Potencia del motor

La potencia del motor es la potencia que puede generar un motor . Puede expresarse en unidades de potencia, más comúnmente kilovatios , caballos de fuerza (caballos de fuerza métricos) o caballos de fuerza . En términos de motores de combustión interna, la potencia del motor generalmente describe la potencia nominal , que es una potencia de salida que el motor puede mantener durante un largo período de tiempo de acuerdo con un cierto método de prueba, por ejemplo, ISO 1585. Sin embargo, en general, un motor de combustión interna tiene un eje de toma de fuerza (el cigüeñal), por lo tanto, la regla para la potencia del eje se aplica a los motores de combustión interna: la potencia del motor es el producto del torque del motor y la velocidad angular del cigüeñal .

Definición

La potencia es el producto del par y la velocidad angular : ^[1]

Dejar:

• ${\displaystyle P=}$Potencia en vatios (W)
• ${\displaystyle M=}$Par motor en Newton-metro (N·m)
• ${\displaystyle n=}$Velocidad del cigüeñal por segundo (s ⁻¹ )
• ${\displaystyle \omega =}$ Velocidad angular = ${\displaystyle 2\pi n}$

El poder es entonces:

${\displaystyle P=M\cdot \omega }$

En los motores de combustión interna, la velocidad del cigüeñal es una cifra más común que , por lo que podemos utilizar en su lugar, que es equivalente a : ^[2] ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle \omega }$ ${\displaystyle 2\pi n}$ ${\displaystyle \omega }$

${\displaystyle P=M\cdot 2\pi \cdot n}$

Tenga en cuenta que se trata de segundos (s ⁻¹ ). Si queremos utilizar el común denominador por minuto (min ⁻¹ ), tenemos que dividir por 60: ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle n}$

${\displaystyle P=M\cdot 2\pi \cdot {n \over 60}}$

Uso

Ecuaciones de valores numéricos

Las ecuaciones de valor numérico aproximado para la potencia del motor a partir del torque y la velocidad del cigüeñal son: ^{[1] [3] [4]}

Sistema internacional de unidades (SI)

Dejar:

• ${\displaystyle P=}$Potencia en kilovatios (kW)
• ${\displaystyle M=}$Par motor en Newton-metro (N·m)
• ${\displaystyle n=}$Velocidad del cigüeñal por minuto (min ⁻¹ )

Entonces:

${\displaystyle P={M\cdot n \over 9550}}$

Sistema de unidad técnica (MKS)

• ${\displaystyle P=}$Potencia en caballos de tiro (PS)
• ${\displaystyle M=}$Par en kiloponmetro (kp·m)
• ${\displaystyle n=}$Velocidad del cigüeñal por minuto (min ⁻¹ )

Entonces:

${\displaystyle P={M\cdot n \over 716}}$

Sistema de unidades imperial/sudamericano

• ${\displaystyle P=}$Potencia en caballos de fuerza (hp)
• ${\displaystyle M=}$Par de torsión en libras-fuerza pie (lbf·ft)
• ${\displaystyle n=}$Velocidad del cigüeñal en revoluciones por minuto (rpm)

Entonces:

${\displaystyle P={M\cdot n \over 5252}}$

Ejemplo

Diagrama de par y potencia del motor diésel de ejemplo La curva de potencia (naranja) se puede derivar de la curva de par (azul) multiplicando por la velocidad del cigüeñal y dividiendo por 9550

Un motor diésel produce un par de 234 N·m a 4200 min ⁻¹ , que es la velocidad nominal del motor. ${\displaystyle M}$ ${\displaystyle n}$

Dejar:

• ${\displaystyle M=234\,N\cdot m}$
• ${\displaystyle n=4200\,{min}^{-1}=70\,s^{-1}}$

Entonces:

${\displaystyle 234\,N\cdot m\cdot 2\pi \cdot 70\,s^{-1}=102,919\,N\cdot m\cdot s^{-1}\approx 103\,kW}$

o utilizando la ecuación de valor numérico:

${\displaystyle {234\cdot 4200 \over 9550}=102.91\approx 103}$

La potencia nominal del motor es de 103 kW.

Unidades

Véase también

• Lista de coches de producción por potencia

Bibliografía

• Böge, Wolfgang (2017), Alfred Böge (ed.), Handbuch Maschinenbau (en alemán), Wiesbaden: Springer, ISBN 978-3-658-12528-8

• Böge, Alfred (1972), Mechanik und Festigkeitslehre (en alemán), Wiesbaden: Vieweg, ISBN 9783528140106

• Kemp, Albert W. (1998), Mecánica industrial , American Technical Publishers, ISBN 9780826936905

• Fred Schäfer, Richard van Basshuysen, ed. (2017), Handbuch Verbrennungsmotor (en alemán), Wiesbaden: Springer, ISBN 978-3-658-10901-1

Referencias

1. Böge 2017. pág. 233
2. Fred Schäfer, Richard van Basshuysen 2017. pág. 21
3. Böge 1972. pág. 154
4. Kemp 1998. pág. 259