No estaba seguro de si este era el mejor lugar para publicar esto, o si debería publicarlo también en el intercambio de pila de física. Puedo enviar una publicación cruzada si esta pregunta sería más adecuada allí.
Para poner esta pregunta en contexto, tome mi automóvil, por ejemplo. Antes del invierno, había instalado una entrada de aire del mercado de accesorios, que pretende aumentar la potencia de salida en unos 4 o 5 caballos de fuerza. Me di cuenta de que cuando hice la línea roja en la 3ra marcha y cambié a la 4ta, estaba constantemente a 93 o 94 mph. Recientemente cambié la admisión de nuevo a la admisión original y, desde entonces, he estado dejando constantemente la 3.ª marcha a 90 o 91 mph, y eso es una línea roja en todas las marchas.
Algunos de mis amigos atribuyen esto a un error del usuario, ya que evidentemente no estoy cambiando tan eficientemente como lo hacía cuando tenía la entrada del mercado de accesorios. Algunos de mis otros amigos argumentan que estas 2 o 3 millas por hora adicionales en la tercera marcha podrían provenir de los 4 o 5 caballos de fuerza adicionales que me dio la admisión. ¿Es esto factible?
Básicamente, me pregunto si es posible que un aumento en la potencia de salida resulte en una mayor velocidad alcanzada en cada marcha, incluso si estoy en la misma relación de transmisión. ¿La velocidad alcanzable en cada marcha es directamente proporcional a las relaciones de transmisión, o esta velocidad puede verse influenciada por la cantidad de potencia que genera el motor? ¡Gracias por adelantado!
No, HP no determina MPH en una marcha, la relación de transmisión lo hace. Aunque hay formas hipotéticas en las que HP puede parecer que hace que el vehículo vaya más rápido en la misma marcha, en realidad no cambia la capacidad de velocidad de esa marcha siempre que las RPM del motor sean limitadas.
Como se señaló, la respuesta es no... o al menos no realmente.
En marchas más bajas, la marcha se convierte en el factor limitante porque el motor puede funcionar con tantas RPM. En marchas más altas, el motor se convierte en el factor limitante porque las marchas permiten suficiente retroalimentación y resistencia al motor para que no pueda seguir empujando.
Como ejemplo: Digamos que está en una marcha con una relación de 2:1 y viaja a 60 MPH. En este punto, podemos decir que está obteniendo una cantidad 'x' de resistencia del viento, pero con la relación 2:1, solo 1/2'x' llega al motor en forma de resistencia. Si cambiaste de marcha a una marcha 1:1, entonces el motor estaría luchando contra una "x" completa de resistencia.
Esta es la razón por la que si tiene un engranaje de alta velocidad muy abierto (como el engranaje de transmisión final de la mayoría de los automóviles), su motor (normalmente) no produce suficiente potencia para superar totalmente las diversas resistencias que están en juego. El ejemplo más claro de esto es cuando estás subiendo una colina empinada en 3º y notas la lentitud que hay. Cuando bajas de marcha, de repente puedes acelerar mucho mejor. Esto se debe a que en la marcha más baja se usa más potencia como par y, por lo tanto, se transmite menos resistencia al motor y ahora su motor puede superar esa resistencia. Su motor no se fortaleció al reducir la marcha, pero la forma en que se aplica la potencia sí cambió.
Si está más interesado en comprender gran parte de la física que está involucrada en traducir la potencia de un automóvil en su velocidad, consulte este artículo "Avanzado" . Hago hincapié en que en realidad es "avanzado", lo que significa que si no estás al tanto de la física y las matemáticas, esto puede ser bastante confuso. Pero si evita las ecuaciones, aquí hay mucho texto que ayuda a aumentar la comprensión.
Aumentar la salida de HP del motor (generalmente) elevará la curva de HP a lo largo de toda la segunda mitad del gráfico. Entonces, esto significa que en la línea roja (digamos 7500 RPM) tendrá un poco más de potencia que antes. Esto puede significar obtener un poco más de "empuje" en las ruedas entre los rebotes del limitador de revoluciones, pero eso (si es que lo hace) apenas afectará la velocidad máxima.
Cuando su relación de transmisión es, digamos, 2,5:1, se mantiene en 2,5:1 independientemente de la potencia de salida total. Su motor gira 2,5 veces por cada giro de rueda, aunque la cantidad de fuerza persistente es mayor. Esta es la razón por la que estos monstruosos autos de arrastre a menudo tienen 1 o 2 marchas hacia adelante. La gran cantidad de potencia les permite ponerse en movimiento y persistir frente a una relación de transmisión realmente amplia. Asi que:
¿La velocidad alcanzable en cada marcha es directamente proporcional a las relaciones de transmisión?
Sí
Y:
o esta velocidad puede verse influenciada por la cantidad de potencia que emite el motor
Sí. Pero no directamente. Dado que estamos hablando de un sistema mecánico, existen variables en el propio sistema que afectarán la velocidad general. Por lo tanto, la velocidad puede verse influenciada, pero solo indirectamente.
Sin embargo, como dijo Solar Mike en los comentarios, la potencia adicional reducirá el tiempo que lleva alcanzar un RPM determinado. Lo que podría estar causando la diferencia es que la potencia adicional lo está empujando más hacia la zona roja, más rápido, logrando así un RPM real ligeramente más alto antes de cambiar. Y dependiendo de la relación de transmisión, incluso un cambio de un par de RPM podría crear una diferencia de 3 a 4 MPH.
También agregaré que varía todo este argumento si está cambiando cuando el tacómetro lee la línea roja, o cuando realmente golpea el limitador de revoluciones.
La respuesta es no porque mencionas estar limitado por tu línea roja. Independientemente de la potencia, ciertas RPM darán como resultado una cierta velocidad para un engranaje determinado. Lo más probable es que las relaciones de transmisión se eligieron en función de la salida de fábrica del motor.
Sin embargo, para otros autos esto puede no ser el caso. Debido a la resistencia del viento (en muchos casos), es posible que un vehículo no tenga la potencia bruta necesaria para alcanzar la línea roja en su marcha más alta. En este caso, más potencia puede traducirse en una mayor velocidad ya que no estaba limitada mecánicamente.
Bueno, la respuesta simple es (como sospechas)... No.
Con engranajes fijos, estarás haciendo exactamente la misma velocidad a cualquier RPM del motor con 100bhp o 600bhp.
Olvidémonos del poder por un rato. El cuerpo de su pregunta muestra que, de hecho, está interesado en esto: ¿puede una entrada de aire personalizada influir en las RPM exactas en las que "línea roja"? Bueno... sí, algo así.
Eso depende del limitador de revoluciones. Algunos son del tipo "soft-cut", lo que significa que tienen un rango de RPM donde actúan, ni una sola línea roja. En el rango operativo aceleran (o retardan) bastante rápido, pero proporcionalmente a las RPM. La línea roja real es simplemente el punto en el que la salida de potencia del motor está en equilibrio con la entrada de potencia requerida por el vehículo.
En otras palabras, con el limitador de revoluciones de corte suave, ese punto de equilibrio depende ligeramente de la cantidad de potencia del motor que responde a un acelerador constante.
Entonces sí, la entrada de aire personalizada aumenta la potencia y cambia un poco ese equilibrio. Si sucede a un 2 % más de RPM, tiene exactamente un 2 % más de velocidad con la marcha dada (por ejemplo, 93 mph en lugar de 91 mph).
Para agregar a otras respuestas, la única vez que la potencia adicional aumentará la velocidad en una marcha determinada es para la marcha superior, ya que a menudo la velocidad máxima es donde el motor se queda sin potencia para superar la resistencia al rodamiento/aire y el automóvil no alcanza la línea roja en la marcha más alta sin importar lo fuerte que presiones. La potencia adicional permitirá que se pueda utilizar una mayor parte del rango de revoluciones.
Ejemplo: el Toyota Supra mk4 está lo suficientemente engranado (transmisión, transmisión final y tamaño de los neumáticos) para alcanzar 200 MPH en la línea roja en la marcha más alta. Sin embargo, incluso esta potencia de un vehículo no tiene el empuje necesario de fábrica para alcanzarlo: 320 HP no es suficiente. Alrededor de 180-190 MPH, se detendrá. Por lo tanto, no alcanzará la línea roja sin más potencia.
Aparte de eso, las ruedas y el motor están vinculados mecánicamente una vez que la transmisión está completamente acoplada y, por lo tanto, una RPM del motor se traduce directamente en el producto matemático de la transmisión en las ruedas; esto no se puede cambiar. El deslizamiento del embrague o el convertidor de par automático pueden permitir que el motor funcione más rápido que la transmisión, pero eso es lo contrario de lo que describe.
También me gustaría señalar, como aficionado a la gasolina, que pintar constantemente de rojo tu coche en el uso diario es muy, muy duro para el motor y bastante innecesario. ¡También realmente mata su millaje de gasolina! Por lo general, puede cambiar a una marcha superior entre 3 y 4000 RPM sin perder la curva de potencia en la siguiente marcha.
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