TECNOLOGÍA

Motor al límite: más allá de las 8.000 revoluciones por minuto

El aumento de las revoluciones impacta de manera directa en la potencia entregada

Pistones más ligeros y resistentes o colectores reforzados son solo algunas consideraciones a tener en cuenta

AmpliarA mayores revoluciones, mayor potencia extraída - SoyMotor.comA mayores revoluciones, mayor potencia extraída

El motor es un mecanismo que, incluso en entornos cotidianos, trabaja bajo condiciones de temperatura y esfuerzos altísimos, aunque siempre de manera controlada. En los motores prestacionales, este esfuerzo es todavía mayor, por lo que los motoristas deben tener en cuenta ciertas consideraciones y preparar adecuadamente los componentes implicados para extraer la gran cantidad de potencia necesaria de manera segura y fiable.

El funcionamiento de un motor es sencillo a grandes rasgos: una serie de explosiones controladas empujan unos pistones que hacen mover el cigüeñal y éste transforma el movimiento lineal de éstos en uno rotatorio. Cuanto mayor es la frecuencia de las explosiones, mayores son las revoluciones del cigüeñal, revoluciones que nosotros ya sabemos interpretar.

En este momento cabe destacar que lo que la teoría dice es que a mayores revoluciones, mayor es la potencia lograda, lo que, a fin de cuentas, se traduce en incrementar la velocidad máxima. Es por ello que los motores prestacionales y de competición priman las revoluciones más que cualquier otra cosa.

Pero para lograrlo, hay que tener en cuenta varios aspectos fundamentales y realizar ciertas consideraciones. En estos rangos de revoluciones, los pistones pueden llegar a moverse a 27 metros por segundo. Ello hace casi evidente la primera condición fundamental: las piezas móviles deben ser ligeras.



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Pistones de aluminio forjado para el V8 TFSI de 4.0 litros utilizado por los Audi RS6 y RS7

Los pistones, las válvulas, los muelles, las levas y, en general, todas las partes móviles acumulan una energía a razón de 1/2 * m * V², por lo que es crucial reducir la masa de estos elementos en la medida de lo posible. En el caso de los muelles, además, hay que evitar que en cualquier rango de funcionamiento puedan entrar en frecuencia armónica, algo que sería un fallo fatal para la mecánica.

Eso sí, los materiales deben ser resistentes a la par que ligeros, por ello se suelen fabricar mediante forja y en aleaciones de aluminio, como en el caso de motores de Fórmula 1 o el V12 del Aston Martin Valkyrie. Por otra parte, los motores con mayor número de cilindros reducen esa masa unitaria de cada pistón al contar con mayor cantidad ce ellos, hecho por el cual estas mecánicas son más propensas a girar a elevadas vueltas.

Otra consideración importante es que todo el conjunto está sometido a presiones considerablemente más elevadas. Son mayores en las cámaras de combustión y son mayores en ambos colectores. Igualmente, la bomba de combustible debe trabajar a un ritmo más frenético. Ello obliga a fabricar los mencionaods elementos con materiales más resistentes. ¿Pero qué ocurre con los motores turboalimentados? En ellos se introduce mayor cantidad de aire en los cilindros y ya se encuentran bastante ''apretados'',  por lo que no aceptan de buen grado el hecho de estirar demasiado el rango de revoluciones.

Finalmente, es imperioso que todos los materiales utilizados estén especialmente preparados para aguantar temperaturas más altas que en mecánicas más habituales. Y es que los fabricantes siempre dejan un margen de seguridad de en torno al 10% en cuanto al régimen máximo de giro, pero no así con las temperaturas. Aparte de ser algo menos controlable, una temperatura de apenas 10 grados por encima de lo controlado puede dar al traste, por ejemplo, con la junta de culata.

Para concluir, apuntar que elevar las revoluciones máximas del coche por cuenta propia es un asunto peligroso a la par que ilegal si no se realiza por los métodos homologados. El incremento de la potencia respecto a las revoluciones no es lineal y llegado a un punto, bien conocido por el fabricante, no se pueden extraer más caballos como bien dictan las curvas de potencia y par.

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5 comentarios
Imagen de _JR_
Hombre no le des tanta caña a Pablo, que por lo menos se ánima a meter contenido interesante ;-)
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Imagen de DonAlex
Un articulo bastante escueto. Podria explicarse por que las rpm dan lugar a mas potencia y es debido a que la potencia es incalculable sin el PAR, que es lo que generan los motores: trabajo(PAR) el cual para saber su potencia hay que multiplicar ese trabajo por las rpm a las que queremos observar la potencia y dividirlo entre una constante. El PAR puede calcularse por si mismo conocinedo la presion que incide sore la cabeza del piston, y su bazo de palanca que es la distancia entre la muñequilla y el centro del cigueñal(PAR= Fuerza x Distancia) Tambien podriais contar como el piston se pandea en el punto muerto superior e inferior debido a que en ese punto su velocidad es cero. 27 metros por segundo es alta comepticion y ademas es UNA MEDIA, ya que el piston llega a 0m/s tanto en punto muerto superior como inferior. Por ultima, las velocidad media no tiene que ver SOLO! Con las rpm, ya que la velocidad relaciona la distancia con el tiempo(km/h, m/s), asi que esa velocidad media del piston no tiene que ver SOLO con las rpm, sino con ademas la CARRERA (distancia) que debe recorrer el piston yq ue es dos veces ela separacion de la muñequilla con el centro del cigueñal. ASI!! Tenemos con que una R6 2005 a Potencia Maxima tiene una velocidad(hablo de memoria) 21m/s que es MENOR que la del Honda S2000 a Potencia Maxima, esto es, 8300rpm por minuto. Tambien podriais comentar como va a afectar esto a la durabilidad del motor, pues no llevan materiales precisoso de altisima competicion que es el motivo por el cual los vehiculos de transporte colectivo o de mercancias(camiones, barcos, autobuses) van a bajas velocidades medias de piston: tienen largas distancias entre el centro del cigueñal a la muñequilla lo que da mas brazo de palanca(y distancia de carrera) lo cual te lleva a reducir su velocidad para no fundir los materiales y ADEMAS! Por que cuanto mas tiempo tiene la combustion mas eficiente es(menos combustible desperdicias) asi que con esas bajas velocidades medias consigues utilizar mejor el combustible y aumentar la durabilidad increiblemente del propulsor(si haces el motor de la R6 y el del autobus con los mismos materiales, el del autobus durara mas al ir su piston a la mitad de velocidad). Lo dicho, hicisteis articulos mas profundos, aun que tambien contenieran algun error
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Imagen de DonAlex
#1 Imaginate una moto a 15.000
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Imagen de DonAlex
una explosion no puede ser controlada. Es una deflagracion ya que ademas lo que empuja el piston es el frente de llama(incluido en la definicion). Si fueran explosiones entonces romperian los motores.
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Imagen de _JR_
Es una delicia escuchar los coches atmosféricos por encima de 7000 RPM. A un M3 3.0 le monté unos pustones Wösner con una compresión casi de diesel, y le puse el corte a 8000 RPM, pero eso pedía más y más. No se puede explicar si no se pilota con ese tipo de motores, pero como todo, tiene sus pros y sus contras. A un Honda S2000 con sus 9000RPM le faltaba patada, y a un M4 con sus 500cv le falta ser más dosificable en circuito.
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