Curvas de potencia y par

SOBRE CIFRAS Y SENSACIONES

Tenemos la costumbre de valorar las prestaciones de un vehículo, coche o moto, por las cifras de potencia máxima anunciadas por el fabricante. Y claro, muchas veces nos llevamos una decepción al comprobar que dichos datos anunciados muchas veces no se corresponden con lo que esperamos en cuanto a prestaciones. Y no sólo en cuanto a la velocidad máxima, hoy en día poco apreciada por razones obvias, sino por la aceleración o respuesta al gas. ¿Cómo podemos explicarnos que un coche de 150 CV ó incluso más, resulta torpe en comparación con otro de 90? ¿Por qué los coches con motores diesel turboalimentados, teniendo cifras de potencia máxima inferiores a los similares de gasolina, nos parece que andan claramente más?
Los valores generalmente ofrecidos por las revistas especializadas de velocidad punta, aceleración con salida parada o de recuperación son datos objetivos, reales, aunque nuestra percepción sobre ellas es variable. Cuántas veces hemos oído hablar maravillas de un vehículo, ensalzando su maravilloso reprís, cuando en realidad es más lento cronómetro en mano que otros menos apreciados. Por ejemplo, cualquier berlina con motor japonés de gasolina de alrededor de 150 CV parece que no acelera, que es lento de reacciones, siempre en una conducción “normal” o tranquila, mientras que otro semejante equipado sin ir más lejos con el típico motor de origen VW de 1.9 diesel de 110 – 120 CV nos parece un avión, la respuesta es inmediata y la sensación de aceleración, claramente superior. O, siguiendo el símil en motos, cualquier japonesa de 600 cc de 4 cilindros no deportiva, tipo Fazer, Bandit, CB, con sus buenos 80/100 CV, le pasa lo mismo en comparación con una italiana bicilíndrica de potencia similar, como Monster, Shiver, etc. Ahora bien, si conducimos de una manera más agresiva, manejando el cambio sin piedad y acelerando hasta ver subir bien el cuenta rpm, quizá se vuelven las tornas y realmente descubrimos que sí, que la potencia que nos habían anunciado estaba ahí, sólo había que descubrirla. ¿Por qué, cuál es la explicación a esta diferencia de comportamiento?
Quizá la respuesta inmediata sería: por el par motor. Pero ¿qué es el par motor? ¿A qué está asociado?
Para responder estas preguntas, primero tendríamos que hacer una aclaración respecto a la potencia. Todos entendemos el concepto de potencia, pero la verdad es que generalmente confundimos los términos. Solemos entender que potencia es la fuerza que proporciona el motor, pero en realidad ésta es el par motor. El par es la fuerza en giro, pues no olvidemos que en un motor todos los mecanismos que producen el movimiento que, a través de la transmisión llega a las ruedas y permiten que el vehículo avance, son ejes que giran. Por tanto, la fuerza, tal como la entendemos, es una fuerza de giro, es decir, fuerza x distancia, que es el par motor. Entonces ¿qué es la potencia?
Hay dos maneras de entender de forma intuitiva el concepto de potencia. Ya sabemos lo que es fuerza, todos lo comprendemos perfectamente. Manolo en muy fuerte porque es capaz de levantar un peso de 100 kilos. ¿Y la potencia? Pues la fuerza por la velocidad. Diríamos, la capacidad de ejercer una fuerza, pero añadiendo las variables de espacio y tiempo. En nuestro ejemplo, Manolo es muy potente, porque es capaz de levantar un peso de 50 kilos, desde el suelo hasta los hombros, 20 veces en un minuto. La otra forma de comprender el concepto es añadiendo otra definición, comúnmente usada y no siempre bien empleada: el trabajo. Trabajo es fuerza por espacio. Manolo ha realizado un trabajo muy grande, pues ha trasladado un peso de 80 kilos a una distancia de 60 metros. Aquí no interviene el concepto de potencia. Si añadimos la variable tiempo, ya tenemos la potencia: Manolo ha llevado una carga de de 40 kilos a 100 metros en 3 minutos, ha desarrollado una gran potencia.
¿Cómo trasladamos estos conceptos al motor de nuestro vehículo? Ya nos hemos hecho una idea la diferencia entre potencia y par. Los bancos de prueba, donde se miden y verifican las cifras de potencia, en realidad no miden ésta, sino el par. Las curvas se calculan a plena carga y a régimen fijo. Me explico. Una vez colocado el motor en el banco y después de rodarlo unos minutos para que alcance la temperatura óptima de funcionamiento, se va metiendo carga o freno al motor y acelerando progresivamente hasta que las fuerzas se igualan, a un régimen determinado. Es como si tuviéramos una pendiente y diéramos gas a fondo hasta que la velocidad sea constante. En ese momento, el motor está desarrollando su máxima fuerza a ese régimen, imaginemos que es a 2.000 rpm. El banco mide el par que eroga el motor en ese momento, a ese régimen de giro. Esta misma operación se repite a diferentes regímenes de giro: a 3.000, 4.000, etc. Cuando hacemos un gráfico con estas cifras, poniendo en el eje de ordenadas (el vertical) las cifras de par y en del abscisas (horizontal) la velocidad de giro, obtenemos la típica curva que todos hemos visto mil veces, y que en condiciones ideales es semejante a una parábola invertida.

En el gráfico dicha curva de par se representa con la línea roja. La curva de potencia, en azul, se calcula multiplicando el par por el régimen de giro, en sus correspondientes medidas. Es decir, la potencia es convencional, es una definición.
Quizá, después de esta explicación, podamos entender mejor lo que decíamos al principio. Qué sensación de “empuje” tenemos en referencia al par desarrollado en ese momento por el motor. Comprenderemos por qué dicho empuje percibido es superior a regímenes medios.
Aunque esto es sólo una pincelada. En realidad hay otros factores que intervienen, tanto en las prestaciones reales como en las percibidas, como son los desarrollos finales de transmisión, relaciones de cambio, el peso, por no hablar de la capacidad de los motores para un llenado más rápido, en función del tipo de admisión (claro ejemplo lo tenemos con los turbocompresores), la inercia del volante motor, cigüeñal y resto de partes móviles del motor, orden de encendido, disposición de las muñequillas del cigüeñal, etc. Pero sería demasiado complejo analizar ahora de qué manera influyen todas estas variables en la manera de entregar el par, incluso de medir, según se hace en competición, las cifras de potencia en aceleración, y no sólo a régimen estable.