Cuando hablamos de la definición de un caballo de potencia fuisteis muchos los que preguntasteis por la definición de par motor. El par motor es uno de esos conceptos que no parecen fáciles de aclarar mediante una sola frase. Pero vamos a intentar aclarar algunos conceptos básicos a ver si llegamos a algo en concreto.
En cualquier manual de mecánica encontrarás una definición básica de lo que es el par motor. A mi la que más me gusta es la que dice que: toda fuerza aplicada a un brazo de palanca genera en este un par de giro cuyo valor es el producto de multiplicar la fuerza aplicada por la distancia al eje de giro. ¿Sencillo? Si, pero en un motor de explosión las cosas nunca son tan sencillas.
En nuestro manual, tras la primera explicación, siguen contándonos que el par motor en los motores térmicos es la fuerza media transmitida por el émbolo/pistón a la biela y aplicada al codo del cigüeñal que origina una par de rotación alrededor de su eje. Esta definición parece un poco más completa que la anterior.
Con esta última definición podemos imaginar que el par motor está en función de la explosión que se realiza en la culata y que empuja el pistón hacia abajo. Lo que pasa es que esta fuerza en un motor de cuatro tiempos sólo se genera en uno de los cuatro recorridos que hace el pistón a lo largo del cilindro. Así que sólo hay trabajo en un 25% de las dos vueltas que da el cigüeñal en ese motor. Lo mejor es que, con tan sólo este trabajo, un motor de explosión es capaz de mover muchas cosas.
Vamos a buscar un ejemplo para ver un poco más claro esto del par motor. Como la fuerza media ejercida sobre el volante de inercia de un motor no se puede determinar matemáticamente hay que recurrir a medios más o menos directos de medida. La idea en este caso es que si aplicamos una fuerza igual pero de sentido inverso a la que genera el motor podremos utilizar un dinamómetro para medir esa fuerza contraria. Esto en la vida real es lo que hace lo que conocemos por banco de potencia. En él se pone el motor a funcionar a un determinado régimen de revoluciones y se aplica un freno al mismo para equilibrar el par motor generado por el mismo.
El resultado se llama par resistente y determina el par útil desarrollado por el motor a esas revoluciones. Al realizar varias medidas obtenemos diferentes resultados que nos dan una gráfica del par motor. Como hemos dicho al principio que el par motor es la fuerza aplicada a una palanca multiplicada por la distancia de esa palanca. Si de esa fórmula despejamos la fuerza podemos obtener fácilmente el trabajo realizado, denominado potencia al freno. Básicamente así se trazan las gráficas de potencia y par motor que todos conocemos.
Las unidades de esta medición son derivadas de las utilizadas en el Sistema Internacional de medidas. La fuerza se mide en Newtons y las distancia en metros, así que el par motor se expresa en Newtons por metro. N·m para los amigos. Y si los amigos son anglosajones las unidades imperiales utilizadas suelen ser libras por pie, o lb·ft. Si no quieres perderte en las traducciones hay muy buenas herramientas en la red para hacer estas conversiones del sistema Internacional al Imperial y viceversa.
Estas gráficas no son más que una manera de plasmar en papel cómo se comporta un motor. Pero gracias a ellas te puedes llegar a imaginar cómo mueve ese motor un vehículo. Porque si la distancia que hay entre el par máximo y la máxima potencia es poca. Hablando en revoluciones de ese motor, podemos pensar que ese motor “gustará” de girar a altas revoluciones. Será lo que conocemos por un motor puntiagudo. Del tipo de los que se suelen utilizar en competición.
Si la distancia entre el par máximo y la máxima potencia es mucha podremos pensar que ese motor es muy elástico y nos permitirá rodar más tranquilamente con él. Algo del estilo de las grandes cruiser que circulan a bajas revoluciones. Porque hay que recordar que todos los motores tienen un régimen de uso ideal, que por encima de él baja mucho su rendimiento, mientras que por debajo de él el consumo se dispara y la potencia no es mucha ni muy utilizable.
Confío que con estas explicaciones haya quedado un poco más claro lo que es el par motor. Porque el concepto es bastante abstracto y difícil de explicar con unas pocas imágenes y algunas palabras.
