La potencia máxima que emite un motor es lo que determina la velocidad máxima a la que viaja un automóvil, obviamente es más matizado que eso porque hay pérdidas en el tren de transmisión, y la forma del automóvil determina su coeficiente de arrastre, pero la potencia de salida de el motor sigue siendo el límite superior y el resto cae fuera de eso.
Así que aquí está mi pregunta, si tuviera un automóvil con transmisión manual y lo puse en primera y digamos que la potencia máxima ocurre a 6000 RPM y la relación de transmisión en primera es 3: 1 y la relación de transmisión final es 2: 1.
Ahora digamos que navego en primera marcha a la máxima potencia de salida, por lo que mis intentos se mueven a 1000 RPM y, por el bien de los argumentos, digamos que transmite a 40 MPH. Y el torque en las llantas es 6 veces el valor que tendría a 6000 RPM, entiendo que en marchas más altas si hago funcionar el motor a máxima potencia llego a la velocidad máxima que el auto es capaz de alcanzar y este límite lo impone la resistencia. la potencia aumenta proporcionalmente a la velocidad al cubo, ignorando las pérdidas debidas a la fricción de transmisión y la fricción de rodadura y demás.
Pero en primera voy a reducir la velocidad para que la potencia de arrastre sea suficiente para contrarrestar la del motor. Pero, ¿a dónde va el exceso de potencia en primera marcha?
Se produce mucho torque en el neumático y eso representa una gran fuerza contra el pavimento y si no hay deslizamiento, esto es lo que hace que el automóvil avance, ¿verdad?
Pero una vez que estamos viajando con los intentos a 1000 RPM, la fuerza en los neumáticos sigue siendo grande, el motor simplemente no puede girar más rápido, entonces, ¿cuál es la fuerza de compensación que hace que el automóvil deje de acelerar si no es arrastre?
¿Es el propio motor el que frena al mismo tiempo que proporciona la fuerza para mantener el coche en marcha?
Perdón por divagar, he estado pensando mucho sobre esta pregunta en los últimos días y no he podido averiguar exactamente cómo se equilibran estas fuerzas.
Ahora digamos que navego en primera marcha a la máxima potencia de salida
Si está 'cruzando' en primera marcha a 6,000 rpm, es poco probable que el motor esté produciendo potencia cerca de su máximo.
Para el movimiento de rotación, la potencia es el producto de la y la velocidad de rotación.
Para producir la máxima potencia, este motor no solo debe girar a 6000 rpm, sino que también debe estar cargado de tal manera que este motor produzca el par requerido para la máxima potencia de salida.
Por ejemplo, imagine que este motor está en un banco de pruebas y un control de velocidad electrónico intenta mantener las rpm en 6000.
Inicialmente, solo hay una carga ligera, por lo que este motor produce una cantidad de potencia relativamente pequeña. A medida que aumenta la carga, la potencia producida por este motor aumenta aunque las rpm se mantengan constantes .
Habrá cierta carga por encima de la cual este motor ya no podrá mantener 6000 rpm y la potencia que este motor produce con esa carga es, por estipulación, su potencia máxima.
Por lo tanto, a menos que el automóvil esté siendo conducido a través de algún tipo de 'goop' que simplemente proporciona la resistencia de rueda correcta de modo que este motor esté cargado para obtener la máxima potencia, no puede concluir por el hecho de que este motor está girando en 6.000 rpm que, de hecho, está produciendo la máxima potencia.
Pero, ¿a dónde va el exceso de potencia en primera marcha?
La potencia del motor no es una función pura de RPM. Es una función de RPM y carga. En algunos regímenes (como RPM altas en primera), no produce tanta potencia.
Como analogía, piensa en el poder que puedes ejercer con tu brazo. Si te doy una pelota de béisbol, puedes lanzarla y ponerle un poco de poder. , por lo que la potencia que está desarrollando tu brazo depende de la fuerza que ejerzas sobre la pelota de béisbol.
Ahora, cambio la pelota de béisbol por algo diminuto como un grano de arena. La arena tiene una masa tan pequeña que incluso a la velocidad máxima con la que puedes mover el brazo, su aceleración produce solo una fuerza muy pequeña en la mano. El poder que puedes poner en la arena sigue siendo pequeño.
En su automóvil, si está acelerando con fuerza primero, la aceleración del vehículo está creando fuerzas y pares que regresan al motor. Puede desarrollar la máxima potencia allí.
Pero si deja de acelerar y simplemente navega, el torque en el motor es mínimo. Ya no puede proporcionar la máxima potencia. Debido a que la carga es más baja, también requerirá menos flujo de combustible para mantener esas RPM. (Si mantuviera el piso en primera marcha, eventualmente excedería las RPM objetivo).
JMLCarter