Explicación de que es el par y la potencia

Bueno... este toston lo he escrito en un post de motos chinas, pero creo que puede ser interesante para todos, asi que lo dejo aqui para que lo leais... Agarraos que el ladrillo que viene es espeso... hay que concentrarse un poco para entenderlo, espero que os guste ya que me he tirado 1 hora para explicarlo lo mejor posible:

Para explicar la potencia, primero tenemos que entender que es el par, y para entender el par, que es la fuerza, asi que desde el principio para no perdernos.

Fuerza: Pues bien, no es lo que tiene un tio del gimnasio (aunque si la tiene)… la fuerza se mide en Newtons… que narices es un Newton? Pues muy facil… si coges algo que pesa 1 kg, este peso ejercera (en la tierra) una fuerza de 9,8 Newtons (N), es 9,8 por la fuerza de la gravedad. Redondeando, diremos que 1kg son 10N ok? Asi que cuando empujamos con nuestros brazos el equivalente a 5kg, ejercemos 50N de fuerza. Clarito verdad?
Pues bien, empezamos a meternos en el motor…

Par: El par, no es mas que una fuerza rotacional… es decir, una fuerza con un sentido de giro circular y a una distancia determinada. Hablando en cristiano, la fuerza que antes expliqué, pero en vez de hacerla en línea recta (empujando algo o tirando de una cuerda) es sobre algo que gira, por ejemplo la maneta de una puerta, o en los pedales de la bicicleta. El par, si nos fijamos, se mide en Newtons Metro (Nm) o bien en kilogramo metro (Kgm) (en Nm es 10 veces mas que en kgm por lo que explique de que 10N es aprox. 1 kg) Esto nos explica medianamente lo que es el par… asi que si tenemos un par motor de 10 kgm (100 Nm) esto significa que ese motor hace una fuerza de 10kg en un eje, con una palanca de 1 metro… esto seria lo mismo que hacer una fuerza para abrir una puerta, y que dicha fuerza sea de 10kg en la maneta que está situada a 1 m de las visagras… o con el ejemplo de la bicicleta, como si hiciesemos una fuerza en el pedal de 10 kg y las bieletas de la bici fuesen de 1 metro de distancia. Pero claro, resulta que las bieletas de los pedales de la bici, o el cigüeñal de nuestra minimoto, no tienen 1 metro de distancia!!!, pues facil, es solo una relacion directa… para tener 10 kgm de par, necesitamos 10 kg a 1 metro de distancia, o bien 20 kg a medio metro o bien 40 kg a 25cm del eje… y si nuestro cigüeñal tiene 39,2 mm de radio?, pues haz la cuenta 10/0,0392= 255,1 kg de fuerza (es obio que nuestras minis no tienen 10 kgm de par… mi golf gti tiene 32 kgm y 200 cv asi que ni de coña lo tiene mi grc).

Entonces ya tenemos claro que es el par… una fuerza con un sentido de giro. Que ocurre en los motores? Pues que dependiendo de las revoluciones, el motor tiene mas o menos fuerza, y es esta fuerza la que nos hace girar el motor y las ruedas… mientras mas fuerza, mas acelera. Pero ahora entra la potencia… ¿Qué narices es?
Pues como dije antes, es una relacion matemática entre el par y las revoluciones. Solo es una multiplicación del par x giros. En realidad, las revoluciones se miden en radianes en el Sistema Internacional… es decir, para aplicar las formulas en toda la fisicia o ciencias, se utiliza el S.I. asi que a nadie se le ocurra multiplicar el par en kgm y las revoluciones, porque no dará con el resultado ni de coña… el par se mide en Nm y el giro en rad/s (radianes por segundo).

Una revolucion (una vuelta) es exactamente 2 ·Pi (Pi es aquel numerito de las circunferencias 3,1416). Y 15.000 revoluciones por minuto (ojo que es por minuto) hay que pasarlo a radianes/segundo… facil, 15.000 rev/min dividimos por 60 (1 min =60 seg) tendremos 250 rev por segundo (250 rev/s) y hemos dicho que una rev=2xPi (2x 3’1415= 6,283) asi que 250x6’283=1571 rad/seg
Por lo tanto, la potencia P=100Nm x 1571 rad/seg= 157079 cv??? NOOOO la potencia se mide en Watios (W) y un cv son 735W aprox. Asi que 157079/735= 213’7 cv. Por lo tanto, si nuestra moto tuviese un par de 10kgm a 15.000 rev, la moto tendria 214 cv.

Bien, como he dicho, la potencia es la fuerza que hace el motor junto con las revoluciones… el ejemplo practico es el ciclismo. Para subir por una pendiente, necesitamos una potencia determinada y tenemos dos opciones, plato grande o plato pequeño. Si ponemos plato grande, tendremos que hacer mucha fuerza, pero daremos menos vueltas a los pedales… sin embargo, si ponemos plato pequeño, tendremos que hacer menos fuerza, pero mucho pedaleo… al final el resultado es el mismo, tendremos la misma potencia pero con distinta formula… con mas par y menos revoluciones o bien con menos par y mas revoluciones.
Indurain era como un motor diesel… mucho par pero pocas revoluciones, sin embargo Pantani era como un motor de gasolina, muchas revoluciones pero poca fuerza… ambos subian igual las cuestas (bueno, indurain ganaba).
Nuestras minimotos, al tener una cilindrada tan pequeña, las explosiones del cilindro apenas hacen fuerza (interpolando las cuentas de antes me sale un par aprox de 7Nm que es 0’7 kgm) asi que para conseguir que corra, tenemos que conseguir subir a muchas revoluciones para tener potencia… es decir, para subir la cuesta con la bici, como no tenemos fuerza, necesitamos un plato muy muy pequeño y girar muy rapido los pedales… así subiremos la cuesta. Por eso buscamos regimenes de vueltas tan elevados… piensa que nos acercamos a las 19.000 rev de un F1. Por cierto, un formula 1 no tiene mas par que un TDI de 200 cv… si consiguiesemos que el TDI se revolucionase hasta las 19.000 rev con la fuerza que tiene a 3000 rev, tendriamos mas de 1000 cv.
Bueno, espero que con el ejemplo de la bici y las explicaciones podais entender lo que es la potencia y el par…
Ahora ya tenemos los conceptos basicos… ahora toca las curvas de potencia/par… y después, como aplicarlas en funcion del circuito y que desarrollos buscar para aprovechar lo mejor posible dicha curva… será dos tostones mas.

Iniciado por coque

Muy bien explicado, se agradecen estas clases teóricas con ejemplos entendibles y todo. Ahora una preguntita. Como hacemos para conseguir mas par a determinadas vueltas sin soltar lastre claro!! jejeje

Bueno, eso ya forma parte de la potenciacion de un motor... con un escape, puedes conseguir llevarte la zona de par maximo a mas revoluciones o a menos... hacerlo mas puntiagudo o mas progresivo. Tambien se consigue modificando la distribucion del cilindro, pero hace falta entender y lo mas importante, tener la maquinaria para trabajar los transfers.

Lo que me preguntas ya es el siguiente tema que queria explicar, que es el de las curvas de potencia/par... pero veo que la gente no se anima con las explicaciones que he dado... 120 visitas y un par de comentarios. Creo que o no se entiende o por pereza (el texto es muy largo) la gente no lo lee.