¿Cuál es la correlación entre par y velocidad en automóviles?

Answer 1

El par es una medida de la fuerza de rotación en el cigüeñal (es decir, la salida del motor). La potencia es proporcional al par multiplicado por RPM, que es esencialmente el equivalente rotacional de Trabajo = Fuerza x Distancia: Potencia = Trabajo / Tiempo, por lo tanto, Potencia = Fuerza x Distancia / Tiempo = Fuerza x Velocidad.

Entonces, Torque nos dice qué tan duro está girando el motor. Esa fuerza se envía a través de la caja de cambios, el diferencial y los neumáticos. Las relaciones de todos los diversos engranajes a lo largo del camino (así como las pérdidas debido a la fricción) actúan como un multiplicador del par para indicarnos el par * en las ruedas *, que se traduce en una fuerza lineal donde el neumático se encuentra con el suelo.

Bien, entonces convertimos el torque del motor en una fuerza que empuja el auto hacia adelante. Esa fuerza (menos la cantidad de trabajo que realiza superando la resistencia a la rodadura y la resistencia aerodinámica) acelera el automóvil (F = mA). La aceleración es la tasa de cambio de velocidad, por lo tanto, para responder a la pregunta original, cuánto torque durante cuánto tiempo y en qué velocidad determina la velocidad, para un automóvil determinado.

Para responder a la pregunta más habitual que la gente hace, que tiene que ver con la relación entre par y rendimiento, el par es mucho menos importante que la potencia. Un motor de alto par y bajo par de revoluciones con la caja de cambios correcta sería indistinguible de un monstruo de par de bajo par desde la perspectiva del neumático. La diferencia tiende a estar relacionada con qué fracción de par máximo está disponible en todo el rango de RPM del motor.

Los motores de altas revoluciones (como el motor en un Porsche GT3, o el viejo V10 BMW M5) tienden a hacer menos torque más bajo que un V8 grande y abultado como los motores de la serie LS de GM, por lo que el área bajo la curva de potencia vs. RPM es menor, incluso para el mismo pico de potencia. Entonces, si pones el acelerador a 3.000 RPM en tu Corvette con una (para simplificar) una línea roja de 6.000 RPM, obtendrás una patada más grande que cuando pisas a 4.500 RPM en un GT3 con una línea roja de 9.000 RPM (ajuste para la relación potencia / peso general. Vale la pena señalar que 9,000 RPM en un GT3 es una experiencia casi religiosa.

Answer 2

El par y la velocidad se muestran en un gráfico XY de par / velocidad. La curva difiere para cada tipo de motor primario.

(1) Con un motor de gasolina o diésel, el par aumenta a medida que aumenta la velocidad del motor y disminuye a medida que el motor disminuye la velocidad. Es por eso que necesita una transmisión, para darle el par suficiente para mover su vehículo a bajas velocidades.

(2) Un motor de inducción accionado por un voltaje constante comienza con un par bajo. El par aumenta con la velocidad al máximo, luego disminuye a medida que la velocidad aumenta aún más. Este es quizás el motor más común en las fábricas.

(3) Los motores modernos de imán permanente de CC o de CA de inducción controlados por controladores sofisticados (llamados inversores) tienen curvas de velocidad de par plano que comienzan con un par casi completo a velocidad cero. Estos son los motores utilizados en los automóviles eléctricos. La curva plana de par / velocidad significa que los autos eléctricos no necesitan una transmisión variable. También significa que son muy rápidos fuera de la línea. Si posee un gas hog, no acepte un desafío de carreras de arrastre de un eléctrico. Serías humillado.

Answer 3

El par es una fuerza de torsión. No tiene nada que ver con la velocidad. Una transmisión es un multiplicador de par, por lo que puede obtener el par que desee al tener la relación de transmisión correcta. Lo que no puede cambiar es la potencia, que es proporcional al par * rpm. La transmisión no puede cambiar la potencia, excepto al perder un poco por la fricción: power-in = power-out. Entonces, con un motor de potencia dada, puede obtener mucho torque en la rueda motriz pero solo girándolo lentamente.

Answer 4

En general, el par y la velocidad están directamente relacionados en que juntos determinan la potencia que se transfiere del motor a las ruedas. Están relacionados por;

Potencia = Par * Velocidad

En esencia, un motor de automóvil convierte la potencia desarrollada a través del movimiento de traslación (arriba y abajo) de los pistones a potencia de rotación que se transfiere a las ruedas a través de la caja de cambios.

Un hecho importante a tener en cuenta es que los motores de fórmula uno, por ejemplo, explotan esto mediante el uso de motores que giran a unas 20000 rpm, lo que significa que tienen que desarrollar menos par y, por lo tanto, permitir que el motor sea más pequeño y liviano, pero mucho más potente. Esto se debe a la inercia que tiene el motor a velocidades tan altas y es por eso que los autos F1 deben mantener sus revoluciones altas para evitar el estancamiento en el despegue.

Answer 5

Como un número por sí mismo? Casi nada. La potencia es la figura clave. Moverse a una velocidad dada requiere una cierta cantidad de caballos de fuerza. La cantidad de torque del cigüeñal requerida para crear esa potencia dependerá de las RPM, que dependen del engranaje seleccionado.