ENSAYO DE TORQUE

PRINCINPIO DE TORQUE

El torque es la fuerza aplicada en una palanca que hace rotar alguna cosa. Al aplicar fuerza en el extremo de una llave se aplica un torque que hace girar las tuercas. En terminos científicos el torque es la fuerza aplicada multiplicada por el largo de la palanca (Torque = F x D) y se mide comunmente en Newtons metro.

Dentro del motor de un vehículo los gases de combustión generan una presión dentro de los cilindros que empuja los pistones con determinada fuerza hacia abajo que es transmitida hacia el cigüeñal haciendolo girar debido al torque generado.

La potencia de un auto en caballos de fuerza es importante, pero en el tráfico normal juega un papel secundario. Mucho más importante es el torque que proporciona un empuje poderoso aún a bajas revoluciones.Por ejemplo dos autos del mismo modelo y motores diferentes están detenidos frente al semáforo. Uno desarrolla una potencia de 170 HP, el otro sólo 155. El semáforo cambia a verde, los dos conductores aceleran. ¿Cuál auto atraviesa más rápido el cruce? ¿Será el que tiene más caballos de fuerza?Esta pregunta podrá ser contestada sólo después de examinar el torque de los motores, y es que la potencia depende del torque multiplicado por el número de revoluciones en que gira el motor (P = T x rpm).

El punto decisivo: el número HP especificado en un vehículo es más bien un valor numérico teórico que se alcanza sólo acelerando a fondo y a un número determinado de revoluciones, el llamado número de revoluciones nominal. Sin embargo, éste es tan alto que muy pocas veces es aprovechado por el conductor común y corriente. La mayor parte del tiempo, el auto se mueve a bajo y medio régimen de revoluciones. Lo que, por cierto, significa una acción muy inteligente desde el punto de vista del consumo pero, además, cuando el motor trabaja a altas revoluciones, el desgaste es considerablemente mayor. Sólo los motores de Fórmula 1 aceleran al límite máximo, con la desventaja de que sólo resisten dos carreras.

Fuerza por longitud Para entender cómo surge el torque en un motor de combustión, debemos imaginarnos éste como el mecanismo de pedales de una bicicleta (ver el gráfico).

En la práctica las cosas funcionan de la siguiente manera: la explosión del combustible en el cilindro genera la fuerza que actúa a través de pistones y biela sobre el cigüeñal. En este caso, el torque es el producto de la fuerza del pistón y la longitud de la muñequilla del cigüeñal, Durante el funcionamiento del motor, la longitud de la muñequilla del cigüeñal es siempre la misma, no así la fuerza del pistón que varía dependiendo de las revoluciones del motor. A un régimen de revoluciones muy bajas, la fuerza de combustión de la explosión todavía es muy débil y, por lo tanto, el torque es pequeño. Como el motor es sometido a poco esfuerzo, llega poca mezcla de combustible-aire a los cilindros. Sin embargo, a mayores revoluciones – el conductor acelera, llegando más combustible a los cilindros – aumenta la presión de combustión y, por ende, también el torque.

A un determinado régimen de revoluciones del motor se alcanza la mayor presión de combustión y, por lo tanto, el torque máximo. En este punto resultan óptimos el intercambio de gases, la formación de mezcla y la combustión. Este es el valor numérico que se especifica en los datos técnicos del vehículo junto con el respectivo número de revoluciones. Por ejemplo: 310 Newton/metro a 2.500 rpm. Sin embargo, si el número de revoluciones sigue aumentando – es decir, se acelera más – vuelve a disminuir el torque. Esto se debe a que ya no hay suficiente tiempo para crear una presión de combustión elevada en el cilindro; el motor sencillamente gira demasiado rápido. Por lo tanto, desmejoran los parámetros de intercambio de gases, formación de mezcla y combustión.

La regla de oro es: cuanto más alto sea el torque máximo y más bajo el número de revoluciones del motor al que se alcanza, tanta más fuerza de empuje tendrá el auto. El motor se comporta más “elástico”, pudiéndose concluir que el torque es más importante para el desplazamiento del vehículo que la potencia.

Un vistazo al funcionamiento de la antigua locomotora a vapor explica esto: cuando la locomotora se pone en marcha, la máxima presión de vapor actúa sobre el pistón y el torque llega al máximo. En cambio el rendimiento – el producto del trabajo realizado y el tiempo – es igual a cero. El enorme torque permite, por lo tanto, que este pesado “monstruo de acero” se ponga en movimiento haciendo girar las ruedas. Esto es similar en el auto: cuanto más elevado sea el torque de un motor, tanto más empuje desarrolla durante la aceleración. Si el torque máximo se alcanza a bajas revoluciones, el auto se considera “dinámico” y se puede conducir con pocos cambios de velocidad.

Esto no sólo es muy agradable, sino también redunda en un ahorro de gasolina, ya que el motor a este régimen funciona con óptima combustión. Los conductores avezados, que conocen esto, conducen sus vehículos a revoluciones bajas y medias.

Relación de torque y potencia

La elasticidad de un motor se puede comprobar, especialmente cuando se conduce en pendientes. En las pendientes aumenta la resistencia a la traslación que el vehículo tiene que vencer. Esto significa que la velocidad y el número de revoluciones disminuyen y, a su vez, el rendimiento del motor. Sin embargo, al principio el torque no varía y hasta puede aumentar. Si no sigue bajando el número de revoluciones se puede vencer la pendiente sin necesidad de cambiar la velocidad. Sólo cuando el número de revoluciones está por de- bajo del torque máximo es que se debe cambiar la velocidad para poder alcanzar de nuevo el rango de rendimiento óptimo del motor y obtener los mejores valores de consumo.

La caja de cambios actúa entonces como una especie de convertidor de torque que aumenta el número de revoluciones, proporcionando de nuevo al motor un empuje vigoroso. Cuando se lleva un trailer de remolque, se experimenta rápidamente lo importante que es el torque. Contar con muchos caballos de fuerza no es suficiente para llegar a la cima y sólo en pocas ocasiones se puede ir por el canal rápido.

Tan importante como tener un torque elevado a bajas revoluciones es el desarrollo del torque. Esto quiere decir, durante cuánto tiempo se mantiene el torque elevado dependiendo de las revoluciones. Esto está representado en la curva de potencia y torque (véase ilustración).

En base a las líneas trazadas se puede determinar

...