Un gráfico de dinamómetro traza dos curvas frente al régimen del motor: el par motor y la potencia. Suelen discutirse como si fueran medidas rivales. Son la misma medición vista de dos formas, y una sola fórmula las relaciona. Este artículo usa un motor inventado para que las cifras puedan comprobarse; es un ejemplo, no datos de ningún coche de un juego.
Qué mide cada línea
El par motor es una fuerza de torsión. Una libra-pie (lb-ft) es un empuje de una libra en el extremo de una palanca de un pie. Indica con qué fuerza gira el cigüeñal en ese momento, y nada sobre la velocidad.
La potencia es una tasa de trabajo realizado. Un caballo de potencia se define como 550 libras-pie por segundo, o 33,000 libras-pie por minuto. Una vuelta del cigüeñal con un par dado realiza 2π × par en libras-pie de trabajo, así que a un régimen dado del motor:
hp = par motor (lb-ft) × rpm × 2π ÷ 33,000 = par motor × rpm ÷ 5,252
El 5,252 es 33,000 ÷ 2π, que es 5,252.1. La potencia es el par motor multiplicado por la velocidad, así que nunca puede ser mayor de lo que permiten ambos.
Un motor de ejemplo
Toma seis lecturas de par de un motor inventado y convierte cada una en potencia con la fórmula:
| Régimen del motor | Par | Potencia |
|---|---|---|
| 2,000 rpm | 220 lb-ft | 83.8 hp |
| 3,000 rpm | 260 lb-ft | 148.5 hp |
| 4,000 rpm | 290 lb-ft | 220.9 hp |
| 5,000 rpm | 300 lb-ft | 285.6 hp |
| 6,000 rpm | 280 lb-ft | 319.9 hp |
| 7,000 rpm | 240 lb-ft | 319.9 hp |
Por qué las líneas se cruzan a 5,252 rpm
Si pones 5,252 rpm en la fórmula queda hp = par motor × 5,252 ÷ 5,252, así que la potencia es igual al par motor. Por debajo de 5,252 rpm la cifra de potencia es menor que la de par. Por encima, la potencia es mayor. Esto no depende del motor: cualquier gráfico de dinamómetro que trace ambas en lb-ft y hp en un mismo eje tiene las líneas cruzándose a 5,252 rpm. Si las líneas de un gráfico se cruzan en otro punto, las escalas son distintas o los datos son erróneos.
En el ejemplo, el par a 5,252 rpm es unos 295 lb-ft, interpolando entre 300 a 5,000 y 280 a 6,000, así que la potencia allí es también unos 295. El punto donde se encuentran las líneas es una comprobación, no una característica del motor.
Por qué los picos están a distintas revoluciones
El par alcanza su pico a 5,000 rpm con 300 lb-ft. Después el par cae, pero las revoluciones siguen subiendo, y el producto sigue creciendo hasta que la caída del par supera la subida de velocidad. De 5,000 a 6,000 rpm el par baja 20 lb-ft (6.7%) mientras las rpm suben un 20%, así que la potencia sube de 285.6 a 319.9. De 6,000 a 7,000 rpm el par cae un 14.3% y las rpm suben un 16.7%, lo que casi se compensa, y las dos cifras de potencia son iguales en 319.9. El pico está entre ellas. En general, el pico de potencia nunca está por debajo del pico de par, porque en el pico de par el par ha dejado de subir pero las revoluciones no, así que el producto sigue creciendo. La figura 1 muestra ambas curvas.
Qué importa para la aceleración
La fuerza en las ruedas es el par motor multiplicado por la relación de transmisión total, dividido entre el radio del neumático. El par motor en el cigüeñal no lo es todo, porque la transmisión lo multiplica. El artículo sobre la relación de transmisión muestra la aritmética.
Compara dos formas de viajar a la misma velocidad en carretera con el motor de ejemplo. En la primera, el motor gira a 3,000 rpm y da 260 lb-ft. En la segunda, una marcha dos veces más corta hace que el motor gire a 6,000 rpm y dé 280 lb-ft. El par en las ruedas es el par del motor por la relación, así que el segundo caso da 280 × 2 = 560 unidades frente a 260 × 1 = 260. Eso es 2.15 veces más, y 319.9 ÷ 148.5 también es 2.15. A una velocidad dada en carretera, la fuerza disponible para acelerar el coche es proporcional a la potencia, porque la transmisión permite cambiar revoluciones por par.
El par indica con cuánta fuerza empuja el motor a una velocidad dada. La potencia indica cuánto empuje puedes tener una vez elegida la transmisión que pone el motor a esa velocidad. Para la aceleración importa más la potencia en todo el rango de revoluciones que usas que la cifra del pico único.
Leer un gráfico sin llevarse a engaño
- Comprueba las escalas. Si el par y la potencia comparten un mismo eje, deben cruzarse a 5,252 rpm. Con dos ejes separados las líneas pueden cruzarse en cualquier punto, así que el cruce no te dice nada.
- Fíjate en la forma, no solo en el pico. Una curva de potencia plana de 6,000 a 7,000 rpm, como la del ejemplo, da un margen amplio en el que un cambio de marcha pierde poco.
- Fíjate en dónde se midió. La potencia en las ruedas es menor que en el cigüeñal, porque la caja de cambios y el árbol de transmisión se llevan una parte. Compara gráficos medidos de la misma forma.
- Recuerda el límite de agarre. El par solo sirve si los neumáticos pueden transmitirlo al suelo. El artículo sobre las rpm de salida trata el arranque, donde el límite es el agarre y no el motor.
Dónde cambiar de marcha en una curva como esta es otra pregunta, con su propia respuesta, y no es lo mismo que las revoluciones del pico de par o del pico de potencia.
Usarlo en el juego
Pink Slip Kings te permite comparar la potencia y el par en el dinamómetro después de una mejora, y ajustar las relaciones de marcha, la transmisión final, el turbo y las rpm de salida. Leer ambas curvas te dice qué ha hecho el cambio antes de correr el cuarto de milla; la entrada sobre la hoja de tiempos explica qué comprobar después.
Pink Slip Kings: Drag Racing te permite mejorar el motor, el tren de transmisión, los neumáticos y la suspensión, y comparar la potencia y el par en el dinamómetro, con telemetría y tiempos de carrera para mostrar el resultado. Se juega sin conexión, no tiene anuncios ni compras dentro de la app, y su dinero y sus coches del juego no pueden comprarse ni canjearse por dinero real. El juego está actualmente en pruebas cerradas.