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El torque es la medida de fuerza que actúa sobre un objeto (eje) y lo hace girar.

Torque 1

Un motor con muchos caballos y bajo torque (muchas motos tipo superbike) requieren que la aguja del tacómetro esté en la parte alta del mismo para sentir un desempeño adecuado”. Eduardo Tapias - Ingeniero Automotriz

 

Cuando hablamos de vehículos siempre hacemos referencia a las cifras que nos ofrece y aquí mencionamos usualmente conceptos como: torque, Newton/metro, caballos de fuerza, revoluciones por minuto (rpm) etc. Hoy les hablaré puntualmente del torque, conoceremos cuál es su definición, cómo se mide y lo más importante cual es verdadera importancia para el funcionamiento de un motor.

Empecemos por entender que un motor es una máquina capaz de hacer funcionar algo transformando algún tipo de energía en reposo (eléctrica, de combustibles fósiles, etc.), en energía mecánica capaz de realizar un trabajo.

Antes de entrar en materia, es necesario que aclaremos tres conceptos para poder entender de qué estamos hablando. En primer lugar tenemos el par motor: es la fuerza con la que gira el eje del motor y se mide en Newton/metro (Nm). En segundo término encontramos el régimen de giro: el número de vueltas que da el eje motor por unidad de tiempo y se mide en revoluciones por minuto (rpm). Por último, la potencia del motor: la cantidad de trabajo realizada por unidad de tiempo y se obtiene de multiplicar el par por las revoluciones. La potencia se mide en caballos de fuerza (HP), pero en el tráfico normal juega un papel más importante el torque que proporciona un empuje poderoso desde bajas revoluciones.

El torque de un motor, también es conocido como ‘momento de una fuerza’, ‘par motor’ o ‘par de torsión’, es un término proveniente de la lengua inglesa y corresponde al instante en que una fuerza actúa sobre un objeto y lo hace girar, para el caso de los motores a combustión, es el tiempo en el cual una fuerza (explosión) ejercida sobre una palanca (biela), hace girar un eje o pivote (cigüeñal).

El torque (par) en un motor endotérmico (o de combustión interna), es el momento mecánico del sistema de fuerzas ejercitadas en una transmisión. El torque de accionamiento es proporcional a la energía útil desarrollada por el motor en cada ciclo de combustión en una determinada velocidad de rotación del cigüeñal y por tipo (configuración) de motor. El punto de máxima fuerza en un sistema de rotación angular como en el caso del cigüeñal se exprime cuando el eje se encuentra en posición horizontal respecto al pistón.

Siendo el torque efectivo en el rango medio de la escala de las revoluciones del motor, eso equivale que entre más torque, mejor es la respuesta de aceleración y recuperación de la aceleración del motor, por ende, es más ágil en el tráfico. Un motor con muchos caballos y bajo torque (muchas motos tipo superbike) requieren que la aguja del tacómetro esté en la parte alta del mismo para sentir un desempeño adecuado. Por el contrario un motor de alto torque por lo general no va acompañado de muchos caballos y el rango de funcionamiento en la escala del tacómetro suele ser bajo o no mayor a las 5.000 rpm.

Veamos un ejemplo simple para que les quede más claro este concepto: imagínese que usted necesita abrir una puerta, entonces procede a empujarla desde el extremo opuesto a las bisagras y esta abre con facilidad, por el contrario si empuja muy cerca a las bisagras tendrás que ejercer mucha más fuerza para lograr el mismo cometido. Así las cosas, la distancia que conecta al eje con el lugar donde se aplica la fuerza es conocida como ‘brazo de palanca’, a mayor distancia menos fuerza para obtener el mismo torque.

El punto de máxima fuerza en un sistema de rotación angular como en el caso del cigüeñal se exprime cuando el eje se encuentra en posición horizontal respecto al pistónIvo Sanson – Motolab Italia.

La fuerza aplicada para hacer girar al cuerpo (esfuerzo de torsión) se mide con una magnitud física que llamamos torque, y se determina comúnmente en Newton metro (Nm), sin embargo dependiendo del lugar del mundo donde estemos también podemos encontrarla representada en otros sistemas, por ejemplo en el mundo anglosajón utilizan libras para medir la fuerza y pies para medir la distancia (1 pie = 1 ft = 30,48 cm), obteniendo así el 1 lbf ft, que equivale a 1,355 Nm-pie/libras (ft/lb); pero igualmente podríamos encontrar: pulgada/libras (in/lb) o kilogramo/metros (kg/m).

En un motor de pistones la capacidad de ejercer fuerza de torsión es limitada, esta depende de la fuerza de expansión máxima que logran los gases en el interior cilindro, antes de ser encendidos por la chispa de la bujía. El torque máximo se consigue cuando el rendimiento volumétrico es máximo y por lo tanto, se dispone de mayor temperatura para expandir dichos gases.

También es importante tener en cuenta que los caballos de fuerza (Hp) especificados en la ficha técnica de un motor, son un valor numérico que solo se alcanza acelerando a fondo, al llegar a un número determinado de revoluciones, el llamado número de revoluciones nominal, en otras palabras es el límite superior de la gama de revoluciones empezando desde cero; por lo tanto éste es tan alto que muy pocas veces es aprovechado por un conductor común y corriente en el uso cotidiano de su vehículo/motocicleta. La mayor parte del tiempo y en condiciones normales de uso diario, los motores se desempeñan a bajo y medio régimen de revoluciones, donde el torque ofrece el empuje necesario para la movilidad del día a día.

En conclusión, la unidad de torque (𝝉) se obtiene multiplicando la unidad de fuerza (𝑭) por la unidad de distancia (𝒅). En el sistema internacional, la unidad de fuerza es 1 kg m / s2, que recibía el apodo de Newton. Por lo tanto, la unidad de torque no es más que 1 Nm = 1 kg m2 / s2

El torque entonces se define con la siguiente formula: 𝝉 = 𝑭 × 𝒅 × 𝒔𝒆𝒏0

¿De qué factores depende el torque?
• Distancia al punto de giro: 𝒅
• Magnitud de la fuerza: 𝑭
• Ángulo de aplicación de la fuerza: 𝜽 (Si 𝜽 = 𝟗𝟎° máximo torque. Si 𝜽 = 𝟎° no hay torque).
Existen dos formas para aumentar el torque: 1) Incrementar la fuerza (𝑭) que se ejerce sobre la pieza que queremos hacer rotar. 2) Alargar el brazo de la palanca (𝒅).

Torque 2

¿Cómo se mide el torque?
El motor se ubica en un banco de prueba (dinamómetro) y se opera con el acelerador rigurosamente al máximo; modulando un freno especial aplicado al eje del cigüeñal del motor es posible variar la velocidad de rotación y midiendo los valores de torque para un cierto número de revoluciones, se obtiene la conocida curva de torque. Inicialmente la tendencia es creciente con el número de revoluciones, luego viene un tramo casi constante dentro del cual alcanza su valor máximo y finalmente podemos ver la parte decreciente: el valor de torque reportado en las hojas técnicas de los motores, corresponde al pico de la curva y generalmente se encuentra a la mitad del rango de uso en un motor. La importancia de esta curva, de hecho, es la que determina el carácter de un propulsor.

 

Torque 3

El empuje ejercido por los gases de combustión en el pistón se descarga a través de la biela hacia el cigüeñal, haciendo que este gire. Podemos concluir entonces que el torque no es más que la capacidad de los gases de combustión presentes en el cilindro para girar el cigüeñal, o sea para producir un empuje (fuerza). Cuanto mayor sea el torque del motor, más fácilmente y más rápidamente rotará (revoluciona) el motor con todos sus componentes conectados, con obvios efectos beneficiosos sobre la calidad y el placer de conducir. El empuje o la fuerza máxima aplicada al mecanismo del cigüeñal se producen cuando el eje del cigüeñal está en posición horizontal con respecto al pistón, mientras que cuando está en una posición vertical, el empuje es mínimo. Por lo tanto, el par de torsión varía continuamente durante un ciclo de funcionamiento del motor: el valor considerado es el valor promedio.

Potencia y torque son dos parámetros profundamente conectados entre ellos, siendo la potencia del motor una directa consecuencia de su torque. La curva de potencia sigue subiendo aun cuando la curva del torque alcanza su valor máximo, inclusive si esta ya empezó a disminuir. Esto sucede porque la disminución del torque es más que compensada por el aumento del régimen de rotación (rpm). Por lo tanto, el producto ‘par de torsión x velocidad de rotación’, continúa creciendo.

La potencia es la rapidez con la que alcanza su pico máximo, por lo tanto, es la energía mecánica que un motor puede suministrar en la unidad de tiempo, expresada o medida comúnmente en kW (kilovatios) o en CV (caballos de vapor). 1 kW = 1000 J / s = 1. 36 CV. El torque y la potencia son dos grandezas físicas muy diferentes, sin embargo están estrechamente unidas; de hecho, la potencia no es más que el torque multiplicado por la velocidad de rotación.

Torque 5

Suministro y masas de volante:
¿Cómo calculamos la fuerza con la que los gases empujan el pistón hacia el PMI durante la fase de expansión? multiplicamos la presión presente en la cámara de combustión por la superficie del pistón. Esta fuerza se transmite al cigüeñal a través de la biela por el eje de la manivela y no a lo largo del eje del cigüeñal. De esta manera ‘recoge’ la fuerza en cuestión y la transforma en torque, ósea, en un esfuerzo de torsión que convierte un movimiento rectilíneo alternativo del pistón (del PMS al PMI) en el movimiento de rotación del cigüeñal, durante las fases el funcionamiento pasivo (aspiración, compresión y descarga) es, de hecho, el eje que mueve el pistón. La irregularidad del suministro disminuye con el aumento del número de cilindros del motor: por lo tanto, esta irregularidad es máxima en el motor monocilíndrico que por lo tanto requiere masas del volante significativas que, al girar, dispersan la energía que se le da durante el movimiento. Si la masa del volante es correcta, el funcionamiento del motor se vuelve más ‘redondo’ y se ajusta especialmente a bajas revoluciones.

Torque 4

Los caballos de fuerza (Hp) especificados en la ficha técnica de un motor, son un valor numérico que solo se alcanza acelerando a fondo, al llegar a un número determinado de revoluciones.

Encuentra tu moto en la lista, las marcas están clasificadas alfabeticamente.

 

Motor AKT RE 200

 

Motor AKT RE 200 1

El motor RE que AKT está empleando en sus motocicletas, es más conocido como un motor OHC (Over Head Camshaft - árbol de levas sobre la culata), es un motor procedente de China, país que según las cifras de la DIAN, aporta cerca del 28% del material CKD (Completely Knock Down) importado para el ensamble de las motocicletas en Colombia, las cuales a su vez representan el 95% de las motos que se venden en nuestro país.

Los modelos que cuentan con este tipo de motor son:

TTR 200, TTX 200 y CR5 200.

Este propulsor monocilíndrico, diseñado bajo los más altos estándares de calidad, lleva el árbol de levas sobre la cabeza del pistón, emplea 2 válvulas (admisión y escape) y la distribución se realiza por medio de una cadenilla (el modelo 180 emplea una cadenilla normal o de rodillos, mientras el de 200 usa cadenillas reforzadas que son más silenciosas), las diferencias entran las cadenillas normales (rodillos) o la reforzada es que la normal tiende a producir más sonido y con el tiempo cede más rápido, por el contrario, la reforzada es más silenciosa y conserva su longitud por un mayor tiempo. La culata se rediseñó y en la admisión cuenta con un ducto que combina los gases en forma de torbellino, garantizando así una mezcla óptima, de igual manera la tobera de escape favorece el adecuado flujo de los gases residuales; en conjunto este sistema contribuye con el ahorro de combustible y aumenta la potencia del motor RE. Igualmente se empleó un contra balanceador para generar un contrapeso al movimiento del cigüeñal, lo cual reduce la vibraciones del propulsor hasta en un 30%, para hacerlo mucho más confortable.

Motor AKT RE 200 2

En el diseño los ingenieros emplearon tecnologías de baja fricción, como el recubrimiento del pistón con una película de teflón, además la posición del cilindro y el cigüeñal, fueron concebidas para que el pistón se encuentre totalmente alineado en el cilindro en el momento de mayor presión interna del motor, de esta manera, se hace un mejor aprovechamiento de la energía de la combustión, convirtiéndola así en mayor potencia. En igual sentido, al emplear un mecanismo de lubricación por inyección para el cilindro y el pistón, se optimiza la temperatura de trabajo; de igual manera, al emplear aceite Castrol con tecnología de TRIZONE que brinda protección a las zonas críticas del motor y ayuda a disminuir la fricción interna, se logra un andar suave y más confortable. Además, el motor 200 emplea un rodillo seguidor de levas “RCF” que también ayuda a disminuir la fricción (esta tecnología no está presente en el propulsor 180).

motor akt RE200 detalle

Este propulsor se encuentra engranado a una caja de seis velocidades, que permite una distribución más lineal del torque, así como las disposición de los engranajes, no solo hacen que los cambios se acoplen de manera mucho más suave, sino que también contribuyen con la reducción del consumo de combustible, y por consiguiente en la disminución de los niveles de contaminación.

Con toda la tecnología empleada en este propulsor de AKT, se logra un importante aumento de la vida útil, la cual está estimada en unos 50.000 kilómetros, siempre y cuando se realizan oportunamente todos los mantenimientos recomendados por el fabricante y la ensambladora.

Este motor es alimentado por medio de un carburador VM, que es un carburador básico, empleando una cortina accionada directamente desde la guaya del acelerador y una caja filtro con material de papel filtrante.

motor akt RE200 detalle2

¿En qué se diferencia para cada una de las motos que lo monta?:

El cigüeñal presenta un diseño particular, el motor 200 tiene tapón de drenaje magnético - el cual no está presente en el 180, la cadenilla la del 180 es normal o de Rodillos, mientras en el 200 se emplea una reforzada, se encuentran diferencias también en la culata, pistón, cilindro, guías de distribución, piñón de distribución, árbol de levas, el cigüeñal y ambos balancines. El motor 200 tiene la tecnología de rodillo seguidor de levas “RCF” con la cual no cuenta el de 180.

motor akt RE200 lateral

Veamos el precio de lista de algunos componentes:

Es muy importante tener en cuenta que pueden existir diferentes valores a nivel nacional.

*valores sugetos a cambios o variaciones

  • Cabeza de fuerza 200 RE: $175.000 en Bogotá, $160.000 en Medellín y $124,500 en el resto del país.
  • El motor completo 200 RE: $278.000 para Bogotá, $255.000 en Medellín y 230.000 en resto del país. 
  • Juego de discos de fricción (5 unidades): $19.550
  • Culata 180 Rp $171.600
  • Kit Pistón Std XM/180RE Rp $ 87.100
  • Eje salida completo CR% Rp $ 175.650
  • Cilindro CR5 Rp $167.600
  • Manzana Clutch CR5 Rp $ 99.200
  • Carburador CR5 Rp $ 285.800
  • Empaque tapa piñon distribución 180XM Rp $ 600
  • Empaque culata 180 XM Rp $ 11.250
  • Filtro centrífugo: $9.800
  • Filtro de aire: $18.500
  • Bujía: $5.200

motos motor akt

 

 

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