¿Querés calcular Par motor o Potencia? Te enseño lince!

Ohayô Gozaimasu!! Maquinolas eruditas de la piedra filosofal!! Despues de que a la madrugada me mande alto crap, esta vez les traigo algo "un poquito" más serio y técnico ja ja... La dosis diaría indovenosa de inteligencia colectiva... Dado a que me encanta la ingeniería y la mecánica (estudio ing. aeronáutica), así que me gustaría compartir esto con todos ustedes linces / lincesas (alguna chica que le guste los fierros? porque no....)

En esta ocasión les traigo un documento PDF confeccionado por mi (no es un copy paste, quedense tranquilos), en el que vamos a aprender una ecuación para calcular el par motor de un automovil (teniendo el dato de potencia), o la potencia (teniendo el dato del par), a partir de las RPM de un motor.

NO ES NECESARIO TENER CONOCIMIENTOS FÍSICOS O MATEMÁTICOS PARA HACERLO (unos muy poquitos, más que nada saber despejar ecuaciones... no les digo saber derivar o integrar....), Y SI TE GUSTAN LOS FIERROS DE VERDAD, SEGURO VAS A HACER EL INTENTO...

Ahora bien, ¿WTF DE QUE ESTOY HABLANDO? Para aquellos que no entiendan, y piensen que estoy hablando en chino, tranquilos, procedo a contarles un poquito así resumido, y bien básico para que entiendan a fondo...

Imaginense el motor de un auto... Por lo general de ciclo otto (o sea naftero), 4 tiempos... El motor tiene lo que se llama "cilindros" o sea, cavidades en la que explota la mezcla (esto es, la mezcla de combustible pulverizado y aire). Los autos pueden tener muchos cilindros (4, 6, 8, 12, etc.) y puesto de disinta forma (en linea, en v, lo que fuese)... Las explosiones en el motor, mueven unas piezas llamadas "pistones", y como estan conectados a otra pieza llamada "biela", mueven una especie de eje llamado "CIGUEÑAL"...

Eso es todo lo que hay que saber para entender mas o menos el tema. Cuando el cigueñal gira, describe angulos en función del tiempo, revoluciones, etc. etc. Además para moverlo, se necesita una cuerta fuerza, a cierta distancia, etc. etc... Pura física... Y del analisis de todo esto (que de eso se trata el apunte que les voy a compartir), sale una ecuación, que es esta:



Que nos dice que la potencia "P", is igual al torque "t" (tau), por el numero "pi", por "N" que es el numero de RPM (revoluciones por minuto), dividido 30000...

Como les dije, esta ecuación sale de un desarrollo cuidadoso que hice en el apunte, por eso les invito si quieren pesen a descargarlo (ya les dejo unas capturas y el link)...

El que quiera, ya puede utilizar la ecuación así tal y como la puse, pero bueno, la limitación que tiene es que si o si, necesitamos los datos u.u ... De algun lado tenemos que sacar dos de los datos para calcular un tercero, eso es regla... Por lo general, los datos se obtienen de un Dyno-Test (o sea "Test Dinamico" )... En los talleres mecánicos con tecnología sofisticada (sobretodo lo que preparan vehículos para competición), tienen lo que se denomina un "banco de rodillos", sobre los que se monta el auto y se lo acelera hasta su máxima capacidad. Los rodillos conectan a una computadora que muestra los datos de torque y potencia en tiempo real, y genera una gráfica que se denomina "curva de par - potencia"...

Aunque muchos lo desconozcan, el Need For Speed UNderground 2 tenia la opción de hacer test dinámicos a los autos que modificabamos durante el juego, para ajustarle los reglajes de sus prestaciones, una caracteristica que lamentablemente, ya no estuvo disponible en versiones futuras de la saga:



Pero dejando la melancolía de lado xD, la curvas de par potencia son una excelente forma de poner a prueba la ecuación de par / potencia que les mostre. ¿Arroja resultados exactos? Por supuesto que no, ya todos sabemos que la teoría casi siempre difiere en algo con la realidad, eso es un hecho. Pero la ecuación se aproxima muy, pero muy bien a los datos de realidad. Ustedes pueden saber por ejemplo que cierto auto entrega una potencia de 300 kW a tantas rpm para cierto torque... y usando la ecuación, capaz que llegan al valor de 296 kW.... o 304 kW.... ¿No esta muy bien para ser una formula? Por lo menos para mi si, yo me conformo, considerando que a pensas tengo lapiz, papel, y algunos conocimientos de física... Por dos o tres kW.... ¬¬

Lo que no mencione todavía y quizás se esten preguntando ¿Que es el torque? (alías "par motor" ) o ¿que es la potencia?... Bueno, todo esto esta contestado en el apunte, pero seguramente si han leido alguna vez alguna revista de autos como autotest (que es mi favorita), info auto, auto al día, o la que fuese, cuando le hacen un test a un vehículo les sale por ejemplo, velocidad punta, aceleración, cilindrada de motor, potencia (usualmente en Caballos de Vapor o CV), par motor o "torque" (en Nm usualmente)...

Y bueno a veces nos pueden dar datos del torque y las RPM pero no de la potencia... O a veces nos dicen la potencia y las RPM pero no el torque... Para eso y mucho más sirve esta ecuación... Luego, si tenemos la potencia de cualquier automovil, seríamos capaces de determinar cual es la VELOCIDAD PUNTA que adquiere ese automovil, pero ese es otro temita un poquito más complicado ja ja xD....

Por lo pronto ¿no esta bueno saber, entender y relacionar los conceptos de torque, potencia, etc. y saber clacularlos?.. Buno linces, aqui unas capturas del material y el link de descarga (no creo que me lo borren de MF, ya sería el colmo :S):







link (borren los espacios en el link):
http:// www . mediafire . com /download/0anndcwgp0gnup8/Torque+y+potencia+del+motor.pdf

En el apunte viene el desarrollo completo de los conceptos, de la formula y un ejemplo para que vean como se utiliza y que en verdad es efectiva... Como me gusta hacer todo por mis propios medios, y depender lo menos posible de la internet, en el apunte use como ejemplo de aplicación de la formula el test dinámico del Mustang GT 2005 del Need For Speed que les mostre antes, a consideración de que los videojuegos se hacen (como muchos programas informáticos), con ecuaciones y modelos matemáticos, pero si son desconfiados mis linces ja ja, les muestro un ejemplo cualquiera usando una curva par potencia que encontre en internet para que vean:

Yo puse en google imagenes "curva par potencia" y uno de los resultados es esta imagen:



que viene de este blog:

http://www.comoconsumirmenos.com/2013/02/motores-diesel-iv.html

y en donde dicen que la curva es "gentileza de audi" ja ja... bue, la cuestión es que si miran la imagen, elegimos algun valor de torque (la linea punteada)... ya que estamos elijamosun torque de "265 Nm" a "2250 rpm"... si lo ponemos en la ecuación que les enseñe tenermos:

P = 265 x pi x 2250 / 30000

pongo esto en la calcu y me da: 62,44 kW y SI SE FIJAN CON ATENCIÓN LA LINEA ROJA DE LA POTENCIA, esta JUSTO A ESTA ALTURA (leyendo con respecto a la graduación de la izquierda que corresponde a la potencia)....

lo mismo para sacar el torque... usando el dato ese de la potencia que esta más arriba en la misma imagen.... tenemos potencia de 88 kW @ 4250 rpm...

Ponemos esto en la formula (previo haber despejado el toque y me da:

t = (88 x 30000) / (pi x 4250)

pongo en la calcu y me da: 197,72 Nm... y si se fijan la linea punteada (que es la del torque), cae justo a esa altura en la graduación de la derecha (que es la graduación para el torque)...

O sea, graficamente esto es lo que les digo:



O sea, que no tienen nada que temer linces!! pueden usar esta ecuación con tranquilidad... Para eso me estoy quedando sin vida estudiando ingeniería!!... El negocio es ese, me quedo sin novia pero me aseguro de que las ecuaciones funcionen XD.. redondo no?

Bueno linces / lincesas, cualquier cosa me escriben un comentario rufianes, esperto que les guste el aporte, y nada, nos estamos viendo en la proxima.