¿Qué significa par y potencia en un automóvil en términos simples? Si dice que un automóvil tiene un par particular a 3000 rpm y una potencia a 4500 rpm, ¿qué significa?

Como ya habrá leído, la potencia es solo una función del par y la velocidad del motor.

Primero algunas definiciones:

La potencia es la calificación que describe cuán poderoso es un motor.

El par se puede describir como qué tan flexible o cuánta fuerza se puede expresar en un engranaje dado.

La rapidez con la que acelera el automóvil, su velocidad máxima, la rapidez con la que “se siente” son todos los resultados del ajuste de otros componentes del automóvil, como la transmisión, la suspensión, la programación, etc.

Lo que muchas personas no se dan cuenta es que las cifras de potencia y par casi siempre se expresan a una determinada velocidad del motor.

Por ejemplo, puedes leer:
130 hp @ 3,400 RPM
109 pies-lb @ 2,800 RPM

Para la mayoría de los conductores, un automóvil se sentirá más receptivo y generalmente “más rápido” cuando los requisitos de RPM sean bajos. Porque a la mayoría de los buceadores no les gusta que su motor funcione a 6,000 RPM.

Compare esto con un Honda S2000:
237 hp @ 8,300 RPM
153 pies-lb @ 7,500 RPM

Lo que puede o no saber es que la mayoría de los automóviles ni siquiera pueden hacer funcionar sus motores tan rápido. El S2000 tiene una cantidad considerable de potencia disponible para el tamaño del automóvil, pero para acceder a él, el conductor debe ingresar al acelerador y hacer que el motor realmente gire. Esta no es la cantidad de conductores que desean experimentar la conducción y dará como resultado que el conductor experimente menos de las capacidades máximas del automóvil. Esto probablemente tuvo algún efecto en las bajas ventas del automóvil.

¿Cómo vuelve esto a su pregunta original?

Los números máximos solo cuentan una parte de la historia. Pero en general, cuanto más alto es el HP, más potente es el automóvil: más potencia típicamente = aceleración general más rápida, velocidades máximas más altas, límites de peso / capacidades de remolque más altos, etc. Mayores números de par resultan en: mejor aceleración en el cambio (útil para pasar o poner en marcha el automóvil), reduzca la velocidad del motor a una carga determinada (remolcar un remolque cuesta arriba en un Accord y un F-150 puede ser posible para ambos, pero el engranaje y el par del Accord lo harán sonar el motor está corriendo todo el camino).

Debo mencionar que uno de los inconvenientes del alto par es cuando hay una tracción limitada. En nieve, grava o pavimentos húmedos, un par elevado puede facilitar el giro. Esto podría afectar su capacidad para moverse desde una parada y hacer que el vehículo sea más propenso a perder el control cuando está en movimiento.

Par y caballos de fuerza
La analogía: eres un ingeniero novato en una nueva tecnología de vanguardia que destruye el suelo llamada locomotora de vapor a carbón. (Puedes escuchar a los grandes inversores haciendo cola).
Caballos de fuerza: la cantidad de carbón por minuto
Par: la cantidad de carbón por pala
RPM: la cantidad de palas por minuto
La fórmula: Caballos de fuerza = Torque x RPM / 5252
La cantidad de carbón que palas por minuto es igual
la cantidad de carbón por pala x la cantidad de palas por minuto
(5252 es solo un factor de conversión dependiendo de las unidades que esté utilizando. A veces las personas usan 5250.)
Para obtener el mismo HP
puedes usar palas grandes + algunas palas por minuto
o palas pequeñas + muchas palas por minuto.
* Analogía del caballo
Caballos de fuerza = ¿Cuántos caballos tienes?
Par = ¿qué tan grande es cada caballo?
(RPM = ¿cuántos pasos de caballo por minuto?)
* Analogía eléctrica
Vatios = voltios x amperios
Caballos de fuerza = vatios
Par = Voltios
RPM = Amperios
* Analogía simple
Caballos de fuerza es el trabajo
El par es la fuerza
Caballos de fuerza y ​​Torque no son realmente opuestos. De hecho son iguales. En cualquier motor en particular, tiene algunos caballos de fuerza y ​​un par y, en consecuencia, su motor tiene algunas características: buena velocidad y buen tirón. Por supuesto, una de las principales claves del rompecabezas es el RPM, pero eso … como el engranaje y la eficiencia energética y las emisiones contaminantes y el gobierno … es otra historia …

La potencia es el par multiplicado por la velocidad de rotación. La potencia técnica / matemática aplicada es la derivada del par aplicado. La potencia es el par aplicado por unidad de tiempo.

Ejemplo:

  • Se puede aplicar un torque de 10 pies-lb contra una carga estacionaria, y no hay potencia.
  • Se puede aplicar un torque de 10 pies-lb contra una carga que se mueve lentamente (10 RPM) y se transferirá una pequeña cantidad de potencia.
  • Se puede aplicar un torque de 10 pies-lb contra una carga de movimiento moderado (100 RPM) y se transferirá mucha más potencia.

Analogía: puede considerar una analogía lineal (fuerza como par y potencia = fuerza * velocidad lineal). Una persona puede empujar un automóvil en un terreno plano, y una persona fuerte puede hacerlo funcionar un par de millas por hora. Esto sería como 200 a 300 libras de fuerza, moviendo un automóvil a un par de millas por hora. Ir más rápido no requiere mucha más fuerza, pero la potencia aumenta linealmente. Una persona fuerte y en forma puede producir un poco más de una potencia por un corto tiempo.

Automóviles: si está hablando de un automóvil, la curva de torque dice mucho más que el motor que la curva de potencia, y la curva de potencia puede derivarse fácilmente de la curva de torque.

—— la pregunta cambió un poco —-

Los números citados para par y caballos de fuerza son los números máximos en el rango operativo. La potencia es lo que realmente proporciona el rendimiento del automóvil, pero NO solo la potencia máxima. Este es un valor muy engañoso, particularmente en autos más viejos con combustible convencional y sistemas de encendido. Teóricamente, si un automóvil con una potencia máxima más alta pudiera funcionar continuamente a esa potencia máxima, aceleraría un automóvil equivalente con menos potencia máxima.

En el mundo real, lo que realmente importa para la aceleración es la forma de la curva de par y la capacidad de la transmisión para obtener el área máxima bajo la curva de par. Lamentablemente, esta es una definición oscura para los laicos.

Básicamente, un automóvil con mejor aceleración y más manejable tendrá una curva de torque más amplia y plana. La potencia máxima no es un buen indicador de esto. Un automóvil con 300 hp y una curva de par plana superará a un automóvil de igual peso con 350 hp y una curva de par estrecha y pico.

Algunas generalizaciones para ayudar si la curva de torque no está disponible. Estos están relacionados principalmente con motores convencionales. Algunas siempre son ciertas y tan notadas.

  • El par máximo se produce con la eficiencia volumétrica máxima (capacidad del motor para respirar). Siempre cierto.
  • La eficiencia máxima del motor también se producirá en el par máximo, pero tenga en cuenta que el crucero requiere solo una fracción del par máximo, y el par parcial del acelerador puede no estar a las mismas RPM. Siempre cierto.
  • El par máximo siempre ocurre a una RPM por debajo de la potencia máxima. Siempre cierto.
  • La potencia máxima se produce cuando la disminución del par es igual al aumento de las RPM. Más allá de este par cae más rápido a medida que aumentan las RPM, y la potencia (= par * RPM) disminuye. Siempre cierto.
  • Un motor con un par máximo y una potencia más cercana en RPM generalmente será más “pico” (curva de par más estrecha) que un motor con más separación en RPM entre el pico de HP y el par.
  • Muchos motores turboalimentados modernos tienen un par máximo a muy bajas RPM (por ejemplo, 1,500). Estos están bien controlados por el sistema de gestión del motor y, por lo general, tienen curvas de par extremadamente planas. Los motores de doble turbo de BMW y los motores Ford Ecoboost son buenos ejemplos. Los motores turboalimentados más antiguos carecían del nivel de control de impulso y eran muy “pico”.
  • La turboalimentación, la sincronización variable de las válvulas y otras características modernas de control del motor pueden superar algunas de estas generalizaciones.

Intentaré editar más cuando no esté escribiendo en un teléfono.

Un par es una fuerza que tiende a rotar un objeto alrededor de su eje. Consiste en dos fuerzas tangenciales diametralmente opuestas, que pueden reducirse en un solo componente llamado momento (M) del par que actúa sobre el eje de un eje como punto de apoyo. Al intentar girar una rueda, una llave en una cerradura, atornillar un cerrojo, abrir o cerrar un grifo, uno ejerce un torque sobre estas cosas. Si la cosa gira, se realiza un cierto trabajo (W).

Esfuerzo de torsión

Un par es, por ejemplo, la fuerza que un ciclista presiona sobre el pedal multiplicada por la longitud del brazo de la biela.

La potencia es el par multiplicado por la velocidad de rotación. En la práctica, significa que cuanto más fuerza aplica el ciclista sobre los pedales y cuanto más rápido giran, más potencia produce.

Con un par idéntico, cuanto más rápido giren los pedales o gire el motor, más rápido se llevará a cabo un trabajo determinado y, por lo tanto, la potencia aumenta linealmente con las revoluciones.

Poder

Un ciclista que empuja todas sus 200 libras en un brazo de manivela de 0.56 pies de largo desarrolla un torque de 200 libras x 0.56 pies = 112 libras-pie, que es aproximadamente el de un motor de gasolina de 1.6 litros. Es fácil entender por qué la potencia del motor de 1.6 litros es mayor que la del ciclista: porque gira mucho más rápido. Para un par dado, cuanto más rápido giren los pedales o el motor, más rápido se llevará a cabo un trabajo determinado y, por lo tanto, la potencia aumenta linealmente con las revoluciones.

En igualdad de condiciones, un ciclista puede subir una cuesta al mismo tiempo con medio torque en los pedales pero al duplicar su velocidad de rotación al seleccionar una relación de transmisión diferente, por ejemplo 42/24 en lugar de 42/12. La potencia desarrollada y el par en la rueda trasera serán idénticos en ambos casos.

Los engranajes son palancas giratorias: convierten el par en velocidad angular y recíprocamente, pero si descuidamos las pequeñas pérdidas mecánicas que causan, la potencia en su entrada y salida es igual.

Es lo mismo para los vehículos de motor, excepto que, a diferencia de los ciclistas, las máquinas de vapor o los motores eléctricos, los motores de combustión interna (ICE) no pueden producir un par a cero revoluciones (es por eso que necesitan un arranque eléctrico). Desde su velocidad de ralentí, el par que pueden producir aumenta hasta algunas rpm. A revoluciones más altas que eso, comenzará a disminuir, pero la potencia seguirá aumentando hasta ciertas rpm, donde el par se debilitará tanto que cualquier aumento adicional en las rpm no podrá compensar esa pérdida de par.

El par desarrollado por un motor se mide en un banco de pruebas a plena carga (acelerador completamente abierto – WOT) y a varias rpm. Al vincular gráficamente los puntos de medición, se obtiene la curva de torque. La curva de potencia se calcula utilizando una de las fórmulas a continuación.

La potencia desarrollada (P) es mayor ya que el lapso de tiempo (t) necesario para lograr un trabajo determinado (W) es más corto.

P = W / t

El poder también se puede calcular por la relación

P = M x ω (ω es la velocidad de rotación)

Una potencia (hp o bhp) es la potencia necesaria para elevar 33’000 lbs de 1 pie en 1 minuto. Si el par se da en libras-pie y las revoluciones en rpm, la relación se convierte en:

P (hp) = M (lb-pie) x ω (rpm) / 5252

La constante 5252 se obtiene por 33’000 / 2 π (π es 3.1416)

Si se utilizan unidades SI (Nm, kW), esta constante es entonces 60 x 1000/2 π = 9549 .

P (kW) = M (Nm) x ω (rpm) / 9549

Tomado solo sin relacionarlo con la potencia máxima, el valor del par máximo del motor no tiene ningún interés práctico para el conductor, aunque es útil para el ingeniero que diseña la transmisión porque cuanto mayor es este par, más fuerte debe ser la caja de cambios y sus relaciones así como la relación del eje debe elegirse en consecuencia.

Lo que importa para el conductor es el respaldo de torque y el rango de rpm en% entre ralentí, torque máximo y potencia máxima. El respaldo de par es el par motor máximo dividido por su par a la potencia máxima. Es el% de aumento de torque a medida que las revoluciones del motor se reducen de las revoluciones de potencia máxima.

Dado que el torque del motor se da en Nm o en lb-ft y la potencia en kW o en hp, desafortunadamente no se puede entender cómo se relacionan entre sí sin un poco de aritmética. Podemos calcular la potencia al par máximo mediante una de las fórmulas anteriores. Por el contrario, podemos calcular el par a la potencia máxima invirtiendo las fórmulas.

¡Aquí se necesita un ejemplo práctico …!

Tomemos los datos de un Ford Ecoboost 1.0 de 3 cilindros: 73.5 kW (98 hp) a 6000 rpm y 170 Nm de 1400 a 4000 rpm . Su par a 6000 rpm es entonces:

73,5 / 6000 x 9549 = 117 Nm

Con estos datos, podría dibujar su curva de potencia y calcular su respaldo de torque: 170/117 = 1.45 – o 45% de aumento de torque – lo cual es muy fuerte. De lo contrario, ¿qué podríamos inferir de dichos datos en diferentes unidades? Personalmente, no puedo calcular nada del valor absoluto de par sin calcular el respaldo de par que proporciona.

Creo que se ha cubierto el lado de la física, pero en términos prácticos solo necesita la curva de potencia para describir el rendimiento de un automóvil.

El poder es trabajo a lo largo del tiempo, por lo que describe directamente la capacidad de mover un cierto peso y forma de automóvil de a a b. La potencia se usa para prácticamente cualquier cálculo de rendimiento que exista.

Digamos que desea pasar el automóvil por delante y necesita acelerar su automóvil de velocidad x a velocidad y dentro del espacio que tiene disponible. Y para simplificar, supongamos que necesita una potencia promedio en algún lugar cerca de 150 CV durante su aceleración.

Ahora. La única pregunta que debemos analizar es qué rango de rpm le proporcionará esta potencia.

En un motor N / A de 1.8 litros y 200 hp de altas revoluciones, solo obtendría 200 hp en una banda estrecha justo al lado de la línea roja, por lo que necesita una caja de cambios de relación estrecha y jalar 6000-8000 rpm a través de la marcha después de la marcha para hacer su promedio. Hacer funcionar el motor hasta la línea roja sería divertido pero agotador.

En un moderno motor turbo de 200 hp, generalmente tendrá una banda de potencia amplia que le permitirá realizar esta aceleración tirando de 3000-7000 rpm, posiblemente permaneciendo en una sola marcha.

Un moderno turbo diésel de 200 hp le daría una amplia banda de potencia, lo que le permite tirar de 2500-4000 en cada marcha, pero el rango de rpm es estrecho y necesitaría usar dos o tres marchas.

Y su típico LSX V8 de 5,7 litros haría esto en casi cualquier marcha, ya que la curva de potencia apenas cae por debajo de 150 CV en cualquier lugar.

¿Te das cuenta de que el único cambio es en rpm? Esta es la razón por la cual el par motor imho es irrelevante para el rendimiento. El motor diésel utiliza las revoluciones más bajas, por lo que produce el mayor par. Eso solo significa que necesita la transmisión más robusta. No es más rápido ni más lento que los demás.

La razón por la que el torque es prácticamente irrelevante es porque tenemos una transmisión conectada al motor. No hay diferencia en el rendimiento si realiza la potencia requerida a 1000 o 10000 rpm. Solo necesitas estar en la marcha correcta.

Sin embargo, las rpm y el refinamiento marcan una gran diferencia en la comodidad y el estilo de conducción, por lo que “cargas de par” a menudo significa “mi diesel puede pasar en quinta marcha”. Lo cual es bueno. Pero también pueden hacerlo muchos motores con una buena banda de potencia, pero también pueden acelerar.

Pienso en el par de la cantidad máxima si la energía que el motor puede producir en una sola carrera de combustión, mientras pienso en la potencia como la capacidad máxima de bombeo del motor. Esa es una simplificación, pero quédate con ella.

¿Cómo se hace el torque? Necesita un flujo máximo para obtener la mayor cantidad de combustible y aire posible, una ignición tan agresiva como pueda soportar el motor y una restricción mínima de flujo dentro y fuera de la cámara.

¿Cómo se hace el poder? Superas el pico de torque hasta que alcanzas una restricción de flujo. Ganas cada vez menos energía por golpe de combustión, pero agregas más y, si lo haces.

Cuando agrega ” más leva ” para obtener más potencia, a menudo sacrifica el par máximo para tener la capacidad de acelerar aún más y, en última instancia, poder procesar más aire y combustible. Su motor extraerá menos energía del combustible que lo alimenta, pero usted crea más energía. El último ejemplo de esto es quizás un motor F1: genera menos par motor que su camioneta familiar de todos los días, pero hasta 925 hp a 20.000 rpm.

¡Ambos tienen una connotación de empuje! El par es la fuerza de giro. Realmente es la fuerza multiplicada por la distancia desde el punto de rotación hasta donde se aplica la fuerza. Y sí, si la fuerza no es perpendicular, entonces tienes que hacer trigonometría para obtener el componente. Pero básicamente, es fuerza por distancia. Ft-lb. Nuevo Méjico.

Si está apretando un perno, puede estar aplicando mucho torque. Pero a menos que realmente esté girando a cierta velocidad, no está haciendo ningún trabajo. Si logra girar el perno en ángulo (o hacer girar las ruedas de su bicicleta), entonces está trabajando. El trabajo es el torque multiplicado por el ángulo sobre el cual aplica el torque. Pero tiene que ser radianes, no grados. Entonces, si gira el perno 1 radiante (aproximadamente 60 grados), entonces hará un trabajo igual al par multiplicado por 1 radián. Si lo gira 2 radianes, entonces el doble del trabajo. Pero como los radianes son adimensionales, las unidades siguen siendo Nm. Y podemos convertir eso a julios. 1 Nm = J. Hay una sutileza en esto a la que volveré.

Todavía no al poder. El poder es una medida de qué tan rápido está haciendo el trabajo. Entonces, si haces el trabajo en 1 segundo, entonces el poder será el trabajo dividido por 1 segundo. Si lo hicieras en 0,5 segundos, entonces sería el trabajo dividido por 0,5 segundos. Esto será en J / s. O ft-lb / s. Bueno, un J / s también se llama vatio. 1 W = 1 J / s. Entonces, la potencia es básicamente qué tan rápido está funcionando el torque. Podría tener un par pequeño que vaya muy rápido o un par grande que vaya lentamente y obtenga la misma potencia.

Más tarde…

La sutileza que mencioné tiene que ver con las unidades de torque versus las unidades de trabajo. Ambos están en Nm. PERO … No se puede expresar el par como W aunque el trabajo se puede expresar como W. Ambos son newtons por metros, pero hay una gran diferencia entre el par y el trabajo. Cada vez más matemático, el par es rx F, donde r es el vector radial y F es la fuerza. Hay ambos vectores y el producto cruzado produce otro vector, que es el par. Entonces las unidades son realmente mxN (metros cruzados con newtons). Cuando el par se multiplica por el ángulo, es un producto escalar entre dos vectores y produce un escalar. Ahora se convierte en N punto m. Eso es trabajo Eso es joules. Las personas están más familiarizadas con el trabajo forzado con la distancia recorrida y eso sigue siendo Nm. Entonces podemos convertir eso a J. Pero no podemos convertir mxN a Julios. Pero nuestro sistema de unidades no representa estas operaciones vectoriales. De alguna manera solo tenemos que saber que el par se mantiene como Nm y el trabajo se puede cambiar a W.

¡Intentaré dar una explicación clara!

Todos hemos escuchado que el diesel produce más torque que el motor de gasolina, mientras que la gasolina produce más potencia, pero solo unos pocos somos capaces de sentir este concepto. Los blogs ya están disponibles en Internet para desarrollar el pensamiento de esta idea. Sin embargo, esta sección puede ayudarlo a comprender mejor la idea detrás de este concepto.

Consideremos dos motores:

X – Motor de gasolina de 6 cilindros en línea BMW serie 3

Y: motor diésel de 6 cilindros en línea BMW serie 3

{Los hechos son que tanto X como Y tienen aproximadamente la misma potencia promedio de 235 KW y la misma capacidad de 2995.5 centímetros cúbicos (3L). Pero Y genera un impresionante par de 630 Nm mientras que X genera 450 Nm, que es mucho menos. Aquí debemos entender que por qué Y, que es un motor diesel, produce mucho más torque que X.}

Primero tratemos de entender el significado de: – “El motor diesel tiene una relación de compresión más alta (14: 1 a 25: 1) que el motor de gasolina (8: 1 a 12: 1)”. Simplemente significa que la capacidad de comprimir el aire en un motor diesel es más que un motor de gasolina, es decir, el diesel puede comprimir el aire a un volumen final más bajo que la gasolina. Teóricamente, la relación de compresión es el volumen total de la cámara dividido por el volumen libre (volumen restante cuando el pistón alcanza el punto muerto superior). Entonces, una relación de compresión más alta significaría un volumen total más alto o un volumen de aclaramiento más bajo. Ambos significan que el pistón recorre una gran distancia en el cilindro o que el volumen restante es menor cuando el pistón alcanza el punto muerto superior, respectivamente. { Pero en realidad en el ejemplo especificado anteriormente es un hecho que ambos motores tienen el mismo volumen. Significa que Y tiene un volumen de separación menor }.

Hemos entendido que el diesel tiene una mayor relación de compresión. Ahora veamos cómo conduce a un mayor par. Cierra los ojos e imagina dos motores del mismo volumen donde uno es Y con una relación de compresión más alta (probablemente 16: 1) y otro es X con menos relación de compresión (probablemente 11: 1). También imagine que la carrera de compresión está llegando a su fin con el pistón llegando a la parte superior. En Y, se inyecta combustible y se quema hasta alcanzar la presión máxima. En X, la chispa se descarga y se produce una combustión que alcanza la presión máxima. La presión máxima alcanzada en Y es 1.5 a 2.5 veces mayor que X. Esto se debe al hecho de que el diesel tiene una relación de compresión más alta, es decir, el aire se comprime a un volumen menor en diesel.

Ahora, imagina que estás jugando el juego donde necesitamos golpear una superficie determinada con un martillo para ganar puntos. Quien golpea con más fuerza obtiene puntos más altos. Fuerzas similares se aplican sobre el pistón cuando alcanza el punto muerto superior (obviamente con una magnitud mucho mayor). En Y, debido a la presión máxima más alta, el empuje aplicado es mucho mayor que X. Es capaz de aplicar una fuerza de empuje más alta a lo largo de la carrera de potencia. Debido a este mayor empuje aplicado en el pistón, un SUV diesel puede moverse cuesta arriba con 5 a 6 personas sentadas en él porque se transfiere un mayor torque a las ruedas que provienen del cigüeñal. En X, en cambio, el empuje es menor, lo que no es suficiente para levantar tales cargas.

Potencia = par * velocidad angular {la velocidad angular puede verse como la velocidad con la que el pistón se mueve hacia arriba y hacia abajo dentro del cilindro}

X e Y tienen la misma potencia de 235 KW pero Y tiene un par más alto. Para lograr la misma potencia que Y con menos torque, X debe tener mayor velocidad angular. Debido a las menores presiones máximas en la gasolina, se compone de materiales más ligeros (como el pistón y el bloque del motor). Debido a esto, el pistón en X puede moverse más rápido dentro de la cámara produciendo más velocidad en las ruedas. Esta es la razón por la cual los autos deportivos tienen motores de gasolina.

Así vimos cómo X e Y, que tienen los mismos volúmenes, pueden ser muy diferentes en sus habilidades. Y produce más torque y X produce más velocidad .

La potencia se puede definir como la cantidad de energía transferida a las ruedas con respecto al tiempo por su motor.

El par se puede definir como la capacidad de carga / eficiencia del motor.

RPM es rotación por minuto.

Simplemente, el poder es la tasa de trabajo y el par es la cantidad de trabajo realizado.

BHP es el Brake Horse Power que denota la potencia neta que entrega el motor después de todo tipo de pérdidas de otras partes del automóvil.

En las especificaciones de un automóvil, los fabricantes generalmente denotan la potencia y el par máximos entregados por el motor y sus respectivas RPM.

La potencia y el par están interconectados. En términos simples, necesita potencia para velocidades y torque para capacidad de tracción. Necesitaría un vehículo con buen torque si reside en un área montañosa.

Normalmente, los motores diesel tienden a producir más torque debido a su alta relación de compresión. Los motores de gasolina tienden a tener más potencia.

En mi opinión, se requiere una buena combinación de potencia y par para un mejor placer de conducción.

La potencia de un motor o motor eléctrico nos indica la TASA en la que puede funcionar. Se dice que un motor o motor tiene UNA potencia si puede levantar treinta y tres mil libras un pie verticalmente en un minuto. Un motor de dos caballos de fuerza podría levantar el doble de peso la misma distancia en el mismo tiempo, etc.

El par no mide la POTENCIA de ninguna manera, forma, forma o moda. La mayoría de las personas que hablan de grandes motores v8 que tienen toneladas de torque a bajas velocidades simplemente no entienden que lo que realmente quieren decir es que tales motores tienen mucha potencia de caballos de fuerza a bajas revoluciones.

Aquí hay una explicación que en realidad aclara la relación.

Asumiremos que no hay pérdidas por fricción, para simplificar la ilustración.

Supongamos que tenemos un motor que tiene doscientas libras de pie de torque a tres mil rpm.

La relación matemática entre caballos de fuerza, par y rpm es:

par multiplicado por rpm dividido por 5252 es igual a caballos de fuerza.

doscientas veces tres mil dividido por 5252 nos dice la potencia de este motor a tres mil rpm. (La potencia producida por cualquier motor dado generalmente aumenta a medida que aumentan las rpm, hasta ciertos límites, por lo que este motor podría producir MÁS potencia a velocidades más altas y probablemente produciría menos a velocidades más bajas).

Este motor tendría aproximadamente 120 caballos de fuerza, redondeando el 5252 a cinco mil, para ahorrar buscando una calculadora.

Ahora supongamos que conectamos una transmisión al motor, que tiene una reducción de cuatro a uno en la primera marcha. El par que sale de la transmisión será cuatro veces mayor, ochocientas libras, pero las rpm serán cuatro veces menos, 750. En caso de que la segunda marcha sea una reducción de dos a uno, entonces el par se duplicará, pero las rpm se duplicarán. ser reducido a la mitad

Si la tercera marcha es directa, uno a uno, ni el par ni las rpm cambiarán.

EN CADA CASO, la cantidad de potencia disponible en el eje de salida de la transmisión es exactamente la misma que la potencia del motor. La transmisión no usa ni produce caballos de fuerza, excepto por pérdidas por fricción. Es solo un dispositivo que intercambia altas rpm y bajo torque por alto torque y bajas rpm cuando la situación lo requiere.

El par mide la cantidad de fuerza de torsión aplicada a una rueda, eje o engranaje.

Si desea que un camión o automóvil suba una cuesta empinada, se necesita mucho torque para hacer que las ruedas giren. SI pedalea una bicicleta de velocidad única o fija en terreno llano, no tiene que aplicar mucho torque a los pedales para que funcione. Si quieres subir una colina, tienes que presionar mucho los pedales.

Cuanto más par motor tenga a una GIVEN rpm, más CABALLO tendrá a esa velocidad dada del motor.

Usamos transmisiones y engranajes para aumentar el torque según sea necesario para hacer que los autos y camiones suban la colina, y para que comiencen desde una parada completa.

Depende de lo que quieras del auto
El par te proporciona una mejor potencia de tracción, es decir, un mejor comienzo de la línea
mientras que un BHP más alto te da una velocidad máxima más alta, pero en realidad es mucho más complicado que esto

El par y la potencia están muy relacionados. La cantidad de potencia que produce un motor a ciertas rpm depende de la cantidad de par producido a esas rpm.

Por ejemplo: el Honda iVtec produce 132 nm a 4700 rpm. Ahora, para calcular la potencia, tendremos que convertir NM a lb ft, que llega a 97.34 lb ft.

Ahora usando la fórmula (bhp = torque * rpm / 5252) obtenemos 97.34 * 4700/5252 = 87.10 bhp.

Entonces, el iVtec produce 87.10 CV a 4700 rpm.

En mi opinión, la curva de par ideal sería si un motor produjera un par máximo tan bajo como 2000 rpm y lo mantuviera allí el mayor tiempo posible.

Si el motor iVtec fuera a mantener ese par máximo de 97.34 lb-pie más allá de 4700 rpm, el motor habría producido 106 CV a 5719.25 rpm y habría llegado a 126.03 CV a 6800 rpm.

Entonces, la potencia de un motor depende de la cantidad de torque que se produce a diferentes velocidades del motor.

Los motores diésel producen más torque principalmente debido a las altas relaciones de compresión con las que funcionan los motores y al hecho de que tienen un diámetro más pequeño y una carrera más larga.

En realidad, no es tan complicado, pero lleva mucho tiempo antes de que comiences a entenderlo. Cuando comencé con esto, estaba tan confundido como tú, pero cuando seguí leyendo y discutiendo esto con otros, tengo una idea básica de lo que se trata.

Esta es en realidad una relación compleja que pocas personas entienden correctamente.

Cuando ve que se anuncia que un vehículo tiene “500 caballos de fuerza”, una pregunta importante es “¿Dónde se midió esta potencia?”

La potencia en los automóviles generalmente se mide en dos lugares, en el volante del motor y en las ruedas motrices del automóvil.

Si se mide en las ruedas, esa es la potencia que puede poner en la carretera, en ese automóvil. Si se mide en el volante, debe deducir los engranajes, la transmisión y el diferencial, que es sustancial.

Una potencia es la potencia necesaria para mover 550 libras un pie en un segundo, o la potencia necesaria para mover 33,000 libras un pie en un minuto.

Medimos los caballos de fuerza en un dinamómetro o dinamómetro. El dinamómetro coloca una carga en el motor y mide la fuerza de torsión que el cigüeñal del motor coloca contra la carga. La carga suele ser un freno, evitando que las ruedas giren.

Pero el Dyno realmente mide el par: en un vehículo, el par se mide a varias velocidades del motor o revoluciones por minuto (RPM). Estos dos números se introducen en una fórmula (par por RPM dividido por 5,252) para llegar a la potencia.

La potencia se determina a partir del torque porque el torque es más fácil de medir. El par se define específicamente como una fuerza de rotación que puede o no provocar movimiento. Se mide como la cantidad de fuerza multiplicada por la longitud de la palanca a través de la cual actúa.

El par es la capacidad de hacer el trabajo, mientras que el poder es la rapidez con que se puede lograr esa tarea.

El par es como usar una barra rompedora grande para soltar un perno atascado. Combinas el poder de tu brazo con la longitud de la llave, cuanto más larga sea la llave, más poder de torsión puedes poner en ese tornillo, PERO, no puedes girar esa llave muy rápido porque es muy larga. Es algo así como un motor diesel o un gran bloque con una carrera larga, todo el par. Ahora, no puede soltar un perno atascado con una llave corta porque simplemente no puede hacer ningún “par” para soltarlo, PERO una vez que el perno está flojo, puede girar esa llave muy rápido y desenroscarlo más rápido con esa llave inglesa corta que si estuvieras tratando de tirar alrededor de una barra rompedora de 30 “… caballos de fuerza.

En la mayoría de los motores, “caballos de fuerza” no está realmente en juego hasta 5000 rpm +, por lo que la mayor parte de su conducción depende más del factor “par” que del factor “Caballos de fuerza”.

Los pequeños V8 en los autos de F1 producen 1200 caballos de fuerza, pero tienes que acelerarlos y volcar el embrague solo para que se muevan sin detenerlos, porque casi no tienen torque, las barras son muy cortas, como esa llave corta … pero pueden moverse muy rápido, típicamente alrededor de 14,000 rpm.

Si coloca un motor F1 en su camioneta de 4 puertas, sería imposible conducirlo … demasiado peso para que lo maneje ese motor. Ni siquiera sería capaz de hacerlo funcionar sin fumar el embrague.

Extraño, ¿eh?

Caballos de fuerza es la rapidez con que golpeó la pared. El torque es qué tan lejos te mueves esa pared.

Técnicamente, si desea una respuesta rápida a la diferencia entre la potencia y el par, solo tenga en cuenta que la potencia implica la cantidad de trabajo realizado en un momento dado, mientras que el par es simplemente una medida de la fuerza y, por lo tanto, es un componente de la potencia.
Para ver cómo interactúan el par y la potencia, imagina tu SUV favorito en la base de una colina empinada. El motor está en ralentí y la palanca de cambios está en la posición “Cuatro bajo”. A medida que el conductor comienza a presionar el acelerador, las rpm del motor aumentan, la fuerza se transmite desde el cigüeñal a cada rueda, y el SUV comienza a subir hacia arriba. La fuerza de torsión que va a cada rueda a medida que el vehículo sube la cuesta es el torque. Digamos que el motor está a 3.000 rpm, la relación de transmisión es de 3 y el vehículo está creando 300 lb / ft de torque. Usando la siguiente fórmula, podemos calcular los caballos de fuerza:
Tome el par de 300 multiplicado por una velocidad del eje de 1000 (3000 rpm dividido por una relación de transmisión de 3) para un total de 300,000. Divide 300,000 entre 5,252 y obtienes 57.1 caballos de fuerza que está haciendo el SUV cuando comienza a ascender la colina. Es interesante observar que, dado que 5,252 se utilizan para calcular la potencia en forma de torque y la velocidad del eje, también es el número en el rango de rpm en el que el torque y la potencia son siempre iguales.
Veamos un ejemplo más. Por ejemplo, todos sabemos que un automóvil se mueve desde un punto muerto en primera o baja velocidad, pero a medida que aumenta la velocidad del automóvil, las velocidades deben moverse hacia arriba a través de la segunda, tercera y cuarta para mantener aceleración. Esto se debe a que a bajas velocidades los engranajes de la transmisión trabajan para transmitir el par máximo desde el motor a las ruedas. Desea esto porque se necesita más fuerza o torsión para mover un vehículo que está en reposo que para mover un vehículo en movimiento (primera ley de Newton). Al mismo tiempo, una vez que un vehículo está en marcha, desea menos torque y más caballos de fuerza para mantener una alta velocidad. Esto se debe a que la potencia es una medida del trabajo realizado e incluye un elemento de tiempo (como las revoluciones de las ruedas por minuto necesarias para mantener 75 mph).

Entonces, la potencia a 4500 rpm denota la potencia máxima, mientras que el par a 3000 rpm denota la potencia de extracción.

Cada vez que definimos un motor hay 2 cosas que son de interés:
– Las rpm del motor a las que produce el par máximo.
(21.71kgm @ 4500 rpm) en este caso.
-Las rpm del motor a las que produce la potencia máxima
(89.8 CV @ 3750rpm) en este caso.

Este rango de rpm (3750-4500) se llama banda de potencia. Es deseable tener una gran banda de potencia.

Respondiendo a su segunda parte, cómo es útil para los compradores: –
Cuanto más par produce un motor a menos revoluciones por minuto, más suave es el arranque del automóvil (primera marcha). Además, cuanto más es el valor máximo de la potencia del caballo, más potente es el motor (mayor velocidad máxima).
También compare las clasificaciones del motor en automóviles dentro de categorías similares, por ejemplo, SANTRO con WAGONR y no con ALTO y TATA SAFARI.

Una cosa más … la potencia máxima siempre se produce a rpm más altas que el par máximo, creo que debe haber intercambiado esos valores 3750 y 4500 por error.

Son conceptos fundamentalmente diferentes. La potencia es una unidad de potencia que es la cantidad de trabajo (W) que se puede realizar en una unidad de tiempo (t). El par (tau) es una medida de fuerza (F) aplicada a través de un brazo de momento (r).


Puedes pensar en la potencia como literalmente la cantidad de potencia que un caballo podría realizar. Puede pensar en el torque como la cantidad de fuerza de torsión en un cigüeñal.

En términos de resultados del mundo real, el par es esa “sensación de rotura de cuello” cuando despegas. La potencia, por otro lado, se correlaciona más estrechamente con la velocidad máxima de un automóvil. Los autos más rápidos del mundo tienen más de 1000 HP.

En términos automotrices, nos preocupamos mucho por ambos. Sin embargo, la potencia generalmente es una función del par y las RPM (revoluciones por minuto). Algunos autos reducen la “potencia de las ruedas” de manera muy eficiente y otros no. Es por eso que puedes ver 2 autos diferentes con números idénticos de pico de potencia, pero el que proporciona más torque a las ruedas al principio de la banda de potencia ganará fácilmente.

Aquí hay una tabla de dinamómetro para un automóvil que muestra tanto la potencia como el par, graficados en RPM. La línea en azul muestra el par. Si estudia estas tablas después de un tiempo, reconocerá que una buena curva de torque es plana, como una forma de meseta (Porsche), mientras que una curva de torque débil aumentará constantemente (Nissan, por ejemplo).

La potencia y el par están estrechamente relacionados: potencia = rpm * par donde rpm es la velocidad de revolución. En el lenguaje cotidiano, esto se mide en revoluciones por minuto. En física, generalmente usamos velocidad angular o radianes por segundo y las unidades se configuran de modo que no haya coeficiente de multiplicación (es decir, potencia = const * rpm * torque | const = 1). Lo que esto significa es que la potencia se traduce en torque siempre que tenga la ventaja mecánica correcta.

Los motores de combustión interna no pueden generar torque en el arranque (es por eso que tiene un motor de arranque) y generalmente producen relativamente poco torque, especialmente a bajas revoluciones. Ganan poder girando a velocidades muy altas. Esto significa que necesita aumentar la ventaja mecánica al comenzar o al subir una colina. Es decir, necesitas engranajes.

Una medida más útil que estas clasificaciones individuales es la curva de potencia que proporciona la potencia de salida en cada rpm, hasta la línea roja. Las curvas de potencia “planas” le brindan más potencia útil en las condiciones de manejo cotidianas: puede acelerar para pasar o subir una cuesta empinada sin tener que reducir la velocidad. Las altas clasificaciones de par máximo en relación con la clasificación de potencia generalmente (pero no siempre) indican curvas de potencia planas. Por otro lado, si la curva de potencia alcanza su punto máximo, es decir, la potencia máxima se produce dentro de una banda estrecha y distinta, entonces usted (o la transmisión automática del automóvil) tendrá que trabajar duro para mantener la marcha correcta para que el automóvil siempre funcione dentro de ese rango.

En general, una mayor potencia proporciona una mayor aceleración y una mayor velocidad máxima. Equilibrando eso, los autos más pesados ​​acelerarán más lentamente, otras cosas son iguales. Al igual que el peso con aceleración, el arrastre reducirá la velocidad máxima y se regirá por el área frontal del automóvil (cuán alto y ancho es) y por el coeficiente de arrastre (cuán elegante es). Una curva de potencia máxima también puede reducir la aceleración, especialmente si el automóvil no tiene la marcha adecuada. Incluso si los engranajes son correctos, deberán cambiarse con mayor precisión para lograr el máximo rendimiento.

La potencia de salida de un motor se denomina comúnmente como potencia que se obtiene después de restar las pérdidas de potencia por fricción y térmica de la potencia indicada (potencia ideal que debe generar el motor si no hay pérdidas)

Esta potencia se puede convertir en velocidad o par dependiendo de la relación de transmisión del transmissik.

El par no es más que la capacidad de un motor para extraer una carga de la posición de parada.

Puede ver el torque indicado como 140 Nm (Newton metro), lo que significa que el motor puede arrastrar una carga de 140N o 1400 kg (aproximadamente) puede ser arrastrado por este motor con un apalancamiento de 1 m de longitud

Un camión de 700 caballos de fuerza y ​​un automóvil de la misma potencia difieren en su velocidad y torque. Por lo tanto, la potencia generada por el motor que se puede convertir en alto par o alta velocidad utilizando una transmisión adecuada para equilibrar la proporción de velocidad y par dependiendo de la necesidad

Espero que la respuesta te haya convencido.

Gracias por hacer la pregunta

EDITAR: Esta respuesta fue originalmente una respuesta a otra pregunta sobre potencia, par y conteo / arquitectura del cilindro del motor.

BHP y caballos de fuerza se refieren a lo mismo, aunque el primero es más útil técnicamente: se refiere a la forma en que se miden los caballos de fuerza, utilizando un freno. El par es la fuerza de giro, que es esencialmente lo que necesita para la aceleración, siendo la potencia una forma más uniforme de describir el par con el componente de tiempo. Para una comprensión más detallada de horspower vs torque, busque un tema similar en Quora.

Los motores de combustión interna pueden tener múltiples cilindros, cada uno con su propio pistón, válvulas y biela a un solo cigüeñal. Cuando todos los cilindros se colocan en una sola fila, se denomina disposición en línea, y el 4 en línea (4 cilindros en fila) es el tipo de motor más común entre los automóviles y las motocicletas de mayor capacidad. Algunos tienen motores de tres cilindros en línea, como el Alto 800, algunos tienen motores de cinco cilindros en línea, como el T5 en Volvo S60, y algunos tienen una configuración de seis en línea, como muchos automóviles BMW y el Honda CBX1000.

Cuando los ingenieros desean construir un motor con más de seis cilindros, generalmente los cilindros están dispuestos en dos filas en lugar de una, pero usando el mismo cigüeñal común. Tal disposición de motor se llama motor tipo V y el número de cilindros puede variar de 2 a 12, por lo general están emparejados, por lo que los gemelos en V son comunes en motocicletas, siendo Harley Davidson y Ducati los principales usuarios de dicho tipo. Los motores V4 son preferidos en motocicletas más deportivas como la Honda VFR800 y la Yamaha Vmax.

Imágenes:
V gemelo:
Tienes dos cilindros, pero ambos se mueven en diferentes planos / ejes, debido al ángulo V.

En línea 3:
¿Ves tres tubos de escape saliendo del mismo lado? Eso es un triple en línea.

En línea 4:
¿Ves esos 4 tubos de escape en un lado? Ese es un 4 en línea


Los cuatro pistones están en el mismo eje y en el mismo cigüeñal.

V4:
¿Ves los cuatro tubos de escape plateados ahora divididos, dos a cada lado?
Los tubos negros son conductos de admisión.

Aquí hay otra imagen de un V4:

En línea 6:
esto rara vez se usa en motocicletas, pero hay algunas, como el BMW K1600 a continuación. ¿Cuenta seis tubos de escape?

V6:
Así es como están dispuestos los seis cilindros / pistones de un V6:

El V6 es popular entre los automóviles de lujo como BMW, Audi, Mercedes Benz que tienen gasolina V6 y motores diesel en los modelos de gama media cada uno. Los modelos / variantes de gama alta o insignia tienden a tener V8.

Algunas motocicletas como Honda Valkyrie y Honda Goldwing, también usan motores V6.

V8:
Un V8 es como dos motores en línea 4, unidos en un solo cigüeñal. Ocasionalmente, los motores tipo V tienen dos cigüeñales, uno por banco / fila, para reducir las vibraciones al equilibrar las cargas, pero la mayoría de los motores solo tienen un solo cigüeñal.


V10:
Un V10 tiene 10 cilindros que forman el V, 5 por fila. Estas grandes aberturas de tubería están en el lado interno de la V, esos son los tractos de admisión. El tubo de escape está en los lados exteriores de la V.
http://8w.forix.com/engines/gv.jpg

V12:
Y un V12 tiene 6 cilindros en cada lado (cada banco o fila).

wow, no iba a responder esta pregunta hasta que leyera muchas respuestas … me dolía la cabeza. Creo que la mayoría de las personas que respondieron fueron muy inteligentes, pero no tuvieron en cuenta los términos “laicos” de su pregunta, así que lo intentaré.

el par es “fuerza de torsión” con esta fuerza de torsión no es necesario ningún movimiento.

La velocidad es la velocidad a la que algo se mueve, o la velocidad a la que gira.

El poder es la medida del trabajo que se realiza.

La potencia se puede calcular simplemente como par X velocidad

Aunque eso no es potencia, que es lo que su motor está calificado. A menos, por supuesto, que su vehículo tenga un motor eléctrico. Los motores eléctricos se clasifican en vatios, que también es una medida del trabajo que se realiza.

Los caballos de fuerza son una forma de clasificación y medición que fue desarrollada por James Watt en la historia temprana del automóvil y los tractores también. los fabricantes necesitaban algo que sus clientes pudieran entender, y dado que los caballos y la granja eran realizados por caballos, la gente podía entender la cantidad de trabajo que uno podía hacer. James Watt desarrolló una ecuación algebraica que se basó en la cantidad de trabajo que un caballo típico podría hacer en un minuto. Esto es de mi mala memoria, así que no me abracen, pero creo que es un caballo que puede mover 660 libras. 100 pies en 1 minuto. Entonces, una forma de la ecuación es la velocidad de torque X sobre 5252. 5252 es una constante utilizada y también representa 5,252 rpm, el lugar donde se cruzarán las líneas que representan el torque producido y la potencia producida. eso es algo que todavía no entiendo completamente.

Perdón por la tangente, así que volvamos a tu pregunta.

El par es la fuerza que se necesita para hacer que todo se mueva y mantenerlo en movimiento. En esencia, el par crea velocidad o movimiento, por lo tanto, ningún par equivale a ninguna velocidad.

Por lo general, asociamos el par con una potencia de extremo bajo, necesitamos par para que el automóvil se mueva, para que el vehículo alcance la velocidad deseada y lo mantengamos allí.

Una vez que estábamos a la velocidad, la inercia entra en acción y dependemos mucho menos del torque. ¿Alguna vez ha experimentado subir una pendiente larga en una carretera y su velocidad comienza a disminuir y tiene que presionar cada vez más fuerte el acelerador en un intento de mantener su velocidad solo para descubrir que la potencia de su automóvil es algo escasa? ¡entonces fue cuando tuvo un poco más de torque! Es posible que incluso necesite reducir la marcha y seleccionar una marcha más baja donde la relación de transmisión multiplicará el par más que la marcha más alta.

Por lo tanto, los fabricantes diseñarán sus motores y transmisión para producir un par óptimo en un rango de rpm que sea adecuado para ese tipo particular de vehículo. Los caballos de fuerza, que son básicamente la velocidad de torque X, se producirán a diferentes rpm también consideradas óptimas para el diseño del vehículo. en otras palabras, si tengo un auto deportivo de alto rendimiento, quiero un mayor rendimiento final y solo necesito el torque necesario para llegar rápidamente. Si tengo una camioneta 4X4, quiero un rendimiento de extremo inferior fuerte adecuado para la operación a baja velocidad y para transportar o remolcar pesos más pesados.

Por lo tanto, los vehículos desarrollarán la fuerza de torsión máxima (torque) y la potencia máxima (caballos de fuerza) a diferentes velocidades del motor, dependiendo de para qué está diseñado el vehículo.

Podemos usar las relaciones de transmisión para variar cuando se produce ese par máximo para la preferencia personal, que es una de las razones por las que puede subir a su tubo y ver una camioneta diesel volando una corbeta u otro automóvil de alto rendimiento. El diésel produce una cantidad de par tan grande que puede ejecutar una relación de transmisión extremadamente baja y el motor diesel puede impulsar esta relación de transmisión, lo que lo hace muy rápido en una carrera de resistencia.

antes de comentar:

(marcha baja = relación de transmisión alta – marcha alta = relación de transmisión baja)

Miguel

Para esta pregunta, una analogía ayudará. Digamos que necesitamos mover una gran cantidad de cajas pesadas de un punto a otro. Podemos usar un elefante o un caballo. El elefante puede mover muchas más cajas por viaje que el caballo. Esto corresponde al par para que el elefante pueda generar un mayor par en nuestro ejemplo.

¿Pero eso significa que el elefante moverá las cajas más rápido? No necesariamente, porque sabemos que el caballo puede moverse más rápido, por lo que puede hacer más viajes en un momento dado y, por lo tanto, terminar moviendo todas las cajas más rápido. El número de viajes por minuto corresponderá a las RPM, y el número de cajas movidas por minuto es entonces (número de viajes) x (cajas por viaje), que corresponde a la potencia generada. Entonces, vemos que un motor más débil (caballo) puede terminar generando más potencia (cajas por minuto) si puede moverse a RPM significativamente más altas (disparos por minuto).

La analogía también deja en claro por qué los vehículos más grandes necesitan más torque: si cada caja individual es más pesada de lo que puede transportar el caballo, no puede moverse ni una sola, sin importar cuánto más rápido pueda galopar.

Para facilitar la comprensión, suponga que PS y BHP son unidades similares que representan la potencia del motor.
PS representa a Pferde Starke, que es alemán para Horse Power.
PS es 1.3% más alto que BHP.

Ahora para comprender completamente el concepto, puede seguir este video descriptivo

Espero que esto haya sido útil. Intentaré encontrar y compartir otro video que tenga una explicación más lúcida. Gracias