No entiendo el razonamiento que haces de la transformacion de las revoluciones altas y par bajo en revoluciones bajas y par alto, e intentado interpretar que no se puede esta transformacion porque se necesita que el motor alcance una velocidad de giro suficiente, si es correcta mi interpretacion, te comento que el que transforma el par el la caja de cambios, grupo etc, y que en esa transformacion el motor sigue girando a un numero de vueltas alto, logicamente si el motor va a 4000 vueltas, la caja, grupo etc, transforma a la rueda para que vaya a 30 por ejemplo en primera, y tendra mucho par en rueda, en segunda menos y asi sucesivamente, pero el motor puede seguir yendo a 4000 vueltas, no se si te referias a eso.
Comentas que para poderlo asegurar, que tomaste caracteristicas de ambos coches y calculaste la fuerza de tiro de ambos, desde luego me encantaria saber como llegas a la conclusion de que el par en rueda sigue siendo mayor en el diesel, yo conozco datos en rueda, por diferentes medios, y te aseguro que practicamente son iguales, siempre considerando las tolerancias, ya que se parte, que seria imposible que ambos coches dieran la misma potencia real exacta, aunque tengan la misma nominal.
Respecto a la tan famosa fuerza de empuje, que sin ser muy exaustivos podriamos igualar, por lo menos decir que siempre son directamente propocionales, con el par en rueda, no par motor, tambien podemos haciendo similitudes con esto llegar a decir que a igual masa del vehiculo total, de momento sin caravana, uno diesel y otro gasolina, podriamos llegar a la conclusion que la fuerza es directamente proporcional a la acelaracion, sin entrar en unidades ni nada de esto, si la masa es igual y F=m X a, llegariamos que la fuerza es igual a la aceleracion, y si comprobamos las aceleraciones de coches de igual peso y potencia, sacaremos en conclusion que el gasolina acelera mejor, esto nos diria que el gasolina tiene más fuerza, logicamente esta formula seria cierta y el gasolina tendria más fuerza si todo fuera con funcionamiento ideal, pero como no lo es, lo dejamos en que la fuerza en al rueda, osea el par en rueda por decirlo de alguna manera, de dos coches iguales de potencia seria igual. Si la fuerza es igual, la capacidad de arrastre es igual.
Esta es otra forma de llegar a la misma conclusion, aunque por este camino, ganaria aunque por muy poquito el gasolina, aunque por los datos que yo conozco en la realidad esta pequeña ventaja es inexistente, practicamente. Con esto no se si lio más lo que quiero decir o aclaro algo, de todas formas si quereis que aclare algo no dudeis en decirlo.
Paco me gustaria saber como hiciste para llegar a calcular la capacidad de tiro de los dos coches.
Esto lo escribí en otro foro, lo siento, es un poco largo.
1 Concepto de par motor
Seguramente más de un forero encuentra muy abstracto eso de que arrastra peor un motor de gasolina que uno diesel de la misma potencia. Esto sin duda es muy cierto y por si alguno lo duda voy a soltar un largo pero ameno rollete técnico.
Varios foreros con buen criterio han reafirmado esta cuestión en varias ocasiones, argumentando el hecho indiscutible de que el diesel tiene más par motor que el gasolina.
¡ OK ! Pero... ¿Alguien se ha molestado en explicar que eso del par motor?
La verdad es que no es nada complicado, es muy sencillo. El par motor es simplemente la fuerza con la que nuestro coche impulsa su peso más el de la caravana. Sin duda sería mucho más fácil si el fabricante nos diera este dato en Kg de fuerza, ya que así todos lo entenderíamos. Como todos sabéis los fabricantes no están por la labor de poner las cosas fáciles y los muy puñeteros nos apuntan la fuerza del coche en newton por metro (Nm), aunque algunos menos bordes nos la dan en kilogramos por metro (Kgm). La equivalencia entre ambas unidades es la siguiente:
9,81 Nm =1 Kgm
Bueno bueno, las cosas indicadas en Kg siempre parecen más cercanas, pero... ¿Que pinta la dichosa "m" de metro? Sin duda, si queremos saber la fuerza que desarrolla nuestro vehículo en Kg estamos obligados a deshacernos de esa "m" toca narices. La forma de hacerlo sería muy sencilla si nuestro coche no tuviera caja de cambios, ya que únicamente necesitaríamos dividir el par motor por el radio de una de las ruedas motrices. Evidentemente esto no es así y por tanto deberemos calcular el radio equivalente para cada una de las marchas de nuestro vehículo.
Para el cálculo de estos
radios equivalentes (Req_1, Req_2, Req_3, Req_4 y Req_5), precisamos unos datos que no siempre son facilitados por el fabricante. Estos datos son las
velocidades en Km/h a 1000 rpm (las llamaremos
Vmil_1, Vmil_2, Vmil_3, Vmil_4 y Vmil_5) en cada una de las marchas que tenga nuestro cambio. Si no disponemos de estos datos podemos obtenerlos nosotros mismos mientras rodamos con nuestro coche. Dado que circular con el motor a 1000 rpm puede ser problemático, podemos tomar nota de la velocidad a 4000 rpm en cada marcha, después dividimos estos datos por 4 y ya los tendremos en la escala que necesitamos.
Con los datos y la siguiente fórmula sabremos el radio equivalente con cada marcha:
Req_x = Vmil_x / 376,8
¡¡¡ Y por fin!!! Con estos radios y con el par máximo del motor (
Mmax en Kgm), sabremos la fuerza máxima (
Fmax_x en Kg) que desarrolla nuestro coche en cada una de sus marchas mediante la siguiente fórmula:
Fmax_x = Mmax / Req_x
Unificando fórmulas tendremos:
Fmax_x = Mmax / (Vmil_x / 376,8
Bueno ya sabemos la fuerza que puede desarrollar el conjunto motor/cambio para arrastrar el peso total del coche más la caravana. No obstante debéis tener en cuenta que al motor no se le pide que levante todo el conjunto en peso, ya que únicamente debe deslizarlo por la carretera y por tanto la fuerza necesaria para moverlo es mucho menor que el peso total de éste. Para que podáis ir comparando prestaciones, os paso la siguiente fórmula con la que saber la fuerza que tenemos que vencer
(Fres), mientras estamos subiendo una pendiente del 6% con un peso total
(Ptotal) que será la suma de los pesos del coche, la caravana y la carga.
Fres = Ptotal * 0,0598 + Faire
Si conocéis la fuerza antagonista
(Faire) que ejerce el aire a la velocidad que os interesa la podéis usar. Yo para simplificar haré la suposición que esta vale 60 Kg cuando circulamos a unos 80 Km/h. A velocidades inferiores la despreciaré y no consideraré las velocidades superiores porque no las necesitamos.
Con la siguiente fórmula podréis saber cuantos kilogramos de fuerza le sobran al motor
(Fimp_x) con cada marcha, mientras acometemos la puñetera pendiente del 6 %.
Fres = Ptotal * 0,0598 + Faire
Fimp_x = Fmax_x - Fres
¡¡¡¡ Aclaraciones muy importantes !!!!
- Si en las marchas más largas os salen resultados negativos significa que elmotor se ha calado y como no piséis pronto el freno os iréis pendiente abajo JE JE JE.
- Tener en cuanta que estamos hablando del par máximo y que este sólo se da en unas determinadas revoluciones del motor. Por tanto deberéis saber sacar provecho de vuestro motor a través del buen uso del cambio, ya que esta fuerza máxima solo se obtiene en las revoluciones indicadas por el fabricante. Los problemas de arrastre típicos de los motores gasolina son por un lado su menor par para igual potencia, y por el otro el que régimen de par máximo se alcanza a revoluciones superiores que los diesel y por lo tanto es más difícil llegar hasta él. Esto es así porque a menores revoluciones la fuerza proporcionada por el motor es menor y por tanto es posible que el motor se ahogue y no consiga remontar hasta sus revoluciones ideales.
2 Concepto de Potencia
Es fácil que los foreros sigan sin comprender el hecho de que un motor diesel tiene más fuerza que uno de gasolina de la misma potencia. Es una pregunta bastante frecuente, pues si la potencia no es fuerza entonces... ¿Qué es la potencia?
Pues ya veréis como no es nada complicado si se explica con un ejemplo cotidiano. Como todos sabéis la potencia de los motores nos la suelen dan en caballos de vapor (CV), aunque en algunas ocasiones nos la dan en kilovatios (KW), la equivalencia entre ambas unidades es la siguiente:
1 CV = 0,736 KW
Nosotros utilizaremos los caballos de vapor para explicar el concepto de potencia, pues me viene al pelo para el ejemplo que os voy a dar.
En primer lugar os paso la fórmula para calcular la potencia (P) en caballos en función de la fuerza (F) en Kg y de la velocidad (v) en Km/h.
P = F * v / 270,37
Matemáticamente está muy claro, pero para quedarnos con el concepto que es lo que importa os pondré un ejemplo de caballos de los que relinchan. Para poder comparar nos vamos a inventar dos caballos la mar de majos. El primero de estos caballos es uno de esos grandes y fuertes llamados "percherones" y el otro es esbelto y ágil de esos llamados "pura sangre". Vamos a comprobar que tal se portan éstos arrastrando unos carros. Para no complicar las cosas supondremos que no existe rozamiento en los rodamientos y ruedas de dichos carros.
El percherón se siente como pez en el agua arrastrando un carro de 565,15 Kg a 8 Km/h mientras sube una pendiente del 6%. Como vimos en el apartado anterior la fuerza de tiro que hace el caballo se obtiene del siguiente modo:
Fres = 565,15 * 0,0598 = 33,8 Kg
Por tanto la potencia que desarrolla el "animalico" es:
P = 33,8 * 8 / 270,37 = 1 CV
El pura sangre es muy fino y se niega en rotundo a arrastrar este tipo de carros, como máximo admite un carrito con capacidad para una persona del estilo de los que usaban los romanos. Este carrito especialmente diseñado para competición es tan ligero que el peso total con minipasajero no excede de 100 Kg. Este "animalico" es capaz de arrastrarlo a 45,2 Km/h por la misma pendiente del 6%.
Repitiendo los mismos números resulta lo siguiente:
Fres = 100 * 0,0598 = 5,98 Kg
Por tanto la potencia que desarrolla este otro "animalico" es:
P = 5,98 * 45,2 / 270,37 = 1 C
¡¡¡¡¡¡ Mira por donde !!!!!! Los dos caballos que no se parecen en nada desarrollan 1 caballo de potencia,¡¡¡ LA MISMA POTEEENCIA!!!. Cachis en la mar que casualidad.
Estoy seguro que ningún compañero forero pone en duda que los percherones son más fuertes, que los pura sangre son más rápidos y que según acabamos de comprobar, sería posible encontrar uno de cada raza con las mismas potencias.
Bueno si ya lo hemos aceptado con los caballos el siguiente paso es aceptarlo con los motores gasolina y diesel, ya que
los gasolina los podemos llamar "pura sangre" y los diesel "percherones"
3 Comparando dos Peugeot 307 SW
Para que empecemos a hacer comparaciones os paso los datos de dos coches. Ambos son Peugeot 307 SW, pero uno con mecánica diesel y el otro de gasolina.
3.1 Datos del coche diesel
Motor:2,0 cc HDI
Potencia:107CV a 4000 rpm.
Par máximo:250Nm (25,52Kgm) a 1750 rpm
Km/h a 1000 rpm:
Vmil_1= 9,1 Km/h
Vmil_2=16,8 Km/h
Vmil_3=27,3 Km/h
Vmil_4=38,1 Km/h
Vmil_5=47,5 Km/h
De 0 a 100 Km/h en...13,8 s
Velocidad máxima183 Km/h
Peso:1421 Kg
Como sabemos a que revoluciones tenemos el par máximo (1450 rpm)
podemos saber a que velocidad se obtiene éste en cada marcha multiplicando las Vmil_x por la siguiente constante:
1750 rpm/1000 rpm = 1,75
Por tanto:
Vfmax_1=15,9 Km/h
Vfmax_2=29,4 Km/h
Vfmax_3=47,75 Km/h
Vfmax_4=66,67 Km/h
Vfmax_5=83,12 Km/h
Es el momento de saber con que
fuerza máxima tira en cada marcha.
Fmax_1= 25,52 /(9,1/376, = 1057 Kg.
Fmax_2= 25,52 /(16,8/376, = 572 Kg.
Fmax_3= 25,52 /(27,3/376, = 352 Kg.
Fmax_4= 25,52 /(38,1/376, = 252 Kg.
Fmax_5= 25,52 /(47,5/376, = 202 Kg.
3.2 Datos del coche gasolina
Motor:1,6 cc
Potencia:109CV a 5750 rpm
Par máximo:147 Nm (15Kgm) a 4000 rpm
Km/h a 1000 rpm:
Vmil_1= 7,4 Km/h
Vmil_2=13,7 Km/h
Vmil_3=20,0 Km/h
Vmil_4=26,9 Km/h
Vmil_5=32,2 Km/h
De 0 a 100 Km/h en...12,8 s
Velocidad máxima182 Km/h
Peso:1324 Kg
Repetimos lo anterior para saber a que velocidad
obtenemos la mayor fuerza de tiro (Vfmax_x) en cada marcha multiplicando las Vmil_x por la siguiente constante:
4000 rpm/1000 rpm = 4
Por tanto:
Vfmax_1=29,6 Km/h
Vfmax_2=54,8 Km/h
Vfmax_3=80,0 Km/h
Vfmax_4=107,6 Km/h
Vfmax_5=128,8 Km/h
Es el momento de saber con que
fuerza máxima tira tira el gasolina.
Fmax_1= 15 /(7,4/376, = 763 Kg.
Fmax_2= 15 /(13,7/376, = 412 Kg.
Fmax_3= 15 /(20,0/376, = 282 Kg.
Fmax_4= 15 /(26,9/376, = 210 Kg.
Fmax_5= 15 /(32,2/376, = 175 Kg.
3.3 Comparaciones de par motor
De entrada vemos que a pesar de que la potencia de ambos motores es prácticamente la misma, existe una gran diferencia entre las fuerzas que entregan, a pesar de que el fabricante a intentado suavizarlo con relaciones de cambio distintas.También podemos observar que las fuerzas máximas del gasolina se alcanzan en velocidades mucho más altas que en el caso del diesel. El problema de esto es que para conseguir la fuerza máxima del motor de gasolina en tercera marcha (282 Kg) lo tendremos que poner a 80 Km/h, siempre y cuando el coche tenga narices de poder acelerar hasta esta velocidad con la poca fuerza que tiene por debajo de las 4000 rpm. Con el diesel no existe este problema ya que además de entregar más fuerza en tercera (352 Kg), lo hace a partir de las 1750 rpm (casi al ralentí) o lo que es lo mismo, a partir de los 47,75 Km/h.
Como los coches son iguales y pesan casi lo mismo podemos suponer que la fuerza resistente es la misma para los dos. Para calcularla supondremos un peso total de 2200Kg.
Fres = 2200 * 0,0598 + 0 = 132 Kg Sin considerar Faire
Fres = 2200 * 0,0598 + 60 = 192 Kg Considerando Faire
A continuación vamos a comprobar en cada caso la fuerza de reserva disponible en tercera marcha y considerando Faire.
GasoilFimp_3 = 352 - 192 = 160 Kg
GasolinaFimp_3 = 282 - 192 = 90 Kg
Está clarísimo que con el gasolina si tenéis que levantar el pie del pedal en mitad de la cuesta, tendréis que reducir a segunda ylas pasareis canutas para recuperar y en tercera llevar otra vez el motor a 4000 rpm.
Ahora lo mismo pero en cuarta:
GasoilFimp_4 = 252 - 192 = 60 Kg
GasolinaFimp_4 = 210 - 192 = 18 Kg
Con el gasolina si cargáis otra maleta se os cala JE JE.
3.4 Otras comparaciones
Lo normal es que los coches de gasolina cuando no tienen que arrastrar pesos importantes tengan mejores prestaciones de aceleración y velocidad máxima, pues estos motores al ser más elásticos aprovechan mejorcada una de las marchas y dan sus mejores resultados a revoluciones altas. No obstante al observar los datos de los coches que estamos comparando no se observan tantas diferencias, ya que la velocidad máxima es prácticamente la misma y en aceleración el diesel es únicamente un segundo más lento.
Hay que tener en cuenta el hecho de que hemos hecho la comparación entre motores de la misma potencia. Los resultados serían otros si el motor de gasolina fuese de la misma cilindrada que el diesel (2000 cc) y además con turbocompresor (aunque no veas lo que tragaría).
Cuando escribí este rollo tenía un coche de gasolina, después me compré uno de gasoil y ya os digo que si encontráis algún error me da igual, pues yo lo tengo muy clarito ya que la teoría está muy bien, pero como la práctica no hay na!!!