Par y potencia (otra vez...)

Ya se que es un tema que tiene a la mayoría hartos pero hoy se me ha ocurrido una forma de explicarlo y me gustaría que me dieseis vuestra opinión.

Imaginad dos motores:

• Motor A: tiene un par constante de 200 Nm de 0 a 10.000 rpm y una potencia máxima de 285 cv. Su régimen máximo es de 10.000 rpm.
• Motor B: tiene un par constante de 400 Nm de 0 a 5.000 rpm y una potencia máxima de 285 cv. Su régimen máximo es de 5.000 rpm.

¿Hay uno que va a ser claramente más rápido que el otro? Con cuál os quedais? (recomiendo pensarlo antes de continuar)

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Pues los dos motores son iguales a efectos prácticos. Con dos engranajes se puede pasar de tener el motor A a tener el motor B y viceversa. (Esto asume que no hay perdidas en los engranajes.)

La conclusión es que la potencia te da una idea muy clara de la capacidad de acelerar de un vehículo pero sabiendo solamente el par no se puede decir nada. Cuando en lenguaje coloquial se dice "este motor tiene mucho par", lo que realmente se quiere decir es "este motor tiene mucha potencia a bajas revoluciones".

 

En mi modesta opinion el A, ya que tienen mas margen de utilizacion antes de caer, el B llegara antes a una determinada cifra y se morira mientras el otro seguira progresando.

 

No habría que saber el par que tiene el B de 5000rpm a 10000rpm?

 

El B no puede pasar de 5000 y el A no puede pasar de 10000. Editaré el post original para dejarlo claro. Gracias por el comentario.

 

Yo me quedo con el B, será más rápido.

La potencia máxima es la misma, pero la potencia en toda la gama del motor, salvo en el punto de potencia máxima, será más alta en el B, ya que tiene 400 Nm.

 

Ilustraré la simetría que demuestra la equivalencia entre los dos motores contestando a dos compañeros:

RUS, imaginate que a la salida del motor A se colocase un reductor ideal con una relación de transmisión de 2. Es decir, a la salida del reductor el eje tendría un rango de funcionamiento de 0 a 5.000 rpm y un par constante de 400 Nm. Pero la potencia máxima sería la misma. A efectos prácticos sería como tener el motor B.

Roads, imaginate que a la salida del motor B se colocasen dos engranajes con una relación de transmisión de 0.5. Es decir, a la salida de los engranajes el eje tendría un rango de funcionamiento de 0 a 10.000 rpm y un par constante de 200 Nm. Pero la potencia máxima sería la misma. A efectos prácticos sería como tener el motor A.

 

A mí siempre me ha parecido que esas dudas entre potencia y par se deben, en parte a no usar unidades coherentes como rad/s para la velocidad de giro, Watt para potencia y N-m para el par. De ese modo, la 'distancia' entre potencia y par está a una multiplicación de distancia, sin constantes de por medio, y todo es más transparente.

Y en parte se debe también a que a veces parece que se ignora que el par de un motor se puede subir o bajar en la medida que se quiera con un simple engranaje o polea. Son 'convertidores de par'... En cambio, la potencia máxima es siempre fija.

 

habría que ver curvas de potencia , relaciones de cambio

 

Estoy con soros, si el primer y el segundo coche son eléctricos, osea, una sola marcha y entrega lineal y (constante) de par, lo cierto es que ambos coches serían exactamente iguales porque con las relaciones de cambio se pueden salvar esas diferencias de régimen. Bastaría con hacer que la relación de cambio de uno fuera la mitad que la del otro y la potencia en rueda sería exactamente la misma.

Creo que querías hablar del manido tema de "gasolina Vs Diesel" o "atmosférico Vs turboalimentado" y aquí hay muuuuchos matices que hacen que la balanza vaya de un lado a otro en función de los intereses.

Se ha hablado mucho del tema, pero básicamente el motor diésel admite una relación de compresión más alta que un gasolina. Saca más chicha de cada gramo de combustible y eso los hace más eficientes en cuanto a consumo. Si sumamos un turbo, se llena la franja más ineficiente del diésel y se consigue un espectro de potencias más que decente entre 1800 y 4500rpm. Y habida cuenta que por ruido nos manejamos el 95% en ese rango de revoluciones, la potencia que uno maneja a regímenes normales el diésel saca los colores al gasolina en rendimiento y consumo.

Con los gasolina, ahora que también tienen inyección directa y turboalimentación de geometría variable se ha conseguido que la curva de par sea más plana y el espectro óptimo del motor sea más amplio (2500 a 5500rpm), consiguiendo menos consumo, pero nunca al nivel del diésel. Todo esto quedó demostrado en las 24h de LeMans cuando Audi se empecinó en ganar con sus TDIs y lo logró (...con un reglamento favorable...).

Hay cosas que por mucho que avancemos en la técnica no se van a ocultar nunca. El Diesel es más ruidoso y por necesitar elementos más rígidos que aguanten el calor y el par que emana de las explosiones más fuertes, también es menos suave en sus movimientos. Es más rudo. Se nota más el todo o nada y ello se percibe en los cambios de marcha, por no hablar de los cascabeles que resuenan todo el rato y lo que ahora sabemos que al ser un combustible de peor calidad que la gasolina, se generan unos gases más tóxicos que joden la atmósfera.


Y dicho esto, han habido ejemplos de coches de potencias a regímenes muy altos y bajo par: Honda S-2000, Mazda RX8... que para el público general son coches que semejan muy poca potencia porque nadie es tan quemado de ir todo el dia apurando esos regímenes por encima de 8000rpm. Y hasta 4500rpm no daban más potencia que un GTI de 150cv.. osea poco.

Asi que yo para pasear... V8 o V12 de alto cubicaje y para ir de quemao... motor exprimido con carácter puntiagudo.

 

Exacto!

No! No queria hablar de gasolina vs diesel porque eso es algo más complicado. Mi intención era únicamente exponer la noción que el par es algo que en si mismo no tiene mucho valor ya que con unos simples engranajes se puede cambiar. En cambio la potencia no se puede cambiar con engranajes. (Como mínimo no para aumentarla :cool:)

Los gasolina atmosféricos también tienen una curva bastante plana y con un buen rango de utilización. Para poner un ejemplo, estas son las curvas del M3 V8

Coincido en esto! Para ir de paseo es verdad aquello de "there is no replacement for displacement".

 

Interesante artículo de los amigos de 8000 vueltas al respecto:

PAR Y POTENCIA: LA ETERNA DISCUSIÓN

http://8000vueltas.com/2015/10/06/p..._campaign=Feed:+8000vueltas+(8000vueltas.com)

 

Per sé un atmosférico tiende a ser puntiagudo. La curva plana se consigue trabajando la admisión y escape, asi como el punto de encendido con los sistemas de distribución variable tipo el doble VANOS de BMW que ocupa el V8 que citas. Y aquí sí hay debate porque son varios los que prefieren el 993 mk1 con 272cv, al mk2 de 285cv con VARIORAM.

 

Recuerdo que este artículo me había gustado por dar una perspectiva ingenieril pero sin ser excesivamente complicado. En los comentarios se cargaban al autor de froma infundada.

Puntiagudo en potencia pero no necesariamente en par. Un motor con curva de par constante hasta el corte tiene una curva de potencia que sube de forma lineal con las rpm. Esto implica que la potencia maxima es justo antes del corte y hay que estirar las marchas al máximo para maximizar la aceleración.

 

He vuelto a presenciar una conversación en la que los dos interlocutores hablaban de par y potencia como si fuesen dos cosas completamente distintas en vez de dos caras de la misma moneda. Ver este tipo de confusiones me crispa un poco pero en este caso era aún peor porqué una de las dos personas es un docente del mundo de la automoción. :cabezazo:

La curva de potencia sería suficiente para caracterizar un motor. Sólo con la curva de potencia podemos encontrar la de par así que nos podríamos olvidar del par si queremos hablar de prestaciones de un motor.

Algunos me podríais decir que con sólo la curva de par se podría obtener la de potencia. Es verdad. Pero pensar en terminos de potencia es mucho más útil ya que está más relacionada con las prestaciones del vehiculo. Por ejemplo, pongo los datos de dos coches reales:

Coche 1: Par máximo 210 Nm, peso 1152 kg.
Coche 2: Par máximo 208 Nm, peso 1260 kg.

¿Cuál de los dos coches acelerará más rápido? Pues la verdad es que con estos números se puede decir muy muy poco incluso conociendo las técnologías de motor actuales. La respuesta es:

Coche 1: Par máximo 210 Nm, peso 1152 kg, aceleración de 0 a 100 km/h de 12.9 s.
Coche 2: Par máximo 208 Nm, peso 1260 kg, aceleración de 0 a 100 km/h de 6.2 s.

Solemos decir "este coche tiene mucho par" para referirnos a un coche que tiene potencia a bajas revoluciones. Mi opinión es que sería más util referirse a "este coche tiene mucha potencía en bajos". Las revistas podrían dar dos números: potencia máxima y potencia a 2000 rpm (por ejemplo).

Sé que es una batalla perdida pero me tenía que desahogar :[blah]

(Los coches son un Polo 1.4 TDI y un Honda S2000)

 

A mí que me den la curva de potencia/par a la rueda, el peso exacto en orden de marcha y los desarrollos. El resto me sobra. Y si voy a correr mucho (hoy en día ya no tiene sentido), el CX y la superficie frontal.

 

Tener la curva entera es la clave

La ventaja de la curva de potencia es que te da toda la información y casi no te hace falta mirar lo que dice el eje de las rpm (siempre que el motor sea más o menos normal). En cambio en la curva de par es importantísimo mirar el eje de las rpm para hacerse una idea de si el coche va a correr mucho o poco!

 

creo que se puede reducir el tema potencia / par a una cosa:


lo que te da placer es el par, no la potencia



no sé cuál será más rápido, pero sí cuál me molará más ;)

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Creo que lo que quieres decir es: lo que te da placer es la potencia a bajas vueltas, no la potencia a altas vueltas. ¿Me equivoco? En el ejemplo que puse más arriba el Polo TDI tiene más par máximo que el Honda S2000 pero con sus 75 cv no creo que de más placer que los 240 cv del S2000...

Lo que quería transmitir en este post es que

1. Potencia y par son dos caras de la misma moneda: al diseñar un motor no podemos ajustar la curva de par y luego la de potencia. No son independientes, si fijamos una la otra queda fijada automáticamente. (Usando unidades del sistema internacional potencia = par x velocidad angular del motor)
   
2. Hablar de potencia es más simple que hablar de par ya que está más directamente relacionada con la capacidad de acelerar y velocidad máxima del coche.

 

lo que te quiero decir es que las recuperaciones te las da el par

o sea, pasar de 80 a 160 en un suspiro, eso no es cosa de potencia máxima solamente sino específicamente de par

 

No es cosa de potencia máxima sinó de la poténcia que tengas en ese rango de 80 a 160 km/h. Aunque supíesemos que el motor nos da 300 Nm en ese rango, no sería suficiente para tener una idea de lo rápido que acelera el coche. No son lo mismo 300 Nm de un diesel (a pocas rpm), de un motor gasolina de competición o de un eléctrico girando a 20.000 rpm. En cambio si supíesemos que el motor da 300 cv constantes en ese rango de velocidades ya nos podemos hacer una idea de como acelerará el coche sin tener que precisar que tipo de motor. (Basicamente sólo hará falta saber el peso del coche y ya para nota la resistencia aerodinámica y de rodadura.)