cuando compré mi primer coche real me volví (por primera vez) moderadamente curioso sobre el rendimiento del vehículo. Me puse a ver cómo se compara con el rendimiento de mi coche anterior e inmediatamente me llamó la atención una pregunta fundamental:
¿Cuál es el atributo más importante para la aceleración: caballos de fuerza o par?
Mi primer enfoque fue preguntar a los que estaban a mi alrededor y llamar a algunos amigos que estaban en los coches y / o carreras. Los resultados no fueron satisfactorios., Recibí algunas respuestas decentes, pero nadie podía explicarme la relación de una manera que pudiera entender.
La mayoría de las personas tienen opiniones fuertes sobre este tema, pero no tienen una comprensión real de la ciencia.
todo esto me confundió e intrigó. Una cosa que sí me di cuenta es que ninguna de las personas que discutían estaba usando la ciencia dura como base para su argumento; estaban invocando la ciencia, pero lo estaban haciendo muy descuidadamente. Bueno, eso no fue suficiente para mí, así que me dispuse a encontrar las respuestas reales.,
Los fundamentos
para empezar yo, naturalmente, consultado en Google. La mayoría de los éxitos principales de «torque vs.caballos de fuerza» son piezas excelentes; descomponen las matemáticas de una manera muy metódica, así que no repetiré ese excelente trabajo aquí. En su lugar, solo resumiré los conceptos básicos que son aceptados como hechos por todos.
- caballos de fuerza: a James Watt se le ocurrió el concepto de caballos de fuerza, que es una medida de, curiosamente, la potencia. 1 HP es el equivalente a 33,000 ft / lbfs por minuto., La razón de la unidad compleja es que estamos contabilizando tres cosas con este número: la cantidad de peso involucrado, la distancia que se está moviendo y cuánto tiempo se tarda en hacerlo (esta última es importante).
- Torque: el Torque no es más que una medición de la fuerza de torsión o rotación. La forma más fácil de pensar en esto es imaginar un eje largo, como el eje de un automóvil, e imaginar que está en una habitación suspendida en el aire. Colgando en la parte inferior de un extremo hay una cuerda con un peso Unido, un peso muy pesado.,
Ahora imagina a alguien tratando de, usando sus manos, girar el eje para levantar el peso. Piense en ellos como esencialmente tratando de actuar como un cabrestante y enrollarlo.
nota que esto no dice nada acerca de lo rápido que estás torciendo.
la cantidad de fuerza que son capaces de generar girando es el par que son capaces de producir.
una unidad para la medida de esto es el pie-Libra. Un pie-libra es la ‘fuerza’ de rotación generada al colgar un peso de una libra al final de un cabrestante de 1 pie.,
deja de pensar en caballos de fuerza y torque como completamente separados
Por qué los HP y el Torque se cruzan a 5252 rpm
el error que la mayoría de la gente comete al participar en este debate es considerar caballos de fuerza y torque de forma independiente. Casi todos argumentan como si fueran valores separados y no relacionados, lo cual no es así.,
Horsepower = (Torque x RPMs) / 5252esta ecuación es la segunda cosa más importante en esta página, y es la razón por la que cualquiera que le diga que los caballos de fuerza y el par deben considerarse por igual y por separado está significativamente equivocado. Caballos de fuerza es el producto del par y otro valor – (RPMs dividido por 5252). No está relacionado, separado o diferente.
de hecho, no existe una sola máquina que mida los caballos de fuerza de un automóvil. Es un número hecho por el hombre., Cuando se prueba el rendimiento de un automóvil, su par se mide con un dinamómetro.
la medida del rendimiento de un motor es el par. La potencia es un número adicional que se obtiene multiplicando el par por las RPM.
la física de la aceleración
así que ahora para lo más importante en la página. Lo que determina la verdadera aceleración de un vehículo no es en absoluto discutible: es la fuerza dividida por la masa. La fórmula para la aceleración se ve a continuación.,
f = ma
lo que significa
a = f/m
la confusión solo viene en determinar de qué fuerza estamos hablando realmente.
Así que estamos resolviendo para la aceleración y tenemos una masa constante. Ya hemos establecido que el par es la cantidad de fuerza de rotación que se genera en el motor, pero no nos preocupa la fuerza en el motor.
Lo que nos interesa es la fuerza en las ruedas.
el radio de la rueda también importa.,
la fuerza en las ruedas es f in f = ma.
pero recuerda, la transmisión en última instancia da la fuerza a las ruedas, no al motor. ¡Y ese es el truco de todo este lío!
el engranaje es el traductor entre el motor y las ruedas
así que ahí es donde entra en juego el engranaje: es la lupa para la aceleración, dado lo que el motor puede producir en potencia.
el engranaje aumenta el par, por lo que es tan importante en las carreras.
Esta es la razón por la que los coches de carreras más rápidos funcionan a velocidades extremadamente altas.,
El par en las ruedas es el par en el motor combinado con la ampliación del par dada por la transmisión a través del engranaje. Así que la transmisión solo ve lo que sale del motor, mientras que las ruedas ven la combinación de fuerza resultante del motor más la transmisión.
¡eso es lo que representa la potencia! Es la combinación de los beneficios de las habilidades primas del motor combinadas con RPMs. Y las RPM son las que nos permiten usar el engranaje de manera efectiva, lo que nos da más par en las ruedas.,
y el par en las ruedas es el fin f=ma.
conclusión
así que una respuesta técnica a la pregunta de, » ¿qué hace que la aceleración: par o caballos de fuerza?», es torque.
pero torque en las ruedas-no en el motor.
y debido a que la aceleración es el par en las ruedas, la respuesta real es la potencia, porque la potencia abarca no solo el par del motor, sino el par total que se entrega a las ruedas.,
notas
- 7 de mayo de 2019-actualizado para mayor facilidad de lectura (tipografía y formato), así como claridad de escritura.
- Los motores eléctricos producen un par masivo, que es lo que hace que los coches como el Tesla sean tan rápidos.
- para cualquier comentario, corrección, llamas u otro tipo de entrada, no dude en ponerse en contacto conmigo. Estoy dispuesto a todo lo que me ayude a entender mejor este interesante tema.
- El engranaje es extremadamente importante porque controla las RPM (y, por lo tanto, los caballos de fuerza).
- Los engranajes amplifican el par, de ahí la aceleración disponible en la primera marcha.,
- otra forma de validar que es la potencia y no el par lo que más importa para la aceleración es mirar los coches que tienen la aceleración más alta, que son los coches de F1. ¿Y adivina qué? Par bajo, alta potencia.
- Otra excelente explicación de los temas en allpar.com
- otra forma de ver la importancia de la marcha es darse cuenta de lo rápido que algunos coches de gama baja son capaces de acelerar en la primera marcha. Se sienten bastante rápidos al principio porque pueden saltar fuera de la línea, pero en realidad es solo una marcha súper alta que envía mucho torque a las ruedas. Pero se acaba rápidamente.,
- Los Coches de carreras tienen altos caballos de fuerza debido a altas RPM, no debido a un alto torque (ver engranaje).
- » Por debajo de 5252 RPM, el par de cualquier motor siempre será más alto que su potencia, y por encima de 5252 rpm, los caballos de fuerza de cualquier motor siempre serán más altos que su par. A 5252 rpm, la potencia y el par serán exactamente los mismos.»—revsearch.com
- «Es mejor hacer torque a altas rpm que a bajas rpm, porque puede aprovechar el engranaje.»—vettenet.org