La potencia vende autos, pero las carreras las gana el torque

[GJE]

La potencia vende autos, pero las carreras las gana el torque




Por Federico Kirbus
Publicado originalmente en Retrovisiones.com

Ocurrió en los años noventa. La prensa “especializada” no sabía ofrecer al público lector nada mejor como presunta fija para las carreras que los valores de la potencia que generaba este Fórmula Uno o aquél otro, para que cualquiera dedujera las perspectivas de éxito de cada candidato.

Los fabricantes mentían y mentían… Ofrecían valores exagerados, o bien escondían la verdad: 600, 700, 800 HP. A nadie le gusta que le miren las barajas.

Ante esto, un buen día decidí publicar en el semanario suizo Revue Automobile un comentario donde hacía el siguiente razonamiento: que en todo caso era Monza (y en otra época hubiese sido Avus), donde lo que contaba de verdad era la potencia, por las rectas interminables.

Pero que en otros circuitos trabados era el par motor lo que valía mucho más que los HP. Y formulé este esbozo: entre tantas subidas y tramos cortos con aceleración, en Montecarlo en un 60% del recorrido lo que importaba (y se utilizaba) era el torque, y sólo en el resto, el output.

¡Para qué! Se entabló a raíz de esto una discusión a nivel internacional en la que intervino incluso Mario Illien, el de los motores Ilmor. El propio jefe de la Ilmor Engineering, en Brixworth, Northamptonshire, de origen suizo, respondió a mi posición con un statement que dejó boquiabiertos aún a los más versados.

Partiendo del viejo principio de que para acelerar y trepar se requiere tiro de llanta, verbigracia torque, y que sólo para mantener y conservar la velocidad máxima hace falta potencia o HP, Illien formuló un planteo que sorprendía incluso a expertos.

Y es que en una pista cerrada y ondulada como Mónaco (el viejo Nürburgring o Spa-Francorchamps son casos similares), la potencia real y efectiva se llegaba a utilizar apenas entre un tres y un cuatro por ciento de la distancia total por vuelta.

Es decir que en los 3.340 metros de desarrollo en la calesita de Mónaco la potencia que tanto se exaltaba y se citaba en los vaticinios, ¡sólo se aplicaba plenamente en un tramo de entre cien y 120 metros!

El resto, pura aceleración o tiro de llanta para trepar por las rampas. El aserto vale aún hoy, como lo fue desde los orígenes del automovilismo. En definitiva la potencia, tan exaltada en la folletería, es una magnitud de escaso valor práctico.

En la actualidad ya nadie consigna los HP en el circo de la Fórmula Uno. En todo caso las predicciones de los señores comentaristas se centran ahora en las centésimas y milésimas de segundo que Fulano le sacó de ventaja a Mengano.

Lo cual también es un sinsentido, simplemente porque nadie puede imaginar cuánto -qué distancia- representa una fracción de tiempo tan pequeña.

Por ejemplo, cuando en una clasificación reciente Sebastian Vettel aventajó a Fernando Alonso por dos milésimas: ¿cuánto representaba? En el terreno significaba que el alemán se le había adelantado al español por un margen de doce -sí, 12- centímetros.

Es poco, verdad, pero es un dato ilustrativo y en todo caso basta en cualquier carrera de caballos para adjudicarle a Botafogo un claro triunfo por casi una cabeza sobre Yatasto.

Dijo entonces Hijitus tras querer saber qué hacía el viento cuando no soplaba:

-Ay, papá, ¿pero por qué no hacen correr entonces máquinas de vapor o eléctricas, que entregan su máximo torque al momento de acelerar?

-Ya ves, figlio mío, algo así ya había preguntado un jeque árabe a Giovanni Canestrini en el circuito de Trípolis, en 1939, sorprendido al verlos cruzar tan rápido frente al palco: ‘¿Por qué pasan de nuevo por el mismo lugar?’


FUENTE: Autoblog.com.ar - http://autoblog.com.ar/2010/09/la-potencia-vende-autos-pero-las-carreras-las-gana-el-torque/

[Pablo E. S.]

Gustavo, fijate en los comentarios que le hicieron a esta nota, en Retrovisiones.

Pablo.

[Pirulo]

Estos son algunos de los comentarios que se hicieron a la nota de F. Kirbus en Retrovisiones, no se respondió a ningún comentario y no se siguió el tema......


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He visto en innumerables ocasiones estas diferencias de criterio entre torque y potencia.
Según mi opinión y desde ya puedo estar equivocado, el torque da una idea del trabajo que es capaz de hacer un motor, la potencia da la idea de la rapidez con que se puede llevar a cabo dicho trabajo.
Yo podría levantar, una bolsa de 50kg de harina y tardar un minuto en hacerlo, por ejemplo, mientras otra persona podría hacer lo mismo en medio minuto. Esto significaría que esa persona tiene más potencia que yo, o sea puede hacer el mismo trabajo en menos tiempo.
Un tractor podría tener mucho más torque que un F1 sin embargo no me parece que se le puedan asignar muchas posibilidades de ganarle una carrera a un F1 ni aún en el caso de igualar sus pesos.
La cajas de cambio pueden multiplicar el torque, de hecho es lo que hacen, pero no la potencia que es de un valor fijo para un motor dado.
Aunque desde luego es muy importante la “forma” de la curva de torque de un motor para saber como va a responder, lo que lo hace ir rápido es la potencia, reitero, todo esto según mi criterio y podría ser erróneo.

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Sobre los 12 cms que le sacó Vettel a Alonso habló el comentarista de la cadena La Sexta de España, y se asombraba porque en Hungaroring ambos pilotos estuvieron separados por 67 metros. Creo que al Sr. Lobato “se le escapó la tortuga” porque cada circuito es distinto, hay equipos y pilotos que “embocan” mejor la puesta a punto en ciertos circuitos o que algunos circuitos le “caen mejor” a algunos autos. Pero es claro que el problema no es la potencia, sino el llevar esa potencia al piso, y tener un consumo adecuado de carburante, gomas, etc………….

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Sir Colin diria, las carreras se ganan en las curvas, a quien mier… la importa la potencia, lo que importa es el peso, que hace que los autos doblen mas rapido y tengan menos momento de inercia en las curvas…. el motor ponele el mas barato y ya, jajaja

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Generalmente se hace referencia al torque en un auto de carrera como una forma más simple de decir “potencia disponible a regimenes medios y bajos”. Pero lo que importa es siempre la potencia, la máxima, la que hay disponible dos doscientas vueltas más abajo, quinientas, mil, dosmil, tresmil, cincomil. Claro que la potencia se obtiene multiplicando el torque por el régimen, pero al final lo único que importa es tener mucha potencia en toda la gama de RPM. Y si en la formula uno se utilizaran transmisiones CVT (variables continuas) nadie hablaría de torque ni de potencia a otros regímenes que no sea el de potencia máxima. Estas transmisiones fueron desarrolladas y prohibidas en la formula uno antes que lleguen a los grandes premios por una sencilla razón: el ruido sería insoportable ya que estaría permanentemente el motor a régimen máximo en todo el circuito (o al menos cada vez que el piloto acelera a fondo).
Hablar de torque es como hablar de facturación, cuando en realidad lo que nos interesa es la ganancia.
El torque solo es útil conocerlo para dimensionar y relacionar la caja de cambios y el embrague (en conjunto con otros valores como el peso, la penetración aerodinámica, el circuito, etc.).

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Este es un tema siempre vigente y muy interesante por cierto.
Es cierto que el pico máximo de potencia de un motor es un dato insuficiente para poder determinar o anticipar la performance del respectivo vehículo en un circuito. Creo que a ello apunta la nota de don Federico Kirbus.
Lo que siempre me ha resultado curioso, es porqué para explicar esta circunstancia, se ha recurrido a mezclar o confundir el torque con la potencia. Me da la sensación que muchos entusiastas viven confundidos gracias a esta forma de explicar las cosas.
Para poder realizar determinado trabajo en determinado tiempo, se necesita determinada potencia. Como en la realidad el tiempo “cero” no existe, el mismo es un factor que no puede ser suprimido de los análisis. Justamente, el concepto de torque o cupla, está desconectado del factor tiempo. Es la fuerza que aplicamos sobre una palanca, con un sentido tal que tiende a girar sobre su eje. Por eso se la expone como Kgm y no como Kgm/s.
Por el contrario el concepto de potencia está estrechamente vinculado con el factor tiempo. Si se alza un peso de 75 kg, a una distancia de un metro, en un tiempo de un segundo, habremos “consumido” un HP. Si el peso fuera el doble, manteniendo los otros factores iguales, serían 2 HP. Si el peso fueran 75 Kg., pero lo levantáramos en un tercio de segundo, serían 3 HP y así de seguido (y justamente esto es lo que don Federico explica en primer término en su libro “Preparación de motores para autos de competición”).
A mi modo de ver las cosas, con un vehículo en un circuito, sucede lo mismo. Para recorrer un circuito en determinado tiempo, se requieren “X” HP. Si se lo desea hacer más rápido, se necesitarán más HP.
Me parece correcta entonces, la explicación de “XXXXXX”, cuando indica que lo importante es la forma de la curva de torque. El torque, como bien indica “XXXXXXXXX XX″ es importante para la configuración de la transmisión (todo esto está perfectamente tratado en el capítulo 9 del libro de Paul Van Valkenburgh, “Race car engineering and mechanics”).
Esa frase de que “la potencia vende autos y el torque gana carreras”, sobre la cual desconozco su autor, aunque supongo que se la atribuyen al gran Smokey Yunick, es probable que esté descontextuada, o que sea una parodia de una práctica americana de los 60, que consistía en pintar en el capot de los autos, la potencia máxima del motor.
Como explican los hermanos Milliken en “Race car dynamics” una carrera es pura aceleración. Un vehículo de carreras es un vehículo diseñado para soportar las máximas aceleraciones longitudinales (positivas y negativas) y laterales. La curva de potencia, es el factor fundamental para la aceleración positiva, la cual para hacer más divertida la cuestión aún, está condicionada por las inercias rotantes y la resistencia al avance del vehículo y el tipo y características de la transmisión utilizada.
Por tal motivo creo, que lo fundamental es tratar de tener el mejor promedio de potencia (con la menor inercia rotante posible, pues nos importa la aceleración y no solo la velocidad final), en la gama de revoluciones útiles del motor. Si es con mucho o con poco, eso importará para definir la transmisión. Esta explicación me parece que es la correcta y que evita entrar en confusiones técnicas irreductibles (sobre la potencia y la influencia de la inercia rotante, es sumamente clara la explicación que da Herb Adams, en el capítulo 15 de su libro “Chassis Engineering”).
Descontando o dando por iguales los factores de aceleración longitudinal negativa y la lateral, en una competencia entre dos vehículos de igual peso y resistencia al avance, sin limitaciones reglamentarias sobre las relaciones de caja y diferencial, será ganada por el que posea el motor con el mejor promedio de potencia en su rango de trabajo útil. No por el que posea mayor par motor ni el mejor promedio de par motor.
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Un abrazo. Jorge.

[dark130]

Es absolutamente impresionante como la gente se va por las ramas comentando pelotudeces.

[Mec]

Dejé de leer los comentarios de Autblog cuando le faltaron el respeto a Kirbus diciendo que descubrió que los planetas giran alrededor del sol.

[Pirulo]

Dejé de leer los comentarios de Autblog cuando le faltaron el respeto a Kirbus diciendo que descubrió que los planetas giran alrededor del sol.

Mec, no suelo leer "Auroblog", con lo cual no vi cuando le faltaron el respeto al Sr. Federico Kirbus, de todas formas vos sabés que yo soy partidario de que no hay que faltarle el respeto a nadie, pero si te fijás en algunos de esos comentarios verás que hay gente que disiente con él sin faltarle el respeto, simplemente creen que el Sr. Kirbus equivoca su análisis.

Un abrazo. Jorge.

[kaesar6]

Yo creo que es una discución interpretativa y sin razón. A mi humilde entender estan intimamente relacionados ambos factores, por otra parte comparar torque o potencia de motores concebidos para trabajos totalmente distintos parece realmente una discución de chicos (comparar un tractor con un f1).
Me gustaría mejorar el concepto de estos parametros asi que voy a seguir atentamente todas las opiniones.

[Pirulo]

Yo creo que es una discución interpretativa y sin razón. A mi humilde entender estan intimamente relacionados ambos factores, por otra parte comparar torque o potencia de motores concebidos para trabajos totalmente distintos parece realmente una discución de chicos (comparar un tractor con un f1).
Me gustaría mejorar el concepto de estos parametros asi que voy a seguir atentamente todas las opiniones.

César, me parece que es una discusión conceptual más que interpretativa.

Los factores desde luego que están intimamanete ligados, justamente por eso hay confusiones y es una cuestión conceptual, si las diferencias fueran groseras no habría margen para dudas.

Creo que el ejemplo dado de los tractores es para marcar por el absurdo la diferencia entre distintos tipos de motores, es más o menos como haber hecho la comparación con motores gasoleros que por lo general también tienen altos valores de torque.

Un abrazo. Jorge.

[Andresg]

Si el torque fuera lo que empuja, el palio TD deberia acelerar mas que el naftero...


Yo creo que la confusion nace, en que no se sabe bien que es cada cosa.

Torque es la capacidad de hacer un trabajo. La potencia es la capacidad de hacer ese mismo trabajo en menor tiempo, por lo tanto, Torque = Potencia x RPM.

Un R12 y una Ferrari, pueden ambos acelerar de 0-100. Por ende, el torque (fuerza necesaria para llevar los 1100 kg a 100 km/h) es el mismo. Ahora, uno llego en 3 segundos y el otro en 1 hora y media...Que cambio? La potencia...
El torque hace trabajo, la potencia lo acelera a ese trabajo...

[Marce4]

Torque es la capacidad de hacer un trabajo. La potencia es la capacidad de hacer ese mismo trabajo en menor tiempo, por lo tanto, Torque = Potencia x RPM.

Un R12 y una Ferrari, pueden ambos acelerar de 0-100. Por ende, el torque (fuerza necesaria para llevar los 1100 kg a 100 km/h) es el mismo. Ahora, uno llego en 3 segundos y el otro en 1 hora y media...Que cambio? La potencia...
El torque hace trabajo, la potencia lo acelera a ese trabajo...

WTF?

 

¡Tiene un 2!, ¡a marzo! 


Torque= Fuerza x Distancia

Potencia= Torque x velocidad angular (en el caso que nos compete, rotaciones)

En el ejemplo tambien le pifiaste, y mucho. Supongo que no te debes haber expresado bien en lo que querías plantear Andres.

[Misteplic]

El torque y la potencia

Este es un artículo enfocado en la explicación sencilla de los fenómenos de torque y potencia. Frecuentemente se habla del torque y de la potencia cuando se mencionan las especificaciones del motor de un automóvil.

Habitualmente se comparte más el concepto de potencia y se deja de lado el torque. No ocurre asi en los ambientes técnicos o periodísticos del motor pero en el común de las personas parece más asimilable la idea relacionada con la potencia.

El fenómeno del torque se explica como la fuerza aplicada sobre una palanca que sirve para hacer girar un eje. La idea más simple está dada por el uso de una herramienta con mango largo que emplea la fuerza de palanca.

Científicamente, el torque es la fuerza aplicada que se multiplica por el largo de la palanca. Entonces:

    * Torque = Fuerza x Distancia

La medición se mensura en Newton por metro. En las cámaras de combustión del motor a explosión se genera presión por la ignición del combustible, la fuerza de tal presión desplaza los pistones hacia abajo, de tal modo se mueve el cigueñal y este hace girar el eje del motor, en el extremo del cigueñal para transmitir el movimiento a la transmisión.

El movimiento surge por el torque, la fuerza de palanca que lleva al giro.

Pero la potencia es un concepto de otro orden, está relacionada con la rapidez al efectuar un trabajo. Es el trabajo por la unidad de tiempo:

    * Potencia = Trabajo / Tiempo

Los conceptos básicos de la Física nos ayudan a comprender que el Trabajo es igual a la Fuerza por la Distancia, como el Torque.

La velocidad de rotación del motor se mide en RPM (Revoluciones por minuto) con la unidad 1/min.

Si multiplicamos el torque por las RPM del motor: Fuerza x Distancia / Tiempo. Es lo que expresa la Potencia. Con una palanca de 1 metro aplicando la fuerza de 1 Newton en su extremo, se emplea un Torque de 1 N m

El motor del coche consigue rotar en el orden de las 3.000 RPM a partir del Torque, de allí incrementa revoluciones por la Potencia. El valor del Torque no es constante en los motores, se relaciona con la velocidad de giro (RPM).

Generalmente se arranca con un torque bajo, aumenta hasta alcanzar un valor máximo y luego decae. Por lo tanto la potencia sigue una evolución semejante porque es el resultado de la multiplicación del Torque por las RPM pero se extiende más. Hay una diferencia porque más potencia se alcanza a mayor velocidad de giro (+ RPM).


Fuente: inet (me parecio una nota "amigable" para poder entender la terminologia....



PD: Despues esta el TORQUE posta posta....

[kaesar6]

En gnceros tiraron una foto de Wanda comiendose un micrófono, ahora vos pones este avión , ¿que pretenden de mí?

La potencia, al estar en función de las rpm y el torque, aun cuando este caiga, sigue creciendo mientras el diferencial negativo del torque sea menor al diferencial positivo de las rpm.
De todas maneras, si se trazan sucesivas rectas tangentes a la curva de potencia es apreciable que la pendiente va bajando acorde a como cae el torque , hasta hacer la plancha y caer.
Por lo que en definitiva, aunque la potencia dependa de ambos parametros, es indudable que la misma esta intimamente realacionada con el torque.
Sucede que un auto no es solo un motor, y la puesta a punto del chasis y como se relaciona la trasmisión en función de la estrategía de carrera influyen aún más, muchas veces, que 10 hp mas, si no miren todas las maniobras bruscas que hace el pibe de canapino y llega con el auto mas entero que el que giraba por todos los radios ideales delante de el, es evidente que papi pone todo lo que sabe para el bepi.

[Suppici Sedes]

Justo estos días estaba mirando este video con la anécdota del cambio de autos entre Fangio y Bonetto, y viene a cuento.

<a href="http://www.youtube.com/watch?v=AGvEuxuXPMY" target="_blank">http://www.youtube.com/watch?v=AGvEuxuXPMY</a>

Y la explicación de Fangio:

"Ferrari nos estaba ganando todas las carreras porque el 4 cilindros de ellos tenía más torque que mi Maserati".

Llega Monza (carrera muy veloz, con largas rectas).

"Maserati me da un auto con más potencia" (necesaria para ganar en las largas rectas de Monza).

En lo trabado no podía alcanzar a las Ferraris que tenían más torque.

Gana porque estira los cambios en la última curva para aprovechar al máximo la potencia del 6 cilindros.

El quíntuple es tán, pero tán grande que dice que gana porque tiene suerte en la última curva y le da todo el mérito a los mecánicos.
Creo que la anécdota sirve para entender torque y potencia.

Saludos

[Marce4]

Alejandro (Suppici), creo que has puesto mas oscuridad que claridad  .

[Lamas]

Acaso nadie leyó completamente lo que pusieron arriba??? Ni hablar de los comentarios que le hicieron a la nota (qué subió Piru), nadie los leyó.

Cualquier comentario sobre potencia y torque está de más teniendo toda la información que está arriba.



Iván.

[kaesar6]

Solo para llevarle la contra a Lamas 

¿Qué es y cómo se interpretan el Torque y la Potencia de un motor?
Por: Francisco Klapper

        Estos conceptos los vemos con frecuencia en las tablas de especificaciones del motor de un automóvil o camión. Pero, ¿qué significan?, ¿Cómo los interpretamos?

       

        El torque y la potencia son dos indicadores del funcionamiento del motor, nos dicen qué tanta fuerza puede producir y con qué rapidez puede trabajar.

        El torque es la fuerza que producen los cuerpos en rotación, recordemos que el motor produce  fuerza en un eje que se encuentra girando. Para medirlo, los ingenieros utilizan un banco ó freno dinamométrico que no es más que una instilación en la que el motor puede girar a toda su capacidad conectado mediante un eje  a un freno o balanza que lo frena en forma gradual y  mide la fuerza con que se está frenando.

 

        Mientras observa la figura superior, tome un lápiz por los extremos con la punta de los dedos de ambas manos. Con los dedos de la mano izquierda trate de hacerlo girar (motor) y con la mano derecha trate de impedir que gire. Mientras más fuerza haga para impedir que gire, mayor será el esfuerzo que debe hacer para hacerlo que girar.

        Se llama Torque máximo a la mayor cantidad de fuerza de giro que puede hacer el motor. Esto sucede a cierto número de revoluciones. Siguiendo el  ejemplo de la gráfica en la figura inferior: Un motor con un torque máximo de 125 Nm @ 2500rpm significa que el motor es capaz de producir una fuerza de giro (Técnicamente conocido como “momento”  o “par” torsional) de hasta 125 newton metro cuando está acelerado al máximo y gira a 2500 revoluciones por minuto. Recuerde que el motor esta acelerado al máximo (Técnicamente conocido como WOT ó wide open throttle) y no gira a las máximas revoluciones ya que se encuentra frenado por el freno dinamométrico.

 

        Mientras mayor sea el torque máximo de un motor, más fuerte este es. Esto es interesante al momento de comparar motores ya que sin importar el tamaño, el tipo, el sistema de encendido ó el de inyección, un motor  tendrá más fuerza que otro cuando su torque máximo sea mayor. La tendencia mundial es lograr motores con el torque más alto posible en todas las revoluciones y principalmente al arrancar. Este efecto se conoce como “motor plano”

¿Qué pasó con la potencia?

        La potencia  indica la rapidez con que puede trabajar el motor. La potencia máxima es el mayor número obtenido de multiplicar el torque del motor por la velocidad de giro en que lo genera.  En el caso de la figura, el motor tiene una potencia máxima de 38 kW @ 3000 rpm.

Potencia = Torque x velocidad angular

Veamos las unidades:

En el sistema internacional el torque se expresa en Nm (Newton metro)
La potencia se expresa en W (Vatios)
Debido a que los motores usados en la industria automotriz, tienen muchos vatios se acostumbra usar el kW (Kilovatio) 1kW = 1000 W

Relaciones útiles:

Potencia (en kW) =  (Torque (Nm) . Revoluciones por minuto del motor (rpm)) / 9550
1kW = 1,34 hp (Horsepower ó caballo de potencia)
El PS es el caballo en el sistema métrico. 1kW = 1,359 PS
1Nm = 0,73756 lbf ft

Para concluir, es bueno recordar que:

El torque y la potencia son indicadores de lo que el motor puede hacer
Los valores de torque y potencia que publican los fabricantes cumplen normas internacionales las cuales pueden variar según el origen del motor, y lo que leemos en las especificaciones se trata de los valores máximos.
Se dice caballo de potencia y no “caballo de fuerza”
El torque es la fuerza del motor ya que la entrega en forma de giro
La potencia se obtiene a partir del torque y las revoluciones
Un motor tiene torque máximo y potencia máxima y en los motores de combustión interna estos no se presentan a las mismas revoluciones.

[Lamas]

Muy lindo César!!!


Ya está explicado arriba. :D



Iván.

[Marce4]

Muy lindo César!!!


Ya está explicado arriba. :D



Iván.

Pero te aseguro que hay gente que no termina de entender los conceptos.

[Andresg]

WTF?

 

¡Tiene un 2!, ¡a marzo! 


Torque= Fuerza x Distancia

Potencia= Torque x velocidad angular (en el caso que nos compete, rotaciones)

En el ejemplo tambien le pifiaste, y mucho. Supongo que no te debes haber expresado bien en lo que querías plantear Andres.

Marce. Dijiste lo mismo que yo en palabras mas lindas...

Potencia= Torque x RPM.


el torque (fuerza) es la capacidad de hacer un trabajo, y la potencia es el trabajo por unidad de tiempo. Por ende, para hacer el mismo trabajo (acelerar una masa de 1100 kg a 100 km/h)  en menor tiempo, lo que hace falta es mas potencia.

No se porque me mandas a marzo....Quizas mi spanish sea tan malo que ni se entiende lo que digo jaja

[Marce4]

Marce. Dijiste lo mismo que yo en palabras mas lindas...

Potencia= Torque x RPM.

Torque es la capacidad de hacer un trabajo. La potencia es la capacidad de hacer ese mismo trabajo en menor tiempo, por lo tanto, Torque = Potencia x RPM.

Aparte, "en menor tiempo"...¿En menor tiempo comparado con que?

Marcelo, que todavia se acuerda de las clases de Lenguaje que daba el profesor de Física.