Si les ponemos a los dos motores que vimos en el ejemplo de los engranajes la misma transformación de la caja de cambios (digamos que la del primer caso), entonces sí sabremos que el 2º motor, el de mayor par y menor potencia, pondrá más fuerza en el 2º engranaje. Puesto que parte de un par mayor, y éste va a ser transformado de igual manera en ambos, pondrá más par en el 2º engranaje, y consecuentemente en el suelo. El problema en este caso es que puesto que uno gira a 800 rpm y el otro a 5.000 rpm, la conclusión a la que llegamos es algo así como que "el 2º motor acelerará más a 20 km/h que el 1º a 125 km/h. Aun siendo cierto, la verdad es que esta afirmación no nos sirve de mucho en la práctica. Hay un caso particular en el que esta comparación sí sirve: la aceleración que tiene un coche en una marcha dada. Queremos saber cómo será la aceleración del coche digamos... en 3ª. Puesto que no cambiamos en ningún momento, está claro que el par será transformado de la misma manera todo el rato. Así pues, a medida que aceleremos en 3ª, la aceleración que notemos subirá cuando suba la curva de par del motor, y bajará con ella. En las 2 curvas que hemos visto de motores, en el 1º notaremos que el punto donde más acelera en 3ª (o en cualquier marcha realmente) será cuando el motor gira a 4.000 rpm, donde ofrece su par máximo. A partir de ahí, puesto que el par baja, la aceleración que notemos irá disminuyendo también. El 2º motor, conseguirá la máxima aceleración de cualquiera de sus marchas, a unas 2.500 rpm. A partir de ahí, notaremos que la aceleración del coche va bajando cada vez más. Esta afirmación no está exenta de una cierta confusión. Sabemos que el motor de la 1ª curva, consigue su máxima aceleración en 3ª a 4.000 rpm. Digamos que corresponde por ejemplo a 80 Km/h. Bien, en 3ª el coche tiene su punto de máxima aceleración a 80 km/h. Pero eso no quiere decir que a 80 km/h la máxima aceleración se consiga en 3ª. En efecto si reducimos una marcha, el motor estará en una zona con par motor menor. Pero puesto que hemos cambiado la transformación (hemos cambiado de marcha), el par ya no es un criterio como vimos antes. En su lugar, cobra importancia la potencia. De hecho, en el instante que se tarda en cambiar de 3ª a 2ª, la velocidad permanecerá aproximadamente constante en 80 km/h. La pregunta de si a 80 km/h acelerará más en 3ª o en 2ª es idéntica a la que ya hemos analizado. La respuesta es que si la potencia en 2ª a 80 km/h es mayor que en 3ª, el coche acelerará más en 2ª. Como digo, puede parecer algo confuso en un principio, pero basta recordar que si comparamos con idéntica transformación y velocidades diferentes, entonces más par -> más aceleración. Si comparamos con idéntica velocidad, y transformaciones diferentes, entonces más potencia -> más aceleración. Vamos a aclarar un poco todo esto con algunas gráficas. Puesto que tenemos los desarrollos de las marchas, vamos a representar la potencia y fuerza que llega al suelo en función de la velocidad, para cada marcha y cada coche. La fuerza que llega al suelo tendrá una forma idéntica a la curva de par, pero multiplicada por una constante diferente en cada marcha (dependiendo del desarrollo de la marcha). Como dijimos antes, se observa perfectamente que a medida que la marcha se alarga, la curva se alarga en horizontal, y al mismo tiempo se contrae en vertical, pues dijimos que si una transformación duplicaba la velocidad (expansión horizontal), dividía por dos el o fuerza (contracción en vertical). Vamos a echarle un vistazo a la del Astra: http://portal.escharlamotor.org/info/parypotencia/marchas-Astra.jpg Vemos que en efecto, la potencia no se ve afectada por las transformaciones, y adquiere idénticos valores máximos en todas las marchas. Mientras, la fuerza puesta en el suelo sí se ve afectada, y alcanza valores más bajos cuanto más largas son las marchas. Aclarando lo que dijimos unos párrafos más atrás, vemos en la gráfica que si nos fijamos por ejemplo en el punto de 115 km/h, coincide con el régimen de par máximo en 4ª, y por tanto, con la máxima fuerza en rueda en 4ª. En ninguna otra velocidad la fuerza que llega a la rueda es superior en 4ª. Es el punto más alto de la curva. Pero podemos observar que a esa velocidad, la máxima aceleración la conseguiríamos no en 4ª, sino en 3ª. Aún no siendo el punto más alto de la 3ª (que está a unos 84 km/h), debido a que la 3ª es más corta y la fuerza que llega a la rueda es degradada en menor medida, la curva de fuerza en rueda de la 3ª está por encima de la de 4ª a la velocidad de 115 km/h. Así pues, para saber a qué velocidad tendremos la máxima aceleración de una marcha, tendremos que mirar el punto máximo de la curva de esa marcha. Para ver en qué marcha tendremos más aceleración a una velocidad determinada, tendremos que ver la curva de qué marcha está en ese punto más arriba. A 115 km/h, es la de la 3ª. Para lograr una aceleración lo más efectiva posible en todo el rango de revoluciones, tendríamos que usar siempre la marcha cuya curva esté más arriba en cada velocidad concreta. Esto es, el cambio debería producirse en los puntos donde las curvas de fuerza en rueda de una marcha y de la siguiente, se cruzan. En el cambio de 1ª a 2ª esto no se produce, por lo que habrá que aguantar la 1ª hasta el corte. De 2ª a 3ª sucede lo mismo, aunque en este caso las curvas casi llegan a tocarse. De 3º a 4ª la cosa cambia, las curvas ya se cruzan, y el cambio se debería producir antes del corte, a algo más de 130 km/h, lo cual vienen a ser en 3ª algo más de 6.000 rpm (el corte está en 6.500). De 4ª a 5ª, el cambio idóneo está en unos 175 km/h, lo cual son unas 6.000 rpm justas. Es importante notar que cuando representamos potencia y par en relación a la velocidad, hay una concordancia en los puntos de corte y valores de las curvas de potencia y de fuerza en rueda. Si a una velocidad el valor de la fuerza en rueda es mayor en una marcha que en otra, el valor de la potencia también lo es y si las curvas de fuerza en rueda se cruzan, también lo hacen las de potencia. Así pues, el cambio idoneo se produce cuando la potencia antes y después del cambio, se igualen. Aquí tenemos el mismo gráfico, pero para el A3: http://portal.escharlamotor.org/info/parypotencia/marchas-A3.jpg Observamos que en este caso las curvas se entrecruzan más. Es lógico puesto que este coche monta un cambio de 6 marchas, y éstas están más juntas. También observamos que la fuerza que llega a la rueda en 1ª en el A3 es muy superior. Esto no tiene porqué ser una ventaja. De hecho, es más un inconveniente. Esto es así porque las ruedas tienen un límite de agarre al suelo, y superado éste, no hay ventaja en poder transmitir más fuerza a la rueda, ya que ésta patinará y no podrá transmitirla al suelo. En el caso de una aceleración, la fuerza límite que podrían transmitir ambos coches estaría alrededor de los 6.000 N. Cualquier cosa que pase de ahí, supone que la rueda patine. Así pues, ese pico en el caso del A3 de hasta 13.000 N, no va a representar ninguna ventaja práctica. Observamos también que las marchas son bastante más cortas en el A3 (en términos relativos). Mientras que la 1ª del Astra se estira hasta 51 km/h, la del A3 se acaba a 42 km/h. Esto quiere decir que entre 42 y 51 km/h, en la práctica el Astra irá en 1ª y el A3 en 2ª. La 2ª del Astra llega a 91 km/h, y la del A3 a 76,5. La 3ª del Astra llega a 136 y la del A3 a 120. Esto es consecuencia del cambio de 6 marchas, que va acortando sucesivamente las marchas respecto de un cambio de 5. Sin embargo, la cosa cambia cuando comparamos la 6ª del A3 con la 5ª del Astra. La 6ª del A3 llega hasta 248 km/h mientras que la 5ª del Astra se queda en 227 km/h. Esto es una ventaja cara al consumo, pero contrariamente a lo que pudiera parecer, no lo es en cuanto a velocidad máxima. Esto no implica que el A3 consiga una velocidad máxima superior al Astra. Por mucho que alarguemos las marchas, el coche no conseguiriá una velocidad máxima más alta indefinidamente. De hecho, pasado un punto, ésta disminuye en lugar de aumentar. Esto es debido a que con la velocidad, la potencia necesaria para vencer la resistencia del aire crece de forma aproximadamente cúbica. La he representado, tanto la fuerza resistente como la potencia resistente, en rojo. El punto donde esa curva corte a cualquiera de las otras, representa el punto de máxima velocidad en esa marcha. Por encima de esa velocidad, se necesita más potencia para vencer la resistencia del aire que la que produce el motor. Por supuesto, puesto que está expresada en función de la velocidad, el punto donde la curva de potencia resistente y la de fuerza resistente corta a las respectivas de las marchas, es el mismo. Da igual fijarse en el punto de corte de las de potencia, que las de fuerza. Se producirán a la misma velocidad. Vemos que este punto se encuentra, para el Astra, en una velocidad algo superior a los 210 km/h. Es coherente con los 214 km/h que anuncia oficialmente como velocidad máxima. Para el A3, con diferente coeficiente aerodinámico, este punto de corte está en una velocidad ligeramente superior a los 205 km/h. También es coherente con los 205 km/h oficiales que anuncia como velocidad máxima. Recordemos que en este caso, estamos tratando no con la curva teórica, sino con la real, que da una potencia algo superior a los 130 CV que anuncia. De ahí que la velocidad sea superior a 205 km/h. En el caso del A3, esta curva corta incluso la curva de la 5ª. Esto quiere decir que en 5ª, el motor tampoco será capaz de llegar al corte. Su velocidad máxima en 5ª será de aproximadamente 200 km/h justos. Por el contrario, si nos fijamos en la 1ª, resulta que ésta es considerablemente más corta (en términos relativos) en el A3 que en el Astra. ¿A qué obedece esto?. Echando un vistazo a las curvas, especialmente en el comienzo de ella, encontramos la respuesta. Si nos fijamos en el principio de la curva, vemos que mientras que el motor del Astra en 1ª es capaz de poner ya a ralentí suficiente fuerza como para hacer patinar la rueda, partiendo de algo menos de 8.000 N, el A3 a esas mismas rpm pone poco más de 5.000. Si alargásemos la 1ª del A3 para equipararla con la del Astra, resulta que este valor bajaría aún más. Esto representaría un problema en el uso cotidiano. Debido a su curva de par enormemente variable, nos encontraríamos con un coche que saliendo de un semáforo, nos obligaría a acelerarlo hasta casi unas 2.000 rpm, donde la curva adquiere sus máximos valores. A 1.000 rpm el empuje del TDI, como se ve, es bastante reducido en términos relativos. Si alargásemos la 1ª al mismo nivel que la del gasolina, al TDI aunque parezca increíble, le costaría realmente salir en los semáforos, a no ser que lo acelerásemos hasta unas 1.700-1.800 rpm. El problema de acortar la 1ª está también muy claro. Al acortarla tantísimo, solucionamos el problema en las primeras 1.700 rpm del cuentavueltas, y al TDI le costará menos salir de un semáforo (aunque aún más que al Astra). Ahora bien, a partir de ahí la curva de par del TDI inicia una vertiginosa subida, para multiplicarse por más de 2,5. Esto trae consigo los problemas de motricidad que vemos en las curvas: Incluso en 2ª el TDI es capaz de hacer patinar la rueda a determinados regímenes. Esto es un inconveniente de una curva tan sumamente variable. O bien alargamos el desarrollo y el motor se queda muerto en los regímenes bajos, o bien lo acortamos y tenemos problemas de motricidad cuando el motor circula en regímenes donde el par motor adquiere valores elevados. Vamos a ver otro gráfico curioso: el de la potencia y fuerza en rueda, suponiendo que se efectúen los cambios idóneos (esto es, el mejor caso de cara a la aceleración). Simplemente es, partiendo de los gráficos anteriores, ir siguiendo el perfil superior de las curvas de fuerza en rueda y de potencia. Para mayor claridad, he representado también el límite que las ruedas son capaces de poner en el suelo, de forma que la normal es la fuerza que la rueda podría llegar a transmitir, y la corregida es la que realmente será capaz de transmitir, debido al limitado agarre de la rueda al suelo. Vemos que salvo para la 1ª marcha, donde la fuerza que el motor pone en el suelo, es superior a la que la rueda es capaz de transmitir (la rueda patinaría), en el resto del rango de velocidades la corregida coincide con la que el motor es capaz de de dar. Para el Astra, el gráfico es éste: http://portal.escharlamotor.org/info/parypotencia/continuo-Astra.jpg Para el A3, el gráfico es el siguiente. Obsérvese cómo en este caso, incluso en 2ª el motor produce suficiente potencia para hacer patinar la rueda. Esto es debido a que la 2ª del A3 es considerablemente más corta que la del Astra, llegando a sólo 76,5 km/h en lugar de a 91. Hay que notar que en los primeros regímenes de esa 2ª del A3, el Astra aún va en 1ª, y también haciendo patinar la rueda. Como hemos dicho, no se puede deducir que el A3 pone más fuerza en el suelo del hecho de que haga patinar la rueda en 2ª y el Astra no, ya que las 2ªs no son equivalentes en ambos coches, no cubren el mismo rango de velocidades. http://portal.escharlamotor.org/info/parypotencia/continuo-A3.jpg Bien, pues vamos a ver ya en un gráfico comparativo, las dos curvas anteriores de los coches superpuestas. Vamos a compararlas en un mismo gráfico, para ver qué coche hace llegar más fuerza a las ruedas en cada velocidad. El gráfico es el siguiente: http://portal.escharlamotor.org/info/parypotencia/continuo-comparativa.jpg tenemos el resultado al que queríamos llegar. La fuerza puesta por cada coche en el suelo, en función de la velocidad. Vemos que es un toma y daca. Las curvas de ambos coches se alternan en ser las más altas. ¿Sorprendente?. No, realmente no. El Astra logra poner más fuerza en el suelo entre 0 y casi 20 km/h, entre 70 y 87 km/h, entre 104 y 130 km/h, y desde unos 147 km/h hasta algo más de 210 km/h (velocidad superior ya a la máxima del A3). El A3, por el contrario, gana entre 51 y 70 km/h, entre 87 y 104 km/h, y entre 130 y 147 km/h. La situación está efectivamente muy igualada, si acaso con ligera ventaja para el Astra, especialmente a alta velocidad. No, no es sorprendente para nada. No en vano, estamos comparando dos motores de 143 y 147 CV de potencia. Como vemos, el abrumador superior par motor del A3 no se hace sentir en el suelo. La fuerza que ponen en el suelo responde fielmente a la de dos coches con sólo 4 CV de diferencia. Pero el TDI es un TDI 130 CV, mientras que el Astra es un motor de 147 CV. ¿Quiere esto decir que los CV diésel son "mejores" que los CV gasolina?. Tampoco, ni mucho menos. Hay distintos motivos para esto: 1. En primer lugar, no olvidemos que estamos comparando la curva real de un coche con la teórica del otro. De recurrir a una curva real en el caso del Astra (que no poseo), seguramente la potencia estaría por encima de esos 147 CV y la diferencia se agrandaría para él en la comparativa. 2. En segundo lugar, la potencia del A3 está extraída de un banco de potencia. En estos casos, los motores no dan esa potencia en el banco, sino que es el resultado de una corrección. A partir de la potencia desarrollada en el banco, se hace una corrección para tratar de calcular la potencia que el motor daría en unas condiciones estádard. Estas correcciones se expresan como "CV DIN" o "CV CEE". Hay bastante controversia acerca de la corrección de esos factores de corrección DIN y CEE a motores turboalimentados. Tienen en cuenta la variación de la presión atmosférica, algo que afecta sensiblemente a los motores atmosféricos (la mayoría de los gasolina), pero escasamente a los motores turboalimentados. Esto quiere decir que en el banco se estima que el motor ha perdido debido a la altitud una potencia, que en el caso de los turboalimentados no ha perdido, con lo cual se corrige por exceso. Como ejemplo, la potencia desarrollada realmente por el A3 en el banco no fue de 143 CV (ésta es la corregida), sino 137 CV. Parece que últimamente los bancos sí tienen en cuenta el hecho de que el motor sea turboalimentado, para hacer una corrección mas eficiente. Aunque no he visto ninguna normativa DIN o CEE que lo contemple. Lo que es claro es que con el nuevo factor de corrección, la potencia corregida del A3 en el banco, sería de menos de 143 CV, aún habiendo dado los mismos 137 CV reales que dio en esta ocasión. Es decir, que es más que posible que en esta comparativa, hayamos partido de que el TDI dé una potencia que en realidad no entrega. Lo que he querido mostrar es que un valor superior de par motor no es la explicación ni de una superior recuperación, ni de una superior aceleración ni de mayor capacidad para tirar de un remolque o caravana. Hemos visto cómo el superior par motor del A3 queda desvirtuado en la caja de cambios, con desarrollos más largos de forma absoluta que en el Astra, y que la fuerza que realmente los coches logran poner en el suelo (la que realmente acelera al coche o tira de la caravana o remolque), es aproximadamente igual en ambos casos, cuando la potencia es aproximadamente igual. El Tacto ¿Qué diferencias de tacto habría entre estos dos motores?. Bien, está claro a la vista de las muy diferentes curvas de par y potencia, que el tacto de estos motores ha de ser bastante diferente. En efecto, es habitual estar acostumbrado al tacto de nuestro motor, y extrañar al coger uno cuya curva varíe en gran medida. En concreto, alguien acostumbrado a una curva como la del Astra, cuando coja el TDI dirá cosas como que el motor por bajo no tira, que de repente pega un estirón que te deja pegado al asiento, y que tras esto, el motor enseguida se acaba. Por el contrario, alguien acostumbrado al TDI cuando coja el motor del Astra notará que "no anda". Claro, no anda porque no tiene ese tirón que tiene el TDI a medio régimen y que echa de menos. Pero no porque le falte tirón, sino más bien porque manifiesta ese tirón desde el principio, desde que pisas el acelerador, sin entrar de golpe a unas 1.700 - 1.800 rpm. Echará de menos que el motor tras haberle pisado, llegue a un régimen en el que se dispara. Esto habitualmente es notado como que el TDI anda más, cuando hemos visto que la fuerza que llega a la rueda es casi idéntica, para potencias casi idénticas. Montados varios conductores en ambos coches, seguramente todos coincidan en que el TDI anda más, aunque la sorpresa será que el cronómetro dirá lo contrario, que el Astra gana (por un márgen estrecho, como corresponde a la diferencia de potencia, pero ganará en casi todas las mediciones de aceleración). Esto no es un caso extraño. En una prueba con pilotos expertos de competición de motos, se hizo una curiosa experiencia. Se cogieron dos motores iguales de moto, con una curva de par determinada. A uno de ellos se le hizo una modificación que consistía en rebajar algo el empuje del motor a medio régimen, conservando la forma y valores de la curva en el resto del régimen. Se les dieron a probar ambas motos, y se les preguntó cuál de las dos andaba más. La respuesta unánime fue que la modificada andaba más. La realidad era que la moto modificada aceleraba lo mismo a todos los regímenes que la no modificada, excepto en el régimen donde se le había reducido el par, donde aceleraba menos. Contra las mediciones del cronómetro y la curva de par y potencia, los pilotos unánimemente concluyeron que la modificada andaba más, cuando lo cierto es que andaba menos. Si esto es lo que aprecian unos pilotos de competición expertos, no es extraño que a los conductores de a pie nos dé la misma sensación. Lo cierto es que es esa gran variación del empuje lo que da sensación de que el coche anda más de lo que realmente anda, y eso fue lo que notaron los pilotos. El estirón que tenía el motor modificado en altos regímenes, le hacía parecer que tiraba más. La realidad era que tras ese tirón tiraba lo mismo que la otra, y era en el medio régimen donde tiraba menos. Un efecto similar podemos comprobarlo en nuestro propio coche. No tenemos más que hacer una prueba muy sencilla: 1. Digamos que queremos comparar la aceleración entre 80 y 100 km/h en 3ª, por ejemplo. En este primer caso, partimos en 3ª de 50 km/h. Aceleramos a medio gas, y al llegar a 80, pisamos a fondo. 2. En el segundo caso, partimos de 100 km/h, en 3ª y reteniendo. Al llegar a 80 km/h, pisamos a fondo. Sin duda notaremos que en el 2º caso el motor tira más, y acelera más. Esto es ni más ni menos que porque la variación de aceleración ha sido mayor. Pero el cronómetro nos dirá que en efecto el coche ha acelerado lo mismo, aunque nuestra sensación sea que fue mayor en el 2º caso. ¿Cuál de los dos motores examinados aquí es mejor en cuestión de tacto?. Pues lo cierto es que ninguno de los dos. Es todo cuestión de costumbre. Quien esté acostumbrado a uno, extrañará el otro. Y quien esté acostumbrado al otro, extrañará al uno. Realmente como vemos, ambos entregan un empuje acorde con su potencia, por lo que ambos son igual de buenos. Son diferentes, sí, pero ni mejores ni peores. Cada cual tendrá sus ventajas e inconvenientes, claro. El gasolina tendrá un empuje mucho más uniforme en todo el régimen utilizable, pero el TDI tendrá mejor empuje en la parte media del cuentavueltas, lo cual hace menos necesario acudir al cambio de marchas. Casos Singulares Vamos a ver un par de casos un tanto singulares (ficticios). En primer lugar tenemos una curva de un motor con potencia constante: http://portal.escharlamotor.org/info/parypotencia/potenciaconstante.jpg Este motor produce una potencia constante a partir de unas 2.000 rpm. La curva de par, por tanto, es descendente a partir de ese punto, con la forma que vemos en la curva. ¿En qué se traduciría esto?. ¿Qué tacto o características tendría este motor?. Bien, en primer lugar, atendiendo a la curva de par, vemos que en cualquier marcha, el punto de máxima aceleración se daría a 2.000 rpm, donde el par es máximo. A partir de ahí, el motor cada vez aceleraría menos. ¿Qué ocurriría respecto a los cambios de marcha?. Pues resulta que este coche acelerará igual cambiemos donde cambiemos. Resulta que por poseer potencia constante, digamos que cambiemos donde cambiemos, la aceleración será la misma antes y después del cambio. Sí, cuando cambiamos de 2ª a 3ª, por ejemplo, está claro que el motor caerá de vueltas y el par subirá. Pero como la marcha es más larga, compensa ese aumento. La potencia constante nos dice que esos dos factores se compensarán exactamente. A una velocidad dada, digamos 80 km/h, el motor acelerará igual en 2ª, en 3ª y en 4ª. Vamos ahora con un motor diferente: http://portal.escharlamotor.org/info/parypotencia/parconstante.jpg Este motor tiene par constante. La potencia, por tanto, va aumentando a medida que aumentan las revoluciones. ¿Qué tacto tendría este motor?. En primer lugar, atendiendo a la curva de par, en cualquier marcha notaríamos un empuje totalmente uniforme. El coche empujará igual a 2.000, 3.000 ó 4.000 rpm. No notaremos variaciones en el empuje de 2.000 rpm hacia arriba. ¿Y con respecto a los cambios de marcha?. Pues se comportará como un coche normal. Al cambiar de marcha, por lo general, el coche perderá aceleración. Ello es debido a que la potencia bajará tras el cambio. Ello coincide con la apreciación sobre el par. Al cambiar el par será el mismo, pero la marcha será más larga, y consecuentemente, acelerará menos. Este coche a 80 km/h en 2ª acelerará más que en 3ª, y a su vez más que en 4ª. Esta curva, dentro de que es ficticia, es parecida a algunos coches reales. Tal vez estos dos casos hipotéticos os ayuden a ver mejor la diferencia entre el par y la potencia. En la práctica, hay coches que poseen parte de ambas características. Los hay que tienen una zona de potencia constante (no tan grande como la que figura aquí), o de par constante. Hay un caso que sí consigue que en la práctica, respecto de la velocidad, la curva de par y potencia sea la mostrada en el 1er gráfico. Es el caso de un variador continuo. El variador continuo no es más que una especie de caja de cambios con infinitas relaciones. En lugar de tener una desmultiplicación para 1ª, otra para 2ª, etc., tiene infinitas relaciones intermedias. No hay un cambio de 1ª a 2ª acompañado de un bajón de rpm, sino que en su lugar, las relaciones cambian de manera continua, manteniendo al motor en el régimen de potencia máxima continuamente. El resultado sería exactamente el que comentamos. La curva potencia y par / velocidad, sería la que vemos en este primer gráfico de casos singulares, pero cambiando el eje x de manera que figure en él la velocidad en lugar de las rpm. Pero la forma sería la que vemos ahí. Habría que notar que este tipo de cambio es el que conseguiría la mayor aceleración y velocidad punta para un motor determinado. Además, puesto que es la caja de cambios la responsable de esta actuación tan particular, es aplicable a cualquier motor. Cualquiera de los dos motores estudiados aquí podrían acoplar esa caja de cambios y lograr una curva de par/velocidad y potencia/velocidad de la forma que vemos aquí en el primer caso singular. Serían una curva de potencia constante igual a 147 CV en uno, e igual a 143 CV en el otro. Quienes lo han probado, sin embargo, comentan que el tacto es bastante desagradable. Da la impresión, debido a que la velocidad sube sin que lo hagan las rpm, de que el embrague "patina". No hay realmente patinamiento, pero da esa impresión. También la fuerza puesta en el suelo disminuye de la forma que vemos en la gráfica, por lo que es continuamente descendente. Esto hace parecer que no anda tanto como debiera, aunque como digo, la aceleración será la máxima conseguida con un motor de esa potencia, y considerablemente mejor que la de ese motor con una caja de cambios convencional. De nuevo, las sensaciones a menudo son engañosas. Ale, ladrillazo del copón, enhorabuena a quienes hayáis llegado hasta aquí. A los dieseleros: A bajarse de la burra toca
Alex si te has currado todo esto tu enhorabuena eres un maquina y por lo menos licenciado en fisica Mereceria estar en el archivo responde a un monton de dudas
No, no lo he escrito yo, más quisiera tener la mitad de conocimientos sobre física y rendimiento mecánico que quien ha escrito esto Gracias por tu nominación al archivo
Este post va camino de la Aurora.....pero no de la boreal, sino de la del Rosario Por cierto, gracias por la información.
Sí... merece ser copiado y guardado... pero para que nadie más "sufra" una lectura tan laaaaaarga!!! Muy buen post, Alex!!! ;-)
Vale tio. No me voy a leer esto xq ya me lo tuve q estudiar y aprender a lo largo de varios cursos en su día. Cuando quieras enfrentate a un 3.0d o un 2.5 y luego nos cuentas. Y además, ya q estás, busca porque un diesel consume muchos menos combustible y llegarás a saber xq te han cepillado consumiendo menos . Y si quieres lo cortas-pegas
Estoy de acuerdo con la parrafada............ Todo es cuestión de turbo. El turbo es lo que hace acelerar y recuperar de narices... Imaginaros los diesel sin turbo, serían como hace años una caca. Claro que ahora son una maravilla (pero solo comparados con un gasolina atmosférico) Si compraramos los diesel de hoy en día con un gasolina turbo, entonces la cosa cambia.... Sino fijaros en cómo anda el nuevo Audi A4 2.0 turbo, anda como un demonio, recupera de narices con un par casi como un diesel y un consumo bajísimo para dar más de 200 cv. Saludos.
:wav: Desde que terminé los estudios creo que no había leido tantos datos y fórmulas. Gracias por el recopilatorio. .
El artículo es bueno y conocido. Sin embargo, en mi opinión, no está carente de algún tinte gasolinero, perdonable en todo caso. El tema se ha discutido mucho aquí, no es la primera vez. Si has analizado el artículo, yo humildemente, te recomiendo que repases lo que has escrito en el post del 535d. Al cual fuiste contestado por el forero dani2. En este foro hay cicatrices como puños de las guerras gasolinas vs diesel. Tu tienes un 328 de gasolina y te irá muy bien, y estarás muy contento con él. Yo hasta ahí lo entiendo perfectamente. Pero olvídate de mitos, tópicos, y slóganes del pasado, que hay diesel que andan más que tu coche y no todos hacen el mismo tacataca ni echan humo a mansalva. ;-)
dimelo ami porque los 325 que han intentado tirar detras se han quedado atras. y un 328 delante mia le tube uqe dar deluces pa que se quitara adelantando.
eso es incierto toma pincha y miralo porti mismo http://motor.terra.es/motor/pruebas/nuestros.cfm?id=MOT16400&id_version=12509 http://motor.terra.es/motor/pruebas/nuestros.cfm?id=MOT19950&id_version=14114 coches conmismo peso uno turbo gasofa y otro diesel
Muy buen artículo. A partir de ahora, cada vez que los calamares abran la boca, selo pasamos y, aunque no lo entiendan, se entretienen un ratito.
Yo sabia todas esas cosas, pero no sabía explicarlas... :washing: :yahoo: :mob: :wav: :rockerito eace: eace: Al final, el tiempo nos dará la razón Ahora saldrán los pro-calamares con que si la agüela fuma... :mus- :mus- :mus- :mus- :mus- :mus- :mus- :mus-
El artículo, buenísimo =D= =D= . Fíjate que yo le pondría una chinchetita y lo dejaría en el archivo... Sin entrar en otras consideraciones, hay que pensar que si los diesel tienen la ayuda del turbo, los gasolina tienen la del mayor rango útil de régimen. Dicho de otra forma, si a un diesel lo pudiésemos revolucionar hasta seis o siete mil vueltas, rendirían prácticamente igual. Los calamares se acaban a cuatro o cinco mil vueltas como mucho, y ahí a muchos gasofas (hasta sobrealimentados) aún les quedan dos mi vueltas de estirada. Yo siempre digo lo mismo, si es para hacer el canelo de Gijón a Villaviciosa, dame un gasolina. Para todo lo demás, diesel. ;-)
Dti que estes enamorado de tu diesel no hace a los diesel ser la p*lla Originalmente publicado por dti dimelo ami porque los 325 que han intentado tirar detras se han quedado atras. y un 328 delante mia le tube uqe dar deluces pa que se quitara adelantando. Como dice onca seguramente no tenian ganas de picarse no sabes si le podian meter mas caña y sobre esto tmbien dicho por dti Citar: Originalmente publicado por eduardog Estoy de acuerdo con la parrafada............ Todo es cuestión de turbo. El turbo es lo que hace acelerar y recuperar de narices... Imaginaros los diesel sin turbo, serían como hace años una caca. Claro que ahora son una maravilla (pero solo comparados con un gasolina atmosférico) Si compraramos los diesel de hoy en día con un gasolina turbo, entonces la cosa cambia.... Sino fijaros en cómo anda el nuevo Audi A4 2.0 turbo, anda como un demonio, recupera de narices con un par casi como un diesel y un consumo bajísimo para dar más de 200 cv. Saludos. eso es incierto toma pincha y miralo porti mismo http://motor.terra.es/motor/pruebas/..._version=12509 http://motor.terra.es/motor/pruebas/..._version=14114 coches conmismo peso uno turbo gasofa y otro diesel Q comparacion es esta? si tienen pesos similares poro el bmw tiene 26,9 cv mas que el audi como decia la mujer de alguien no se pueden comparar peras con manzanas
La awela no fuma, los que fuman son sus coches :supz::supz::ang: dti, no quiero entrar en el tema de piques, en el cual eres experto, pero tengo una opinión muy distinta a la tuya, y no con un 184cv, sino con un 204. Además en el diesel sabemos si van a fondo por el humo que echan, que un día me van a obstruir el filtro
quizas porque se me han pegado al culete a dos palmos?, y quizas poruqe al levantarle el pie ha 230 se ha limitado a esperar detras? y no sigo que luego salen los flanders
solo hay que mirar prestaciones de uno y otro por cierto si quieres te paso los datos de recuperaicones del mio en 3 4 marcha y si el tuyo las iguala pues guai pero va aser que no, te recuerdo que un 330d esta ala par con el 330i
prodar toma hombre otra prueba este vez del audi a3 1800 turbo gasofa de 180cv y sobre todo 1300kilos de peso 300 kg menos que el mio http://motor.terra.es/motor/pruebas/nuestros.cfm?id=MOT3&id_version=42 y ahora sigueme diciendo que los turbo gasolinas son mejores toma ahora del golf 4 gti 180cv http://motor.terra.es/motor/pruebas/nuestros.cfm?id=MOT15586&id_version=12181 este esta mas igualado y con 300kg menos http://motor.terra.es/motor/pruebas/nuestros.cfm?id=MOT25696&id_version=15434 y esta del golf 5 gti dsg que sale muy ventajado por esa maquina de cambio que tiene y ahora sigueme diciendo quelos gasofas turbos son mejores. no entiendo el poruq enarices se intenta desprestigiar tanto al diesel cuando todos sabemos que en la mayoria de casos es mejor que el gasofa
Recuperaciones en 3º o 4º.... ¿De qué sirve eso? Yo no voy a hacer un 80-120 en 4º ni en 5º, lo haré en 2º y 3º, o directamente en 3º. Me importa un carajo el tiempo que un coche tarde en pasar de 100 a 150 en 5º o 4º, porque yo lo hago en 3º. Me importa un carajo que en 5º tu coche llegue a 200 antes que el mío, porque yo llegaré en 4º. Las cifras de recuperaciones no sirven para nada porque en una comparativa justa no se pueden igualar las marchas en que se realiza la maniobra.
