La cilindrada, la potencia y el par de un motor son datos básicos para conocer una motorización y los datos que los fabricantes dan a conocer con prioridad. Sin embargo, también pueden ser a veces los datos más complicados de entender.
Para un neófito pueden ser términos oscuros y no siempre sabemos qué significan y por qué representan tan bien cómo es un motor. Tranquilo, lo explicaremos lo más llanamente posible.
Qué es la cilindrada
La cilindrada de un motor es quizá el concepto más fácil de entender. La cilindrada de un motor es el volumen unitario de cada uno de sus cilindros multiplicado por el número de cilindros. ¿Cómo se mide esa cilindrada unitaria? Para saberlo debemos recordar que los motores de combustión interna de cuatro tiempos están compuestos por una serie de cilindros en los que se mueve un pistón.
En cada cilindro se inyecta gasolina y aire (admisión) mientras baja el pistón. Cuando el pistón sube dentro del cilindro, comprime la mezcla (compresión). Esa mezcla explota gracias a la chispa de la bujía, o debido a la presión en el caso de un motor diésel, y el pistón baja (combustión). Y por último, los gases quemados son expulsados cuando el pistón sube de nuevo (escape); son los cuatro tiempos del motor.
Cuando el pistón está en su punto más alto dentro del cilindro es el PMS (Punto Muerto Superior) y cuando está lo más bajo es el PMI (Punto Muerto Inferior). La distancia entre esos dos puntos (también conocida como carrera) y el diámetro del cilindro nos dan la cilindrada unitaria, expresada en centímetros cúbicos (cm³ o cc). Por ejemplo, si la cilindrada unitaria es de 500 cc y estamos frente a un 6 cilindros, la cilindrada total del motor será de 3.000 cc o 3.0 litros.
Entonces, ¿qué significa la cilindrada de un motor? La cilindrada de un motor es sencillamente el volumen de todos los cilindros del motor.
¿Por qué es importante conocer la cilindrada de un coche?
Antiguamente y en Europa, la cilindrada solía ser una indicación de la potencia del coche. A mayor cilindrada, mayor potencia. Con el auge de la sobrealimentación, sobre todo por turbos, y de la hibridación con motores eléctricos, una gran cilindrada ya no es sinónimo de potencia. En cambio, sí que nos puede dar una indicación de por dónde irán las emisiones de CO2 (salvo en el caso de los híbridos enchufables), que determinan a qué impuesto de matriculación está sujeto el coche.
¿Cómo saber la cilindrada de un coche?
La manera más segura y fiable de conocer la cilindrada de un coche es mirarlo en su ficha técnica, también conocida como tarjeta de inspección técnica. Es ese documento, casi siempre de color verde, y que es como el DNI del coche. Incluye todos los datos del vehículo, como su procedencia, dimensiones, peso, potencia, etc. Y entre esos datos se indica también la cilindrada. La encontrarás en la casilla P.1 y expresada en cc, es centímetros cúbicos (cm³).
Qué es la potencia
Aplicado al automóvil, la potencia es una medida de la rapidez con la que un motor entrega su par. La unidad oficial vigente en casi todo el mundo es el kW (kilovatio), incluso en los motores gasolina y diésel. Sin embargo, históricamente, es el caballo de vapor del sistema métrico internacional la unidad más usada en Europa continental, incluso en la actualidad. Se abrevia CV en España, Ch en Francia y PS en Alemania, por ejemplo, pero es diferente de los HP (horsepower) de Estados Unidos y BHP (brake horsepower) del Reino Unido.
El término está vinculado a la época de la revolución industrial, cuando empezaron a aparecer las primeras máquinas con motores de vapor. En aquella época, la comparación de la potencia se hacía en relación con la referencia de la época, el caballo. Así, 1 CV es la potencia necesaria para levantar 75 kg a un metro del suelo en 1 segundo.
¿Cómo saber la potencia de un coche? Muy fácilmente, pues está indicada en la ficha técnica del vehículo. En la línea y casilla P.2 de la ficha técnica veremos la potencia expresada en kW (kilovatios), que es la unidad oficial. Para conocer la potencia en CV bastará con multiplicar el valor en kW por 1,36.
¿Por qué es importante saber la potencia de un coche?
Para entenderlo, pongamos que has de mover una mesa. Si mueves esa mesa a lo largo de un metro y tardas 1 minuto, aplicarás una fuerza X. Si desplazas un metro esa misma mesa pero tardas 30 segundos, aplicarás una fuerza 2X para conseguirlo, o sea, el doble de fuerza. En definitiva, la potencia mide cuánto tiempo se tarda en hacer un determinado trabajo. Si se hace rápido, es mucha potencia, pero si se hace despacio es poca potencia.
En un automóvil, la potencia es importante porque define la cantidad necesaria de trabajo a aplicar para que ese automóvil pueda desplazarse lo más rápido posible. A más potencia, con más rapidez o facilidad se moverá.
Es algo que se traduce en un determinado tiempo de 0 a 100 km/h y una determinada velocidad máxima, aunque luego otros factores entran en juego a la hora de obtener esas marcas, como la transmisión o el tipo de neumáticos.
¿Cómo se mide la potencia de un coche?
Existen varias maneras de medir la potencia de un coche. La más precisa es la que consiste en medir la potencia de un coche instalando el motor en un banco de pruebas frenado. Un freno opone una resistencia al motor y se mide esa resistencia, expresada también en Nm.
El método más común es medir la potencia del coche en un banco de pruebas de rodillos de inercia que mide la potencia a las ruedas. Esto permite tener en cuenta las pérdidas de potencia debido a la inercia y la transmisión del coche.
¿Cómo se calculan los caballos de un coche?
En realidad, lo que se mide es el par motor y a partir de ahí se deduce la potencia. La potencia es la cantidad de trabajo expresada en julios. Un julio es una fuerza de 1 Newton que se mueve un metro durante un segundo, lo que nos da la potencia en Nm/s (Newton metros por segundo).
Una vez que hemos medido el par, entonces podemos deducir la potencia con la siguiente fórmula: P = Nm*Ω siendo P la potencia expresada en vatios (W); Ω (omega) es la velocidad de rotación expresada en radianes por segundo (rad/s) y Nm, el par motor.
Para pasar de rad/s a revoluciones por minuto (rpm), se usa la fórmula siguiente: (2*π*N) / 60, siendo N los rad/s. En un automóvil, las potencias obtenidas son de miles de vatios (kW) por lo que se aplica un factor multiplicador de 1,36 (1 kW = 1,36 CV). Así, podremos ver potencias de 204 CV a 6.500 rpm o bien 150 kW a 6.500 rpm.
¿Qué es más importante: la cilindrada o los caballos?
Vista la cilindra y los caballos, entonces, ¿qué es mejor, más cilindrada o más caballos? En la actualidad, es más importante conocer la potencia, los caballos, y no la cilindrada. Si bien antiguamente se consideraba que un coche con una gran cilindrada era necesariamente un coche potente, ya no es el caso gracias a los turbos y compresores mecánicos y a la electrificación.
Así, por ejemplo, un Volkswagen Golf 2.0 FSI equipado con el motor de 1.984 cc (2.0 litros) de cilindrada desarrolla 150 CV a 6.000 rpm, mientras que con la ayuda de un turbo, la potencia de ese mismo motor sube a 245 CV (Golf GTI) e incluso 320 CV, como en el Volkswagen Golf R.
Con la hibridación eléctrica la cilindrada puede ser incluso irrelevante. Por ejemplo, el Renault Espace equipa un motor de sólo 1.199 cc, pero es un coche que tiene una potencia de 200 CV gracias al uso de motores eléctricos.
Qué es el par motor
A menudo, al hablar de las especificaciones de un motor se habla del par motor. ¿Pero, qué significa par motor? El par es una fuerza aplicada en relación a una distancia, es decir, hablamos de dos fuerzas (un par: dos) que son paralelas y de igual intensidad, pero que se aplican en sentidos opuestos. Para entender qué representa el par, el ejemplo más gráfico y sencillo es el de apretar una tuerca con una llave inglesa.
Puedes apretar una tuerca con la mano, pero llegará un momento en el que ya no tendrás fuerza para hacerlo correctamente. Sin embargo, con una llave inglesa tu mano sigue apretando esa tuerca pero a una cierta distancia gracias al mango de la llave inglesa. Y cuanto más largo sea el brazo de la llave inglesa más “fuerza” podrás ejercer sobre esa tuerca.
En un motor, tenemos ese par cuando el pistón baja en el cilindro. Ejerce entonces una fuerza sobre la biela que está unida al cigüeñal a una cierta distancia generando par.
¿Por qué es importante saber el par motor de un vehículo?
En la práctica, el par motor por sí sólo no es relevante si no va asociado al régimen motor (expresado en rpm) al que se obtiene y sobre todo a su curva de par, es decir, a qué rpm se obtiene ese par. El par motor y su curva nos dan una idea de la reserva de potencia que tiene ese motor a determinadas revoluciones.
Por ejemplo, los pesados camiones diésel tienen mucho par motor, pero a pocas revoluciones, mientras que los más ligeros superdeportivos tienen motores de gasolina con menos par, pero a muy altas revoluciones (todo es relativo, porque siguen teniendo bastante par).
Si pusiese un motor de superdeportivo en un camión, aunque el motor sea más potente, no podría ponerlo en movimiento con la misma facilidad que con el motor original o no podría subir una fuerte pendiente. Así, un motor que entrega 400 Nm a 3.000 rpm, o que los da de 1.500 rpm hasta 4.000 rpm tendrá más reserva de potencia que uno que entrega esos mismos 400 Nm a casi 6.000 rpm.
A todo eso, hay una excepción, los coches eléctricos. En el caso de un motor eléctrico, el valor máximo de par está siempre disponible, desde 1 rpm hasta prácticamente su valor máximo de giro.
En términos de conducción, un par motor elevado da a entender que el motor reaccionará rápidamente a la acción del conductor sobre el pedal del acelerador. Para el conductor, esto significa, por ejemplo, poder adelantar con facilidad y, por tanto, con mayor seguridad. Y si ese elevado par se obtiene en un amplio rango de rpm, mejor aún, pues el coche responderá siempre a cualquier velocidad, incluso en fuertes pendientes.
¿Cómo calcular el par motor de un vehículo?
¿Cómo se mide el par motor? De la misma manera que la potencia de un coche, en un banco de pruebas. De hecho, como hemos mencionado, lo que se mide es el par y de ahí se deduce la potencia.
Se calcula mediante una sencilla fórmula. La unidad de medida del par motor es el Newton metro (Nm). Este valor se calcula en función de la distancia recorrida (m) y de la fuerza del movimiento de rotación. Se puede obtener mediante la siguiente fórmula Par (Nm) = Fuerza (N) x Distancia (m).
