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PAR MOTOR CONTRA POTENCIA. CAPITULO 1

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PAR MOTOR CONTRA POTENCIA. CAPITULO 1 Empty PAR MOTOR CONTRA POTENCIA. CAPITULO 1

Mensaje por MLL Jue Mayo 20 2010, 07:52

Llevo tiempo con la idea de explicar las diferencias y/o semejanzas entre par y potencia ya que es un tema confuso.

Otra idea es hacer un estudio de las diferencias entre los distintos motores de nuestros QQ (bueno de los vuestros que yo aún no lo tengo).

Como el asunto es bastante ambicioso y sobre todo largo en el tiempo he decidido ir poco a poco y lo haré por capítulos.

La idea es más o menos la siguiente:

1.- ¿Que es par y que es potencia?
2.- Unidades de medida básicas
3.- Desarrollos, relación de marcha y neumáticos
4- Curvas de fuerza y potencia en función de la velocidad y nº de marcha
5.- Aceleración y recuperaciones
6.- Consumos en diferentes situaciones.

El punto 6 no podrá ser para QQ ya que necesito los curvas de isoconsumo, las cuales no tengo.

Si alguien tiene relación con personal de Nissan quizás pueda conseguirlas. A falta de estas curvas lo haré con curvas estandar de motores gasolina y diesel.

Y ya sabéis: preguntar, discrepar, bromear, poner otros ejemplos, etc.. A ver si entre todos conseguimos que los interesados aprendamos algo y acabemos sabiendo algo más de como utilizar nuestros QQ.
Aviso no me gustan las críticas [Tienes que estar registrado y conectado para ver esa imagen] pero si los consejos [Tienes que estar registrado y conectado para ver esa imagen] .

También deciros que hay algo de física (siiiii esa horrible asignatura), pero muy sencilla.

Comienzo.

Siglas utilizadas:

P = potencia
M = par
F = fuerza
V = velocidad lineal (o recta)
W= velocidad angular (velocidad de giro)

¿Que es el par?
Al par en realidad se le debería llamar momento. Lo que ocurre es que el momento puro se genera a partir de un par de fuerzas y de ahí que más comúnmente se le llame par.. No vale la pena entra en mas detalles de nomenglatura.

Hay muchas formas de definirlo, En lenguaje común podríamos decir que es una fuerza giratoria. Mas adelante entraremos más a fondo con el par, de momento nos quedamos con eso aunque no sea exacto del todo.

Ejemplos cotidianos de par:

- Abrir-cerrar el tapón de una botella.
- Poner-quitar una tuerca

Vamos: realizar cualquier giro.

Un dibujito que relaciona cosas.



[Tienes que estar registrado y conectado para ver esa imagen]

En el dibujo anterior se puede ver un disco sobre el cual se ejerce una fuerza F.
El radio del disco es R.
El momento o par generado en el eje del disco sera M=FxR.
También se puede ver al contrario, es decir, si sobre un disco se aplica un momento (bueno a partir de ahora le llamare par) la fuerza que se ejerce en el exterior del disco es F=M / R. Esto se aproxima más a lo que pasa en un motor. El motor genera un par sobre el cigüeñal, que en el extremo lleva un piñón. En los dientes del piñón la fuerza resultante será en función del par y del radio del piñón.

Es decir con el mismo motor la fuerza ejercida en los piñones del cigüeñal depende del radio del piñón aún generando el mismo par.

Ya veremos la importancia de todo esto.

En el fondo todo esto es la ley de la palanca pero aplicada en movimientos giratorios. Imaginaros que queréis aflojar una tuerca, cuanto mas larga sea la llave a utilizar menos fuerza tendréis que hacer. La tuerza ejerce un par (M) que nos impide girarla, nosotros hacemos una fuerza sobre el extremo de la llave, a más longitud de la llave (mas R) menos fuerza (F) tendremos que hacer.
Creo que con esto puede quedar claro que es un par o momento y la relación entre este y la fuerza que es capaz de generar en función del radio.
Lo que realmente hemos hecho es transformar una “fuerza giratoria” en una “fuerza lineal”, o al revés. En esta transformación el valor varia al ser fuerzas “diferentes”.

¿Que es la potencia?
Se puede decir que es la energía que se transmite o genera en una unidad de tiempo. El termino energía ya empieza a ser algo abstracto y no tan fácil de entender como la fuerza o el par. Además hay muchos “tipos” de potencia: mecánica, eléctrica, etc.. En el caso que nos afecta es mecánica.
Una definición menos exacta, físicamente hablando, pero mas sencilla de entender es fuerza por velocidad (P=FxV). La velocidad en este caso es velocidad lineal
Es decir potencia es la fuerza que se realiza multiplicada por la velocidad a la que se realiza..
Si esto lo aplicamos en un movimiento giratorio es par por velocidad de giro (P=MxW). Más adelante veremos como calcularlo.
En el caso de un motor al obtener un movimiento giratorio en el eje es la segunda forma, pero podríamos utilizar la primera con la fuerza obtenida en el exterior del disco y la velocidad del punto exterior.
Podemos decir que al ser una energía (no exactamente pero nos vale) esta no varia, ya sea giratoria o lineal (por supuesto se están despreciando perdidas por rozamientos u otras causas).
Así como el par y su fuerza lineal asociada varían entre ellas en función del radio, la potencia giratoria y lineal se mantienen iguales independientemente del radio.

¿Más fuerza = más potencia? ¿más velocidad es igual a más potencia?
La respuesta es no a las dos.
Veamos un ejemplo basado en un corredor de 100 metros lisos y un levantador de peso:
¿Quien tiene más fuerza? En principio el levantador de peso. No creo que las piernas del corredor aguanten 150 kg encima de él.
¿Quien tiene más velocidad? Esta es fácil, el corredor.
¿Quien tiene más potencia? Pues no lo se.
Para saber cual tiene más potencia deberíamos ponerlos a realizar el mismo trabajo (energía), aunque no tiene por que ser de la misma manera. Podríamos ponerlos a llevar la misma cantidad de sacos de arena de un sitio a otro.
El corredor podría llevar en cada viaje un saco muy rápidamente, mientras que el levantador llevaría varios sacos en cada viaje, pero más despacio. El que primero acabara seria el mas potente, que no el más fuerte. Luego tendría mas potencia pero no más fuerza.
Si el ejemplo fuera aflojar tuercas, alguien muy fuerte pero muy lento quitaría menos tuercas que alguien más débil pero muy rápido.
En el caso de motores si uno es capaz de generar el doble de par que otro pero su velocidad de giro es menos de la mitad, pues la potencia será inferior.

Conclusión rápida: el par no indica si el motor es más potente o no.

¿Que es mejor mayor par o mayor potencia?
Según el ejemplo de los atletas parece claro que más potencia ya que el más potente es el más capaz. Pero esto no tiene porque ser cierto del todo. Jodo que lío ¿no?.
Me explico: Si los sacos de arena fueran tan pesados que el corredor no pudiera ni siquiera mover uno, pues aún siendo más potente no es capaz de hacer nada.
En el caso de aflojar la tuerca si la llave que tenemos es la que es (no puede ser más larga) aunque fuéramos muy potentes no conseguiríamos moverla. Seria mejor el hombre más fuerte aunque menos potente. Este claro es un caso extremo. Otro caso extremo es que si las tuercas están sueltas, pues para que queremos al hombre muy fuerte, solo nos hace falta el muy rápido.
A estas alturas imagino que muchos estáis algo perdidos. Hay que leerlo despacio y preguntar dudas.

Resumen
Como resumen voy a poner otro ejemplo.
Imaginaros a un burro de esos que dan vueltas alrededor de un pozo para sacar agua con una noria.
El burro siempre se mueve a la misma velocidad y hace la misma fuerza. El burro es la F (fuerza lineal) y se mueve a una V (velocidad lineal) constantes.
La potencia que genera es por lo tanto constante P=FxV.
Ahora supongamos dos disposiciones variando el palo al que atamos al burro.

1- Palo de 5m (R1=5)
2- Palo de 10m (R2=10=2xR1)

El par generado en el eje del sistema (1) será M1=FxR1 y en el sistema (2) M2=FxR2=Fx2xR1.
Vemos que el par del sistema (2) es el doble del par del sistema (1), debido a que el radio es el doble y la fuerza (el burro) es la misma.
¿Puede el burro sacar más agua del pozo con el sistema (2) ya que genera más par? NO. ¿Como es posible?.
Al poner el palo el doble de largo lo que ocurre es que la velocidad de giro del eje del pozo se reduce a la mitad, por lo que el agua subirá más lentamente.
Al final resulta que con el sistema (1) el burro puede subir la mitad de agua que con el sistema (2), pero a la mitad de velocidad. Finalmente el burro saca la misma cantidad de agua con los dos sistemas. Esto se debe a que la potencia del burro no ha cambiado. El pobre burro es el mismo.
El elegir un palo más corto o más largo vendrá condicionado solo por otras variables como puede ser el espacio que tengamos para que el burro de vueltas o si el burro es muy débil y nuestro cubo muy grande, etc..

¿Veis la diferencia o similitudes entre par y potencia?

Fin del capitulo 1.

Uuuuufffhhh


Última edición por MLL el Vie Mayo 21 2010, 12:36, editado 1 vez
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Mensaje por klimatron Jue Mayo 20 2010, 11:56

didáctico eres, [Tienes que estar registrado y conectado para ver esa imagen] si señor, con un par potente [Tienes que estar registrado y conectado para ver esa imagen]
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Mensaje por berto2010 Jue Mayo 20 2010, 12:34

Pero aunque saque igual de agua el palo más largo te permitiria, si se pudiera variar la instalacion de bombeo, elevar una cantidad más pesada de agua a la misma veluocidad.
Usease, para una misma potencia, un ayor par te permite subir en tu qashqai puertos más duros conservando la velocidad. Vamos que se va a amodorrar menos que el de igual (mayor) potencia y menor par.
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Mensaje por MLL Jue Mayo 20 2010, 13:03

No, te equivocas. En los capitulos siguientes lo veremos
Y como bien dices "si se pudiese variar la estación de bombeo", es decir el burro.
Tú estás cambiando el par necesario (la fuerza del burro), y ¿por qué no variar la velocidad del burro con la misma fuerza? así le podría poner el palo mas largo y poder subir más agua, ya que el par en el eje creceria. O simplemente por que al ir más rápido, pues saca mas agua.
Al final para realizar un esfuerzo, trabajo o como se quiera llamar, osease por ejemplo subir un puerto a una determinada velocidad. Lo que necesitas es potencia que es la multiplicación de fuerza por velocidad. Esa el potencia que da el motor, que es par por velocidad angular.
Otra cosa es que cada coche "sepa" hacerlo bien según las marchas y relaciones que tenga (y ruedas).
Llegaremos a ese punto.
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Mensaje por CROWLEY Jue Mayo 20 2010, 13:21

Creo que lo que quiere decir berto2010 es que si el burro lo que hace es girar una noria, se le puede aumentar al doble el tamaño de los cubos de la noria si el palo es el doble de largo pues el burro realizaría el mismo esfuerzo que con el palo la mitad de largo y los cubos de la mitad de capacidad.
Pero esto solo varía que el rendimiento sea el mismo (cantidad de agua) en lugar de que el esfuerzo del burro sea la mitad porque con el palo largo estaría sacando la mitad de agua con el mismo tamaño de cubos en la noria.
Creo jaja
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Mensaje por MLL Jue Mayo 20 2010, 13:43

Me he perdido un poco. Pero veamos si
Potencia = fuerza por velocidad = par x velocidad de giro

Entonces con la misma potencia si tengo más par es que tengo menos velocidad.
Luego tengo un burro mas fuerte pero mas lento, si no, seria de la misma potencia.
Por eso al burro con mas fuerza y mas lento le pongo la barra corta y al burro menos fuerte y mas rápido le pongo la barra larga.
El resultado, que es subir agua, es el mismo.
He variado la fuerza y la velocidad del burro, no solo una de las dos.
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Mensaje por oyestu Jue Mayo 20 2010, 16:34

Sigue machote, que yo en física fuí un poco zoquete y esto me refresca las ideas........ [Tienes que estar registrado y conectado para ver esa imagen]
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Mensaje por CASCALES QQ Jue Mayo 20 2010, 18:59

q pasada enpece a lere y mi mujer al rato me desperto lo siento me quede dormido ,me lo podias explicar un poquito mas resumido GRACIAS: [Tienes que estar registrado y conectado para ver esa imagen]
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Mensaje por raf3 Jue Mayo 20 2010, 21:45

esperando capitulo ll [Tienes que estar registrado y conectado para ver esa imagen]
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Mensaje por whiteoso Jue Mayo 20 2010, 23:00

Que buen aporte, creo que muchos aprendimos un poquito más de leyes físicas o automovilisticas.

CASCALES QQ escribió:q pasada enpece a lere y mi mujer al rato me desperto lo siento me quede dormido ,me lo podias explicar un poquito mas resumido GRACIAS: [Tienes que estar registrado y conectado para ver esa imagen]
2 cigarros me costó leerlo.
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Mensaje por yomismo Vie Mayo 21 2010, 16:14

Pá mí que MLL está sugiriendo que la potencia de nuestros QQ se mide en burros en lugar de caballos [Tienes que estar registrado y conectado para ver esa imagen] y por ahí no paso [Tienes que estar registrado y conectado para ver esa imagen]
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Mensaje por CASCALES QQ Vie Mayo 21 2010, 18:16

MLL Y EL CAPITULO II EL UNO ME RELAJO BASTANTE [Tienes que estar registrado y conectado para ver esa imagen]
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Mensaje por MLL Vie Mayo 21 2010, 18:29

Cascales se [Tienes que estar registrado y conectado para ver esa imagen]pues anda que con el 2º, ya veras [Tienes que estar registrado y conectado para ver esa imagen]

Ya está colocado, ya.
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