¿Qué es y cómo se interpretan el Torque y la Potencia de un motor?

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Fuente: ¿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?

        Empecemos con una analogía:

        Al sentirnos enfermos visitamos al médico para consultarle sobre nuestro malestar. Luego de escuchar nuestra narración, nos realiza algunas pruebas sencillas:  nos toma el pulso y la presión sanguínea. Estas pruebas le permiten conocer el estado de funcionamiento del corazón. Es decir con qué rapidez y fuerza está trabajando nuestro motor.

        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

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