Segunda parte

Por Arizona Auto Body Shop
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¿Qué par entrega tu motor?
En muchas publicaciones sobre el mundo del motor se suele medir el par que “entrega” el motor de un vehículo. Está afirmación, por definición, no es correcta en tanto entendemos que el par es una fuerza aplicada y no una fuerza resultante. Sin embargo, también por el principio físico de acción-reacción, cuando sobre un eje que gira sobre sobre sí mismo se aplica un momento de fuerza, automáticamente se genera otro momento de fuerza de la misma intensidad y dirección pero de sentido contrario al original (tercera ley de Newton).
Cómo calcular el par motor – Carga motor
El par motor se puede medir pero su cálculo es sumamente complicado y casi imposible para los mortales por lo que es más fácil dejarlo a profesionales capaces de manejar modernas máquinas y programas informáticos muy complejos, aunque a simple vista sólo veamos un banco de rodillos. Como se desprende de su definición, en un motor de combustión el par es una variable que depende de la potencia generada en las cámaras de los cilindros y del número de revoluciones al que esté girando el motor en ese determinado momento por lo que se podría calcular su valor a partir de la formula P = T · ω donde P es la potencia expresada en wattios o vatios, T es el par de fuerzas expresados en Newton metro y ω es la velocidad de giro radial expresada en radianes por segundo.
Sin embargo hay otros factores que afectan a los valores teóricos que se podrían obtener de la aplicación directa de la fórmula como por ejemplo los rozamientos internos del motor. Estos rozamientos internos hacen que una parte de la potencia obtenida por el motor no sea aprovechable de forma externa sino que se “pierda” en el mismo proceso de movimiento del motor, normalmente en forma de calor. Recordar que la energía ni se crea ni se crea ni se destruye, sólo se transforma.
Existen además factores externos que pueden repercutir en la potencia que genera un motor, incluso ante situaciones que internamente podrían ser comparables. Por ejemplo, el mismo motor girando a una velocidad constante de 2.000 revoluciones por minuto, generará más potencia cuando se circula por una carretera plana que bajando una pendiente. A pesar de que el número de revoluciones es constante, y por tanto también la velocidad angular del cigüeñal, el distinto valor de la potencia generada en cada momento se traduce también en un distinto valor del par motor aplicado sobre el cigüeñal.
Muchos os preguntaréis cómo puede ser esto y a explicación es muy sencilla. Como todos sabemos, el movimiento se genera gracias a la ignición de la mezcla estequiométrica de combustible-aire en las cámaras de los cilindros y si se requiere menos potencia la solución es inyectar una mezcla más pobre en combustible y más rica en aire. Esta es la razón también por la que los ordenadores de nuestros coches marcan un consumo instantáneo menor o incluso nulo cuando bajamos un puerto.
Todos estos parámetros que modifican el funcionamiento y los resultados teóricos de una mecánica reciben el nombre de carga motor, que puede definirse como la cantidad de par que debe producir un motor para vencer las resistencias que se oponen a su movimiento.
Como hemos visto la carga motor depende tanto de causas internas del motor, como puede ser el rozamiento de sus distintas partes móviles, como de agentes externos como puede ser el rozamiento de los neumáticos o la propia aerodinámica del coche. He puesto estos dos ejemplos totalmente externos a lo que es la mecánica del vehículo porque en ambos casos generan fuerzas contrarias y constantemente variables al movimiento del vehículo, lo que repercute también en que el valor de la carga motor será un parámetro también constantemente variable.
La carga motor nos afecta también en la conducción de una manera muy clara que todos los conductores saben apreciar. Si continuamos con el mismo ejemplo de un vehículo circulando a una velocidad constante y a un régimen de revoluciones también constante, ¿por qué en un tramo ascendente al coche le cuesta más ganar velocidad que en un tramo descendente? Pues por la variación de la carga motor.
Entrando nuevamente en un mundo teórico, cuando un coche circula a velocidad constante sobre una carretera plana tiene dos fuerzas externas que se oponen a su movimiento: la aerodinámica y el rozamiento. Cuando el vehículo comienza a circular por un tramo ascendente, si mantenemos la velocidad constante, podemos considerar que la fuerza aerodinámica contraria al movimiento se mantiene, pero el rozamiento se modifica en el sentido de que es una fuerza gravitacional y en el momento que el vehículo comienza a ascender, habrá una parte del rozamiento que “tire” del coche hacía atrás.
Si queremos hilar ya muy fino, podemos meter en juego también la energía cinética y la energía potencial. La energía cinética depende de la masa y la velocidad del vehículo y la potencial de la masa y la altura. Según aumenta la altura, por el principio de conservación de la energía, la energía cinética se transformará en energía potencial.
En este caso de carretera ascendente, al sumar el conjunto de fuerzas externas que se oponen al movimiento, podemos afirmar que la carga motor aumenta y por tanto, la cantidad de torque “aprovechable” del motor desciende, pudiendo observarse varias situaciones:
• Si queremos mantener el giro constante del motor debemos exigir más potencia apretando más fuerte el acelerador para inyectar una mezcla más rica en combustible en las cámaras de los cilindros.
• Si la inclinación de la vía va aumentando puede llegar el momento en el que el vehículo comience a perder velocidad. Esto es debido a que la carga motor (fuerzas contrarias al movimiento) es mayor al par capaz de generarse en el motor (fuerzas positivas al movimiento).
• Al mantenerse constante la potencia y el par, y aumentar la carga motor, habrá menos potencia disponible para aumentar la velocidad del vehículo porque la aceleración es proporcional a la fuerza aplicada: si hay menos potencia hay menos poder de aceleración.
Para cualquier problema de su auto, sea mecánico, eléctrico, de enfriamiento, de frenos, electrónico, de emisiones, etcétera; o bien sea de la carrocería o pintura, acuda con los expertos de Arizona Auto Body Shop, que estamos atendiéndole en el mismo sector del sur centro de Phoenix, desde 1988.
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