2.3. Par, potencia
Actividad
En un automóvil se considera que el par (también llamado torque o momento) es la fuerza de giro que el motor proporciona en el cigüeñal, el valor del par nos dirá con cuánta fuerza es capaz de hacerlo girar el motor, cuánta fuerza se puede extraer del cigüeñal a esa velocidad que gira.
La unidad de par en el Sistema Internacional es el Newton metro (Nm).
Mientras que la potencia, es la capacidad para realizar un trabajo durante un cierto tiempo, su expresión es el resultado de dividir trabajo por tiempo. Cuanta mayor potencia desarrolle un motor, menos tiempo necesitará para realizar un trabajo determinado.
El objetivo del automóvil es que el movimiento generado en el motor llege al suelo, acelerando al coche o arrastrando una carga. Esta capacidad está directamente relacionanda las magnitudes potencia, par y velocidad.
En un automóvil, a la salida del motor hay una caja de cambios, que convierte una velocidad y un par a la entrada, en otra velocidad y par diferentes en la salida, pero manteniendo la potencia constante.
Cuando un coche no puede subir una cuesta en 5ª, reducimos a 4ª. Esto provoca que el coche transmita más fuerza al suelo, aunque se reduzca la velocidad que llevábamos. A cualquier régimen de velocidad del motor, digamos 3.500 r.p.m., en 4ª transmitimos más fuerza que en 5ª, pero a menos velocidad. Siendo por lo tanto la clave de todo el proceso la expresión:
Donde:
- P es la potencia expresada en watios.
- M es el par expresado en Newton x metro.
- ω es la velocidad de giro expresada en radianes/segundo.
Por lo tanto en la caja de cambios se transforma la velocidad del movimiento, pero también la fuerza de giro, de forma que el producto de ambas magnitudes se mantiene constante. Por eso cuando vamos cambiando hacia marchas superiores, la velocidad va aumentando, pero el par disminuye en la misma proporción que la velocidad aumenta.
Por este motivo un automóvil en 5ª acelera muchísimo menos que en 1ª, pero corre mucho más.
Pre-conocimiento
¿Es cierto que un coche con más par que otro, acelera más?
No tiene por qué, solo lo hará si además de más par tiene más potencia, si no, no. En este caso, lo que importa es únicamente la potencia, ya que ésta se transmite íntegramente al suelo, mientras que el par puede ser transformado y degradado (por la caja de cambios) antes de llegar a él. En particular, un motor que tenga un elevado par motor, pero potencia reducida por girar a una velocidad relativamente baja, si necesita elevar la velocidad para conseguir aceleración, lo logrará a través de la caja de cambios, y esa elevación de la velocidad lleva aparejado una degradación del par en la misma proporción.
¿Es cierto que un coche con más par que otro, recupera mejor?
Igual que no es verdad que un coche con más par acelere más, tampoco lo es que recupere mejor, la recuperación es en si misma una aceleración como cualquier otra. Para una buena recuperación lo que es preciso es seleccionar la secuencia de marchas adecuada.
Caso de estudio