CAPITULO 1: ENERGÍA, TRABAJO Y POTENCIAPor
energía se entiende la capacidad para realizar un trabajo. Las energías térmica o mecánica no pueden ser creadas ni destruídas, pero si convertidas una en otra.
Trabajo es igual a fuerza por distancia.
Cuando se levanta un peso de un Kilogramo a un metro de altura, el trabajo efectuado es igual a un Kilográmetro
Potencia es trabajo en función del tiempo.
Si, como en el primer caso citado, se levanta un peso de un Kilo a un metro de altura en un segundo, la potencia desarrollada será de un Kilográmetro/segundo (1 Kgm/seg).
Un caballo de vapor (CV) equivale a 75 Kgm/seg, siendo en este caso indistinto si:
a) se levanta un peso de 75 kg a 1 metro de altura en un segundo;
b) se alza un peso de un Kg a una altura de 75 metros en un segundo; o bien si
c) se sube un peso de 150 Kg a 0, 50 metros de altura en un segundo.
En todos los casos, la potencia desarrollada, será la misma: 75 Kgm/seg o sea un caballo de vapor.
De la expresión de potencia se deriva a otra unidad de trabajo: El caballo/vapor/hora. Puesto que un cv es igual a 75 Kgm/seg y una hora tiene 3600 segundos, un CV/Hora es igual a (75x3600) 270.000 kgm.
CAPITULO 13: POTENCIA EN FUNCIÓN DEL PAR Y DEL RÉGIMEN Partiendo del hecho conocido de que la potencia en CV es el producto de Par Motor multiplicado por el Régimen (Y dividido, además, por la constante 716,2) se advertirá una circunstancia curiosa al observar más detenidamente un gráfico de potencia: a regímenes bajos la curva de par sigue en aumento al igual que la de la potencia, pero a partir de cierto régimen (el de par o torque máximo) aquélla comienza a caer. No obstante el declive de la curva de par, la potencia sigue aumentando como si ni siquiera estuviese enterada de la decadencia del par.
La pregunta que cabe formularse es: ¿Hasta qué punto la potencia sigue aumentando, a pesar de disminuir el par? En otras palabras, ¿Cuándo es que alcanza la potencia máxima y a partir de cuándo la curva de los CV comienza a declinar?
Para comprender mejor el problema, aquí planteado es útil observar el gráfico que a título ilustrativo se incluye y corresponde al BMW (De Carlo 700).
En primer lugar, se determina cuál es el aumento porcentual del régimen, de mil en mil revoluciones, y se obtiene:
- De 2000 a 3000 RPM el aumento del régimen es del 50%
- De 3000 a 4000 RPM el aumento del régimen es del 33%
- De 4000 a 5000 RPM el aumento del régimen es del 25%
- De 5000 a 6000 RPM el aumento del régimen es del 20%
Ahora bien: el par sólo aumenta hasta las 3200 RPM, donde alcanza su valor máximo con 5,25 Kilográmetros; a partir de allí, comienza a bajar nuevamente. Sin embargo, la curva de potencia sigue todavía en franco crecimiento, llevando su valor máximo (30 CV) a 5000 RPM; sólo a partir de entonces, comienza a declinar.
¿Cómo se concilia el hecho, ciertamente curioso, de que la potencia sigue aumentando hasta las 5000 RPM a pesar de que la curva de par declina a partir de las 3000 RPM?
Véase en qué proporción porcentual aumenta o disminuye el par, si se lo toma en cuenta de mil en mil vueltas:
- De 2000 a 3000 RPM el par aumenta en un 15%
- De 3000 a 4000 RPM el par disminuye en un 6%
- De 4000 a 5000 RPM el par disminuye en un 12%
- De 5000 a 6000 RPM el par disminuye en un 21%
Si se comparan los porcentajes de variación del régimen y del par, se podrá comprobar lo siguiente: Que mientras el incremento porcentual del régimen sea mayor que la disminución porcentual del par, la potencia sigue en aumento. Así tenemos, por ejemplo, que para el régimen entre 4000 y 5000 rpm, el régimen aumenta un 25% y el par disminuye un 12%. Por lo tanto, hay un superávit si se multiplican los dos factores, y esto hace que la potencia siga en aumento.
Pero de 5000 a 6000 RPM el régimen aumenta en un 20%, mientras que el par disminuye en un 21%, por lo tanto la pérdida (en par) es más grande que la ganancia (en régimen) y esto se traduce, en definitiva, en declinación de la curva de potencia.
De lo que acaba de exponerse, puede deducirse lo siguiente:
La potencia aumenta, se mantiene constante, o disminuye según si el producto del par multiplicado por el régimen aumenta, se mantiene igual o disminuye.
CAPÍTULO 14: QUE ES EL PAR EN UN MOTOR DE COMBUSTION INTERNACuando se hace arrancar un motor eléctrico, éste lo hace disponiendo de la tensión, de corriente, y el amperaje necesarios para su buen funcionamiento. Análogamente, cuando una locomotora se pone en marcha, el vapor que ingresa al cilindro lo hace con la presión máxima acumulada en la caldera. Por ello, las máquinas generan el máximo par al ser puestas en marcha.
Tanto el motor eléctrico, como la máquina de vapor, trabajan en condiciones óptimas, hecho que no se daría si, después de conectar el motor eléctrico a la red de corriente, o después de abrir la válvula de paso de la locomotora, recién se comenzaran a calentar las respectivas calderas.
Si así ocurriese, dichas máquinas tardarían en generar su máximo par hasta que la usina o la caldera se hallen funcionando con su rendimiento óptimo.
Esto, precisamente, es lo que ocurre con el motor de combustión interna. Puesto que el motor debe producir su propia presión de trabajo en un breve lapso de tiempo, su rendimiento no es bueno a regímenes bajos, ni tampoco a un régimen muy elevado. Sólo a un régimen determinado (el de máximo par) el motor de combustión interna, alcanza sus condiciones de funciones ideales.
Debiendo entonces el motor del automóvil producir su energía casi instantánea y en circunstancias muy variables, resulta que su mejor par no está disponible al arrancar, ni al mayor régimen, sinó a una velocidad de rotación intermedia, donde el llenado de sus cilindros es mejor.
Conviene destacar muy especialmente que la Presión Media Efectiva (PME) es siempre proporcional al par, y viceversa, de manera que si aquella aumenta un 10 por ciento, el par también sufre un incremente de igual magnitud. Del mismo modo, corresponde señalar que, debido a esta coincidencia total entre la PME y el PAR, éste se halla al régimen de mejor llenado del motor, que es también el régimen de la máxima PME.
