QUE ES EL TORQUE???

[Road Runner]

Frecuentemente sale esta duda a relucir en los foros, así que si quieres enterarte de que es el torque, te invito a que primero leas la siguiente frase:

"Horsepower Sells Cars, Torque Wins Races" (Carrol Shelby)


Ahi te van varios textos que lo explican, pero lo mas fácil de entender es de esta manera:

Imaginate una llanta de coche propulsada por un motor, girando y que la quieres detener.
Primer dato necesario, a cuantas RPM está girando?
Segundo dato necesario, cuantos kg de fuerza ( o Nw o Hp) necesitas para detenerla)

Es decir si aplicaras una fuerza de frenado para detener esa llanta que gira, que tanta fueza se requiere aplicar para detenerla?

Ahora imaginate esa llanta girando a menos RPM y termina de imaginar el ejercicio.
Nuevamente imaginate ahora la misma llanta girando a mas RPM...

Si jugaras por un buen rato con las rpm's te darias cuenta que hay un rango en el que debes aplicar mas fuerza para detener la llanta sin embargo a muy baja revoluciones y a muy altas podrias detenerla de una manera relativamente fácil. En este momento has encontrado el punto máximo de eficiencia de ese motor en cuanto a su torque.

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Van ahora si los textos para que los leas todos y puedas interpretar correctamente la respuesta a tu pregunta, aunque en las siguiente líneas te pongo en negritas la explicación mas sencilla que intenté describirte con mi ejemplo anteriormente.



El torque es la fuerza que producen los cuerpos en rotación, el motor produce fuerza en un eje que se encuentra girando. Para medirlo, los ingenieros utilizan un banco ó freno dinamométrico que no es más que una instilación en la que el motor puede girar a toda su capacidad conectado mediante un eje a un freno o balanza que lo frena en forma gradual y mide la fuerza con que se está frenando.

Los motores convierten la energía de la gasolina en torque. Torque es la fuerza giratoria que mueve el cigueñal y se transmite hacia las ruedas. Un motor es más eficiente en el punto donde alcanza su torque máximo, sin importar donde se encuentra este punto. Bajo este punto, los motores tienen tiempo suficiente para llenar los cilindros y sobre el punto no alcanzan a llenarlos completamente. Esto es generalmente beneficioso porque produce la mayor parte del torque a bajas revoluciones, logrando bajo ruido, menor desgaste y mayor economía de combustible. La habilidad de extender el rango de revoluciones de un motor permite estirar la curva de torque y por lo tanto tener una mejor eficiencia a altas revoluciones, que permite producir los HP. Potencia es el torque multiplicado por las revoluciones del motor y nos entrega una medida de la capacidad del motor de producir trabajo en cierto período de tiempo.

El torque se mide en la cantidad de fuerza aplicada tangencialmente a una distancia dada y el resultado es en unidades de fuerza * distancia. En el sistema métrico, usamos Newton * metros (N * m)
Si suponemos que queremos máximas cantidades de torque, suponemos máxima apertura del acelerador. De lo que todos nosotros entonces nos preocupamos es de cuánto torque a cuántas rpm. Y terminamos con una curva. El diseño del motor, el sistema de combustible, etc., cambian la forma de la curva de torque. En la mayoría de los casos, el torque sube hasta un valor máximo y luego decrece (en función de las rpm del motor. MB).

El torque y la potencia están muy relacionados. Un motor a altas revoluciones no necesita producir mucho torque para obtener mucha potencia. Similarmente, un motor de alto torque puede no desarrollar grandes cantidades potencia.
El comportamiento del torque en un motor deriva en la elasticidad del mismo.Es recomendable que para los vehículos de carga o 4x4 se tenga un torque muy elástico, que permita funcionar bien en bajas y altas rpm.
La tendencia mundial es lograr motores con el torque mas alto posible en todas las revoluciones y principalmente al arrancar. Este efecto se conoce como " motor plano".

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TORQUE - El poderoso empuje

La potencia de un auto en caballos de fuerza es importante, pero en el tráfico normal juega un papel secundario. Mucho más importante es el torque que proporciona un empuje poderoso aún a bajas revoluciones.

Por ejemplo dos autos del mismo modelo y motores diferentes están detenidos frente al semáforo. Uno desarrolla una potencia de 170 HP, el otro sólo 155. El semáforo cambia a verde, los dos conductores aceleran. ¿Cuál auto atraviesa más rápido el cruce? ¿Será el que tiene más caballos de fuerza?


Esta pregunta podrá ser contestada sólo después de examinar el torque de los motores, y es que la potencia depende del torque multiplicado por el número de revoluciones en que gira el motor (P = T x rpm).

El punto decisivo: el número HP especificado en un vehículo es más bien un valor numérico teórico que se alcanza sólo acelerando a fondo y a un número determinado de revoluciones, el llamado número de revoluciones nominal.

Sin embargo, éste es tan alto que muy pocas veces es aprovechado por el conductor común y corriente. La mayor parte del tiempo, el auto se mueve a bajo y medio régimen de revoluciones. Lo que, por cierto, significa una acción muy inteligente desde el punto de vista del consumo pero, además, cuando el motor trabaja a altas revoluciones, el desgaste es considerablemente mayor. Sólo los motores de Fórmula 1 aceleran al límite máximo, con la desventaja de que sólo resisten dos carreras.

Fuerza por longitud Para entender cómo surge el torque en un motor de combustión, debemos imaginarnos éste como el mecanismo de pedales de una bicicleta (ver el gráfico).

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En la práctica las cosas funcionan de la siguiente manera: la explosión del combustible en el cilindro genera la fuerza que actúa a través de pistones y biela sobre el cigüeñal. En este caso, el torque es el producto de la fuerza del pistón y la longitud de la muñequilla del cigüeñal.

Durante el funcionamiento del motor, la longitud de la muñequilla del cigüeñal es siempre la misma, no así la fuerza del pistón que varía dependiendo de las revoluciones del motor. A un régimen de revoluciones muy bajas, la fuerza de combustión de la explosión todavía es muy débil y, por lo tanto, el torque es pequeño. Como el motor es sometido a poco esfuerzo, llega poca mezcla de combustible-aire a los cilindros. Sin embargo, a mayores revoluciones – el conductor acelera, llegando más combustible a los cilindros – aumenta la presión de combustión y, por ende, también el torque.

A un determinado régimen de revoluciones del motor se alcanza la mayor presión de combustión y, por lo tanto, el torque máximo. En este punto resultan óptimos el intercambio de gases, la formación de mezcla y la combustión. Este es el valor numérico que se especifica en los datos técnicos del vehículo junto con el respectivo número de revoluciones. Por ejemplo: 310 Newton/metro a 2.500 rpm. Sin embargo, si el número de revoluciones sigue aumentando – es decir, se acelera más – vuelve a disminuir el torque. Esto se debe a que ya no hay suficiente tiempo para crear una presión de combustión elevada en el cilindro; el motor sencillamente gira demasiado rápido. Por lo tanto, desmejoran los parámetros de intercambio de gases, formación de mezcla y combustión.

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La regla de oro es: cuanto más alto sea el torque máximo y más bajo el número de revoluciones del motor al que se alcanza, tanta más fuerza de empuje tendrá el auto. El motor se comporta más “elástico”, pudiéndose concluir que el torque es más importante para el desplazamiento del vehículo que la potencia.

Un vistazo al funcionamiento de la antigua locomotora a vapor explica esto: cuando la locomotora se pone en marcha, la máxima presión de vapor actúa sobre el pistón y el torque llega al máximo. En cambio el rendimiento – el producto del trabajo realizado y el tiempo – es igual a cero. El enorme torque permite, por lo tanto, que este pesado “monstruo de acero” se ponga en movimiento haciendo girar las ruedas. Esto es similar en el auto: cuanto más elevado sea el torque de un motor, tanto más empuje desarrolla durante la aceleración. Si el torque máximo se alcanza a bajas revoluciones, el auto se considera “dinámico” y se puede conducir con pocos cambios de velocidad.

Esto no sólo es muy agradable, sino también redunda en un ahorro de gasolina, ya que el motor a este régimen funciona con óptima combustión. Los conductores avezados, que conocen esto, conducen sus vehículos a revoluciones bajas y medias.

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Relación entre torque y potencia

La elasticidad de un motor se puede comprobar, especialmente cuando se conduce en pendientes. En las pendientes aumenta la resistencia a la traslación que el vehículo tiene que vencer. Esto significa que la velocidad y el número de revoluciones disminuyen y, a su vez, el rendimiento del motor. Sin embargo, al principio el torque no varía y hasta puede aumentar. Si no sigue bajando el número de revoluciones se puede vencer la pendiente sin necesidad de cambiar la velocidad. Sólo cuando el número de revoluciones está por de- bajo del torque máximo es que se debe cambiar la velocidad para poder alcanzar de nuevo el rango de rendimiento óptimo del motor y obtener los mejores valores de consumo.

La caja de cambios actúa entonces como una especie de convertidor de torque que aumenta el número de revoluciones, proporcionando de nuevo al motor un empuje vigoroso. Cuando se lleva un trailer de remolque, se experimenta rápidamente lo importante que es el torque. Contar con muchos caballos de fuerza no es suficiente para llegar a la cima y sólo en pocas ocasiones se puede ir por el canal rápido.

Tan importante como tener un torque elevado a bajas revoluciones es el desarrollo del torque. Esto quiere decir, durante cuánto tiempo se mantiene el torque elevado dependiendo de las revoluciones. Esto está representado en la curva de potencia y torque

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En base a las líneas trazadas se puede determinar el comportamiento del vehículo: ¿Tiene el motor un buen régimen de giro? ¿Tiene un despliegue de fuerza constante? ¿Tiene, en especial, fuerza de empuje? Interesante resulta la comparación de un motor turbodiesel y un motor de gasolina; mientras que el motor turbodiesel alcanza su torque máximo muy pronto, en el motor de gasolina ocurre en el régimen a altas revoluciones. La turbocompresión del diesel incrementa el grado de llenado en el cilindro, especialmente a bajas revoluciones. Por consiguiente, sube la presión de combustión y, por ende, también el torque. De ello se infiere que un motor diesel moderno, por lo general, se maneja más cómodamente, desarrolla una mayor aceleración a muy bajas revoluciones y requiere menos cambios de velocidades; esto permite que se deslice relajadamente por el flujo vehicular.

Por supuesto seria ideal si desde las revoluciones en ralentí hasta las revoluciones máximas hubiera también un torque elevado. Justamente ésta ha sido siempre la meta más importante de los ingenieros de motores. Ellos buscan acercarse a este concepto ideal incorporando controles de válvulas variables, turbocompresores con aletas ajustables, colectores de admisión variables, cuatro válvulas por cilindro y una ingeniosa electrónica digital en el motor.

Qué tan cerca está el deseo de la realidad, lo demuestran los candidatos mencionados al principio, detenidos en la esquina del semáforo: mientras que el Audi A6 equipado con motor de gasolina de 170 HP desarrolla un torque máximo de 230 Newton/metro a 3.200 rpm, el motor turbodiesel de inyección directa (TDI) de 155 HP desarrolla un máximo de 310 Newton/metro a 1.400 rpm. El resultado: sin arranque a la “Schumi” a altas revoluciones el motor de gasolina no tiene chance; con toda facilidad, el A6TDI deja atrás al de gasolina en el cruce. Todo es cuestión de torque. Por otra parte y en descargo del motor de gasolina del A6, debemos mencionar que comparado con el diesel, seduce por su suavidad de marcha y su motor silencioso.

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¿Qué es y cómo se interpretan el Torque y la Potencia de un motor?

Estos conceptos los vemos con frecuencia en las tablas de especificaciones del motor de un automóvil o camión. Pero, ¿qué significan?, ¿Cómo los interpretamos?

Empecemos con una analogía:

Al sentirnos enfermos visitamos al médico para consultarle sobre nuestro malestar. Luego de escuchar nuestra narración, nos realiza algunas pruebas sencillas: nos toma el pulso y la presión sanguínea. Estas pruebas le permiten conocer el estado de funcionamiento del corazón. Es decir con qué rapidez y fuerza está trabajando nuestro motor.

El torque y la potencia son dos indicadores del funcionamiento del motor, nos dicen qué tanta fuerza puede producir y con qué rapidez puede trabajar.

El torque es la fuerza que producen los cuerpos en rotación, recordemos que el motor produce fuerza en un eje que se encuentra girando. Para medirlo, los ingenieros utilizan un banco ó freno dinamométrico que no es más que una instilación en la que el motor puede girar a toda su capacidad conectado mediante un eje a un freno o balanza que lo frena en forma gradual y mide la fuerza con que se está frenando

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Mientras observa la figura superior, tome un lápiz por los extremos con la punta de los dedos de ambas manos. Con los dedos de la mano izquierda trate de hacerlo girar (motor) y con la mano derecha trate de impedir que gire. Mientras más fuerza haga para impedir que gire, mayor será el esfuerzo que debe hacer para hacerlo que girar.

Se llama Torque máximo a la mayor cantidad de fuerza de giro que puede hacer el motor. Esto sucede a cierto número de revoluciones. Siguiendo el ejemplo de la gráfica en la figura inferior: Un motor con un torque máximo de 125 Nm @ 2500rpm significa que el motor es capaz de producir una fuerza de giro (Técnicamente conocido como “momento” o “par” torsional) de hasta 125 newton metro cuando está acelerado al máximo y gira a 2500 revoluciones por minuto. Recuerde que el motor esta acelerado al máximo (Técnicamente conocido como WOT ó wide open throttle) y no gira a las máximas revoluciones ya que se encuentra frenado por el freno dinamométrico.


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Mientras mayor sea el torque máximo de un motor, más fuerte este es. Esto es interesante al momento de comparar motores ya que sin importar el tamaño, el tipo, el sistema de encendido ó el de inyección, un motor tendrá más fuerza que otro cuando su torque máximo sea mayor. La tendencia mundial es lograr motores con el torque más alto posible en todas las revoluciones y principalmente al arrancar. Este efecto se conoce como “motor plano”

¿Qué pasó con la potencia?

La potencia indica la rapidez con que puede trabajar el motor. La potencia máxima es el mayor número obtenido de multiplicar el torque del motor por la velocidad de giro en que lo genera. En el caso de la figura, el motor tiene una potencia máxima de 38 kW @ 3000 rpm.

Potencia = Torque x velocidad angular

Veamos las unidades:

En el sistema internacional el torque se expresa en Nm (Newton metro)
La potencia se expresa en W (Vatios)
Debido a que los motores usados en la industria automotriz, tienen muchos vatios se acostumbra usar el kW (Kilovatio) 1kW = 1000 W

Relaciones útiles:

Potencia (en kW) = (Torque (Nm) . Revoluciones por minuto del motor (rpm)) / 9550
1kW = 1,34 hp (Horsepower ó caballo de potencia)
El PS es el caballo en el sistema métrico. 1kW = 1,359 PS
1Nm = 0,73756 lbf ft

Para concluir, es bueno recordar que:


1.- El torque y la potencia son indicadores de lo que el motor puede hacer
2.- Los valores de torque y potencia que publican los fabricantes cumplen normas internacionales las cuales pueden variar según el origen del motor, y lo que leemos en las especificaciones se trata de los valores máximos.
3.- Se dice caballo de potencia y no “caballo de fuerza”
4.- El torque es la fuerza del motor ya que la entrega en forma de giro
5.- La potencia se obtiene a partir del torque y las revoluciones
6.- Un motor tiene torque máximo y potencia máxima y en los motores de combustión interna estos no se presentan a las mismas revoluciones


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[Jtellezmtz]

Ya lo entendi.Mil gracias por la explicacion road.

[Lennon]

:eek:Que buena expicacion Road, muy completisima y muy clara.
Gracias por compartir