INSTITUTO POLITÉCNICONACIONAL

“ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA”

Unidad  Azcapotzalco

TREN MOTRIZ

ALUMNO: González Trinidad MarcosGRUPO: 6SM1No. De boleta: 2013360125

TREN MOTRIZ 

1. Antecedentes históricos del tren motriz

La rueda 

   El carro y la rueda aparecieron en el escenario de la Historia prácticamente de la mano. La idea de mover grandes pesos sobre troncos de árbol derivó, probablemente y con el deseo de aligerar el sistema, en el rebaje de los rodillos originales por su parte central, hasta conseguir el diámetro mínimo de los mismos que permitiese el transporte de objetos sin quebrarse manteniendo el diámetro en los extremos. Con el fin de superar las posibles irregularidades del terreno, los extremos se hicieron más y más grandes a base de añadir piezas sólidas de mayor diámetro.

     El resultado fue el eje rígido unido a cubos de madera de gran diámetro: las ruedas. Si al conjunto le añadimos una plataforma, tenemos un carro. Aunque no se conoce con exactitud, se cree que fue el pueblo Chino el que primero utilizó, hace 2.400 años, esa idea en el transporte individual de personas. Pinturas muy antiguas, muestran un artilugio construido a base de cañas de bambú, que constaba de un fino eje solidario con una pequeña plataforma donde se ubicaba el conductor, unido a las ruedas de gran diámetro, que se impulsaba con los pies.

    Dentro de la cultura occidental, los primeros antecedentes del carro los encontramos en las esculturas de Nínive y Persépolis, así como en las pinturas de las tumbas egipcias. Eran máquinas de guerra, Homero, en la Iliada, hace referencia a los carros en los que combatían los mejores guerreros. Darío el Grande, utilizó con éxito el carro en la famosa batalla de las Arbelas.

    La mitología griega está repleta de alusiones sobre el tema. El famoso carro de Júpiter, padre de los dioses, tirado por cuatro caballos blancos. La diosa del amor, Venus, se paseaba en un carro tirado por cisnes. Plutón, dios de los infiernos, dominaba su reino sobre un carro tirado por cuatro corceles negros.

    Los troyanos fueron los primeros en utilizar carros de cuatro ruedas. Los Escitas, los construían de seis y el rey bretón, Casibelauno, contaba con la respetable cifra de 4000 carros de combate en su ejército.

    La cultura Romana perfeccionó más aún los carros. En los juegos públicos se utilizaba frecuentemente el "currus", especie de plataforma en forma de concha abierta por detrás, que transportaba a una o dos personas. Las "bigas" tiradas por dos caballos; las "trigas" por tres y las famosas "cuádrigas", por cuatro. El currus triumphalis era el vehículo utilizado por los generales romanos cuando entraban triunfalmente en las ciudades. Este carro era redondo, cerrado por todos los lados y sus paneles estaban decorados con tallados y marfil. Las carreras de carros fue uno de los deportes más populares de los juegos del circo romano. Los escritores romanos han dejado constancia del uso de carros de guerra con aspas metálicas o guadañas ajustadas en los extremos y ángulos del carro en Gran Bretaña y otros países.

    Existían muchos más modelos, incluso lo que podemos considerar el antecedente de la ambulancia: la "arcera". La proliferación de estas máquinas llegó a ser tal, que hacia el año 50 antes de Cristo, en tiempos de Julio Cesar, se promulgó la primera ley de tráfico conocida que limitaba el tránsito, desde el amanecer hasta el crepúsculo.

    Lamentablemente después del pasar de los años el hombre se fue corrompiendo ante el poder que el carro les brindaban y empezaron las guerras, donde el carro era uno de los avances tecnológicos que proporcionaban una gran ventaja sobre los demás., sin embargo, no todo el uso que se hizo de aquellas máquinas estuvo encaminado a la destrucción del hombre por el hombre. Como siempre, las guerras sirvieron también para alcanzar otros objetivos de utilidad y aquellos carros sirvieron para disputar competiciones deportivas y torneos y, sobre todo, para dar mayor movilidad al transporte de las personas. Se puede afirmar que en el siglo I antes de Cristo, ya existía un industria dedicada a la construcción

de carros, alcanzando algunos modelos niveles impensables de lujo y refinamiento.

    Por aquellos años, realmente "todos los caminos conducían a Roma". Estas calzadas, construidas en piedra, tienen una achura considerable. Para superar las pendientes, se diseñaron de manera escalonada de forma que los peldaños están al revés, el carro puede descansar apoyándose en el último peldaño superado y bajando, sirven para frenar sobre ellos. 

    A principios del siglo XI, el arquero Alberto de Itimiano, invento la carroza, "el carroccio", era un vehículo militar de carácter sagrado y de enorme tamaño. Arrastrado por 24 caballos, de dos ejes y cuatro ruedas, tenía el tamaños de una casa de dos alturas. Estaba totalmente acorazado, contaba con una torre central que solía ir precedida de una imagen de Cristo o una cruz de dos o más metros y contaba con un altar. La dotación normal no bajaba de 50 personas, los arqueros encargados de la defensa, 12 o más trompetas que no paraban de sonar en todo el combate, conductores, etc.

     A partir del siglo XII, el carro volvió a retornar a su carácter de lujo, se convirtió en un signo de poder económico y posición social, poníéndose particularmente de moda entre las princesas, que hacían cubrir sus carrozas de terciopelo y motivos de oro y plata.

    El carro suspendido no apareció hasta el siglo XV y fue inventado por el húngaro Kotzen. Las carrozas con ventanales de vidrio aparecieron por primera vez en Italia en el siglo XVII. París, hacia la mitad del siglo XVIII contaba con un parque próximo a las 15.000 carrozas.

     Desde su origen a finales del siglo XIX, los automóviles han cambiado y evolucionado en respuesta a los deseos de los consumidores, las condiciones económicas y las nuevas tecnologías. Los primeros vehículos eran como los carruajes de la época con el motor situado en los bajos, porque ese era el estilo al que estaba acostumbrada la gente. Hacia 1910, ya se puso el motor en la parte

delantera, que le dio al auto una personalidad propia. Conforme fue aumentando la demanda, se hicieron más estilizados. En las décadas de 1920 y 1930 aparecieron coches de lujo diseñados por encargo del cliente que se llamaron autos clásicos. Las crisis del petróleo de las décadas de 1970 y 1980 se reflejaron en la construcción de modelos de bajo consumo. La fabricación en serie de la actualidad trata de abaratar costes que es lo que demanda el consumo.   

El primer coche sin caballos estadounidense con motor de combustión interna fue introducido por los hermanos Charles y Frank Duryea en 1893. Le siguió el primer automóvil experimental de Henry Ford ese mismo año.

 

     Los automóviles de la década de 1920 presentaban innovaciones como llantas hinchables, ruedas o rines de acero prensado y frenos en los cuatro neumáticos. Aunque la producción en serie (ideada por Henry Ford en 1908) siguió haciendo bajar el precio de los autos, en esta época muchos modelos se hacían de encargo y a medida.

 

    Para la famlia se diseñaron coches cómodos, fiables y relativamente baratos. En la década de 1930 los automóviles eran más aerodinámicos que sus

predecesores. En la década de 1940 aparecían el cambio automático, los faros compactos y los neumáticos sin cámara.

     El VW Escarabajo o el "vocho" se construyó durante años sin ningún cambio. El nombre Volkswagen quiere decir auto para el pueblo y satisfacía dos necesidades importantes del consumidor. El motor instalado en la parte de atrás y la forma pequeña y redonda de escarabajo eran una combinación atractiva de personalidad y ahorro que mantuvo su popularidad durante decenios.

 

 

A finales del siglo XX, los automóviles se enfrentan a dos desafíos fundamentales: por un lado, aumentar la seguridad de los ocupantes para reducir así el número de víctimas de los accidentes de tráfico, ya que en los países industrializados constituyen una de las primeras causas de mortalidad en la población no anciana; por otro lado, aumentar su eficiencia para reducir el consumo de recursos y la contaminación atmosférica, de la que son uno de los principales causantes. En el primer apartado, además de mejorar la protección ofrecida por las carrocerías, se han desarrollado diversos mecanismos de seguridad, como el sistema antibloqueo de frenos (ABS) o las bolsas de aire (airbag). En cuanto al segundo aspecto, la escasez de petróleo y el aumento de los precios del combustible en la década de 1970 alentaron en su día a los ingenieros mecánicos a desarrollar nuevas tecnologías para reducir el consumo de los motores convencionales (por ejemplo, controlando la mezcla aire-combustible mediante microprocesadores o reduciendo el peso de los vehículos) y a acelerar los trabajos en motores alternativos. Para reducir la dependencia del petróleo se ha intentado utilizar combustibles renovables: en algunos países se emplean hidrocarburos de origen vegetal y también se ha planteado el uso de hidrógeno, que se obtendría a partir del aire usando, por ejemplo, la energía solar. El hidrógeno es un combustible muy limpio, ya que su combustión produce exclusivamente agua.

2. Clasificación general del autotransporte terrestre

El servicio de autotransporte se clasifica, para fines de este estudio en dos categorías:

a) De pasajeros y

b) De carga, 

Y cada una de estas, a su vez, en urbano y foráneo.

Dentro de estas clasificaciones existen otras más que se clasifican según el tipo de carrocerías dependiendo de las necesidades y capacidades.

Hatchback: Está es la carrocería más popular entre los compactos (carros pequeños y medianos), también se conocen como de tres o cinco puertas, ya que presentan un portón trasero que levanta hasta la luna posterior. Son muy parecidos a los familiares, con dos volúmenes, pero sin alcanzar sus dimensiones. Generalmente tienen una capacidad para cuatro personas, pero algunos pueden albergar cómodamente hasta cinco pasajeros.

Berlina: La principal característica de esta carrocería es que se compone de tres volúmenes: capo, techo y tapa de maletero. Tiene un excelente confort y pueden viajar, con suficiente espacio cinco personas. Son los modelos de serie más grandes de una fábrica.

Familiar: Generalmente son versiones de berlinas pero de dos volúmenes, ya que el techo se extiende hasta el maletero. De esa manera el espacio para equipaje es mayor, eso sin contar que tiene la opción de abatir los asientos traseros para aumentar la capacidad de carga.

Monovolumen: Son de reciente creación y muy populares, sobre todo en familias grandes con varios hijos. En ellos caben entre siete y ocho personas, los asientos pueden desplazarse o desmontarse para configurar el interior del vehículo. Tienen, además, el mismo confort de conducción que una berlina. Su nombre hace referencia a su geometría, ya que el auto se conforma de un solo cuerpo. El maletero está integrado, la puerta lateral para pasajeros es corrediza y el motor está situado de manera que sobresalga muy poco hacia delante. En algunos países le conocen como minivan.

Cupé: Son autos deportivos de dos puertas, tres volúmenes y motores potentes. La mayoría tiene una capacidad para dos adultos en las butacas delanteras y dos niños en las traseras (2+2), el volumen del maletero no es amplio. Los cupé

pueden ser descapotables, con techo duro (metálico) o blando (de lona). Cuando cuentan con esta característica también se denominan Cupé Cabriolet.

Limusina: Se conforman de tres volúmenes, como las berlinas, pero son mucho más grandes. Superan los cinco metros de largo y su interior se compone de tres filas de asientos con un altísimo confort. Se fabrican en pequeñas series y son usadas por presidentes, embajadores y grandes hombres de negocios.

Todoterreno: Están diseñados para transitar por terrenos angostos (arena, tierra y agua). Para eso cuentan con motores potentes, conectados a transmisiones con reductores y tracción a las cuatro ruedas. También se conocen como 4X4, los que tienen como prioridad su potencia y capacidad de superar las dificultades del terreno y no el confort.

SUV: Su nombre se conforma con la letra inicial de las palabras en inglés Sport Utility Vehicle. Son de reciente creación y combinan las características de un todoterreno con las de un automóvil cómodo de ciudad o carretera. En estos casos se le da más importancia al confort que al uso con éxito por terrenos complicados.

Segmentos comerciales

Segmento A: Son los autos de cuatro plazas más pequeños del mercado. Su tamaño oscila entre los 3.3 y 3.7 metros. Su carrocería es hatchback de tres o cinco puertas.

Segmento B: Tienen capacidad para cuatro adultos y un niño. Con carrocería hatchback o monovolumen tiene una dimensión que ronda los 3.9 metros. En los sedanes (berlinas pequeñas) y familiares llegan a medir hasta 4.2 metros.

Segmento C: Son los autos más pequeños que pueden albergar cinco personas adultas. Llegan a medir hasta 4.2 metros en los modelos hatchback y 4.5 metros en el caso de sedanes y familiares.

Segmento D: Berlinas y familiares de cinco plazas, pero con motores más potentes y maleteros más amplios que los del segmento C. Poseen un tamaño promedio de 4.6 metros.

Segmento E: Son berlinas elegantes de magnífico confort, los modelos más grandes que las fábricas producen en serie. Tienen una dimensión que frisa los 4.8 metros.

Segmento F: Son berlinas y limusinas de alta gama que siempre superan los cinco metros de largo.

3. Tren motriz del automóvil

Es la parte más importante del automóvil y es el encargado de convertir la energía del combustible en movimiento de los neumáticos para impulsarlo, puede ser de diversas arquitecturas de acuerdo al propósito a que se destine el vehículo. A continuación los esquemas más comunes utilizados en los automóviles de hoy. En todos los casos es necesaria la existencia de un elemento de desconexión/conexión entre el motor y el resto de la transmisión conocido como embrague.

En general el tren de fuerza puede dividirse en diferentes partes cada una con una función específica y lo mas común es que estas partes sean:

a) El motor: encargado de convertir la energía del combustible en movimiento mecánico en su eje de salida y principalmente se utilizan 2 variantes de ciclo del motor, ciclo Otto y ciclo diesel de 4 tiempos, aunque algunos fabricantes optaron por algunas alternativas , siendo el motor wankel el más representativo

b) El embrague: encargado de conectar/desconectar el motor del resto del tren de fuerza a voluntad del conductor o de forma automática cuando es necesario.

c) La caja de velocidades: indispensable para adaptar la "fuerza" del motor a las exigencias del camino.

d) La barra de transmisión (que no está presente en todos los automóviles): que sirve para transmitir el movimiento procedente del motor al mecanismo que hace girar las ruedas.

e) La caja de reenvío (que solo existe en los automóviles con tracción en más de un par de ruedas): esta es una exigencia de los automóviles con tracción en mas de un par de ruedas y sirve para dividir el movimiento que viene del motor a los respectivos mecanismos que hacen girar las ruedas.

f) El, o los puentes motrices: constituyen los mecanismos que convierten el movimiento longitudinal al vehículo recibido del motor en movimiento transversal hacia las ruedas. Al conjunto que transforma el movimiento longitudinal en movimiento transversal se conoce coloquialmente como diferencial aunque técnicamente esto no es del todo correcto.

Es común que al conjunto caja de velocidades-barra de transmisión- puente motriz se le llame transmisión.

El tren de fuerza puede tener diversas arquitecturas de acuerdo al propósito a que se destine el vehículo. A continuación se muestran los esquemas más comunes utilizados en los automóviles de hoy.

4. Principio de funcionamiento del tren motriz

El tren motriz es un mecanismo muy completo y que brinda la posibilidad de hacer mover un automóvil a distintas velocidades. Se comporta por tanto, como un “transformador de velocidad” y un “convertidor mecánico de par”.

El tren motriz se basa en varios transformadores de movimiento, como se menciono en sistema comienza en el motor de combustión interna, en este motor encontraremos varios elementos, levas y bielas para transformar el movimiento lineal a circular o viceversa, contaremos también con palancas mecánicas, ejes(cigüeñal) y bandas que transmitirán el movimiento, después se utilizara un elemento que acoplara o desacoplara el motor a los demás componentes, en una transmisión manual este elemento será un disco elaborado de una pasta con un alto coeficiente de rozamiento, es decir se basara en la fricción, este disco será oprimido al volante del motor y así transmitirá el movimiento.

Al llegar a la transmisión estándar se contara con 2 árboles con un juego de engranes cada uno. Por medio de una palanca el acoplamiento de engranes variara y permitirá seleccionar el cambio más optimo para cada momento del

desplazamiento del vehículo, además de que se cambia la velocidad de salida con relación a la de entrada se puede también cambiar el sentido del giro.

En una trasmisión automática el acoplamiento del motor a esta se hará de manera hidráulica, se contara con una “turbina” esta turbina internamiento tendrá 2 alabes, el primero estará acoplado al motor, el segundo a la transmisión, al llenarse la turbina con aceite a presión(que proviene de la bomba de aceite de la transmisión)el primer alabe creara un vórtice que moverá al segundo alabe y este moverá a la transmisión, La transmisión automática funcionara igualmente mediante presión de aceite, al aumentar las revoluciones la presión aumentara, un juego de válvulas sedera al aumentar esta y el aceite será conducido a acoplar los discos usados para la modificación de la velocidad de salida, esta transmisión se ayuda de la electrónica para sensar a qué velocidad está operando el vehículo.

El diferencial será el encargado de transmitir y dosificar el movimiento a las ruedas, permite que las ruedas derecha e izquierda de un vehículo giren a revoluciones diferentes, dependiendo de hacia qué lado se encuentre tomando una curva el auto. El diferencial consta de engranajes dispuestos en forma de “U” en el eje. Cuando ambas ruedas recorren el mismo camino, por ir el vehículo en línea recta, el engranaje se mantiene en situación neutra. Sin embargo, en una curva los engranajes se desplazan ligeramente, compensando con ello las diferentes velocidades de giro de las ruedas.

La diferencia de giro también se produce entre los dos ejes. Las ruedas directrices describen una circunferencia de radio mayor que las no directrices, por ello se utiliza el diferencial. En caso de que ambos ejes sean directrices, el que tenga mayor ángulo de giro describirá un radio mayor. Después de este elemento se encontraran los ejes de transmisión, barras rígidas que resisten la torsión y transmiten el movimiento a las ruedas.

5. Clasificación y principales configuraciones del tren motriz.

Esquema clásico utilizado hoy en los camiones ligeros y medianos así como en algunos coches de turismo, fue hasta los años 1970s casi universalmente utilizado por la mayoría de los vehículos con motor delantero.

Esquema de la mayoría de los coches de turismo a partir de los años 1980s, el motor es transversal al vehículo y toda la transmisión es un solo conjunto del cual salen los ejes motrices a las ruedas delanteras y directrices al mismo tiempo. Tiene sus ventajas, pero la durabilidad es menor que el anterior. Normalmente el puente trasero no es motriz.

Este esquema es típico de los automóviles de tracción en más de un par de ruedas, tiene adicionalmente una caja de reenvío que introduce mas reducción en la transmisión a voluntad del conductor cuando es necesario (mas fuerza de tracción) y además divide el movimiento a varios puentes motrices del vehículo. Generalmente el puente delantero puede producir tracción o no a voluntad del conductor.

Este esquema es utilizado por camiones todo terreno y militares. Todos los ejes son motrices por lo que la capacidad de remolque es muy grande y pueden sortear grandes obstáculos. Es típico de los camiones que extraen maderas.

Es el caso típico del automóvil ligero de motor detrás, en él hay un conjunto caja de velocidades-diferencial, del cual salen los ejes motrices directamente a las ruedas traseras. 

Este esquema es utilizado en algunos ómnibus grandes ya que dada la longitud, permite colocar el motor entre los ejes delantero y trasero. También se usa el motor detrás del puente motriz con el mismo esquema pero invertido.

6. Análisis de par motor y potencia de un tren motriz

Par motor.El par motor o torque es el momento de fuerza que ejerce un motor sobre el eje de transmisión de potencia. La potencia desarrollada por el par motor es proporcional a la velocidad angular del eje de transmisión, viniendo dada por:

Donde:  es la potencia (en W)  es el par motor (en N·m)  es la velocidad angular (en rad/s)

En un motor de explosión de un vehículo, la combustión de la mezcla combustible-aire genera un aumento de la presión y temperatura en el interior de los cilindros del motor. Esta presión interior produce a su vez una fuerza (F) de empuje sobre el pistón que lo desplaza generando el clásico mecanismo de biela-manivela de los motores de combustión interna alternativos, donde el movimiento de traslación del pistón en el interior del bloque motor se transforma en un movimiento circular de giro del cigüeñal. 

Pues bien, el par motor o "torque" (T) es el producto de la fuerza aplicada (F) de empuje a los cilindros por la distancia (d) al eje geométrico de giro del árbol del cigüeñal. T = F · dEl par o torque motor se mide, según el Sistema Internacional de Unidades, en Newton metro (N·m), aunque también puede aparecer expresado a la inversa, metro Newton (m·N). Curva de parIntuitivamente se entiende que la fuerza (F) que produce el par motor es una fuerza variable, que en el caso de un motor de 4T es máximo en el momento que se produce la combustión de la mezcla y su posterior expansión en el cilindro, siendo negativa, esto es, no genera par motor en las demás fases (expulsión de gases, aspiración o llenado y compresión de la mezcla).Y dentro de la fase donde se genera par motor (es decir, en la fase de combustión), el rendimiento del motor no es el mismo dependiendo del régimen de giro, y por ende el valor de la fuerza (F) de empuje que se genera.Así, a bajas revoluciones la combustión de la mezcla no resulta óptima debido a la escasa inercia que poseen los gases, que provoca que el llenado del cilindro no sea el óptimo, al igual que su vaciado.Y por otro lado, si el motor funciona a un elevado régimen, tampoco el llenado de los cilindros es completo, y ello es debido al escaso tiempo que dispone el gas para ocupar todo el recinto.En consecuencia, la curva de par (T), que debería ser una recta horizontal, se convierte en una curva, con un tramo central casi recto que proporciona el máximo

par, y las zonas extremas donde el par motor decrece según lo comentado anteriormente.A continuación, se adjunta una gráfica con la curva par motor-potencia frente a las revoluciones de giro del motor, que puede responder a un caso general de vehículo: 

PotenciaLa potencia (P) desarrollada por el par motor (T) viene dada por la siguiente expresión:P = T · ωSiendo (ω) la velocidad angular de giro (rad/s) del eje de transmisión o eje del cigüeñal.La potencia del motor se mide, según el Sistema Internacional de Unidades, en watios (W).En ocasiones es interesante conocer la potencia en función de las revoluciones por minutos (r.p.m.) a la que gira el motor en vez de la velocidad angular. En efecto, si (n) son las revoluciones por minuto a la que gira el motor, entonces la potencia (P) se expresa como sigue,

  T · n  P = T · ω =      60 / 2·π  

Que aproximadamente resulta,  T · n  P =    

  9,55  Donde,P,    es la potencia motor, en W;T,    es el par motor, en N·m;n,    son las revoluciones por minuto de giro del motor (r.p.m.) Pero también resulta útil conocer la potencia expresada en otras unidades de uso muy común, como son: HP y CV.- HP (Horse Power): o caballo de potencia, es la unidad de medida de la potencia empleada en el sistema anglosajón de unidades, y se define como la potencia necesaria para levantar a la velocidad de 1 pie/minuto un peso de 32572 libras.Sus equivalencias con otros sistemas son las siguientes:• 1 HP = 745,69987 W• 1 HP = 1,0139 CVPor lo que la anterior expresión de la potencia (P) en función del par y las revoluciones del motor podría expresarse de la siguiente manera:

  T · n  PHP =      7120,91  

Donde,PHP,    es la potencia motor, expresada en  HP;T,    es el par motor, en  N·m;n,    son las revoluciones por minuto de giro del motor (r.p.m.) - CV (Caballo de Vapor): Unidad de medida que emplea unidades del sistema internacional, y se define como la potencia necesaria para levantar un peso de 75 Kgf. en un segundo, a un metro de altura.Y sus equivalencias con otros sistemas son las siguientes:• 1 CV = 735,49875 W• 1 CV = 0,9863 HPY la potencia (P) en función del par y las revoluciones del motor quedaría de la siguiente manera:

  T · n  PCV =      7023,50  

Donde,PCV,    es la potencia motor, expresada en  CV;T,    es el par motor, en  N·m;

n,    son las revoluciones por minuto de giro del motor (r.p.m.)Por último, y en el caso que el par motor (T) estuviera expresado en kgf·m, entonces la expresión anterior que proporciona la potencia del motor (P) se expresaría como:

  T · n  PCV =      716,2  

Donde,PCV,    es la potencia motor, expresada en  CV;T,    es el par motor, pero esta vez expresado en  kgf·m;n,    son las revoluciones por minuto de giro del motor (r.p.m.) Por otro lado, la fuerza motriz (F) transmitida por el neumático al suelo, en función de la potencia del motor (P) y la velocidad de marcha del vehículo (V), se puede expresar como:

  75 · ηt  · P  F =      V  

Donde,P    es la potencia motor, en CV;V    es la velocidad de marcha del vehículo, en m/s;ηt    es el rendimiento total de la cadena cinemática de transmisión, expresado en tanto por uno;F    es la fuerza motriz transmitida por el neumático al suelo, en kgf.

El rendimiento total de la cadena de transmisión (ηt) se obtendrá a partir de los rendimientos de cada uno de los elementos y órganos que constituyen el sistema de transmisión, desde el eje de salida del motor hasta el palier de la rueda (embrague, caja de cambios, ejes de transmisión, grupo cónico-diferencial o mecanismo reductor del eje motriz), es decir:ηt = η1  · η2  · ... · ηn

En la mayoría de los vehículos que dispongan de un sistema de transmisión clásica, este rendimiento total (ηt) de la cadena de transmisión estará comprendido entre un 80 y un 90%. Curva de potenciaEn la siguiente gráfica se representa de nuevo la curva conjunta de potencia (P) y par motor (T), en función de la velocidad de giro (n) en r.p.m. para un motor tipo. 

Curva de potencia y par motor

Como se puede observar de la anterior figura, la potencia que puede ofrecer un motor de combustión interna tipo aumenta conforme sube de régimen de giro, hasta un máximo (representado por P3) que se alcanza cuando gira a n3 (r.p.m.).En estas condiciones, aunque se acelere más la velocidad del motor, éste no es capaz de entregar más potencia dado que la curva entra en su tramo descendente. El límite máximo de revoluciones a la que puede girar el motor lo marca n4, establecido por las propias limitaciones de los elementos mecánicos que lo constituyen.Lo primero que se puede comprobar es que la máxima potencia no corresponde con el régimen del máximo par motor (punto de revoluciones n1). En la mayoría de los casos, el punto de par máximo se encuentra en torno al 70% del régimen nominal, es decir, de aquel al que se produce la máxima potencia.

Curva de par y potencia en un motor diésel

El disponer en los motores diésel de una curva de potencia tan pronunciada y ascendente, indica que en este tipo de motores a más revoluciones se obtiene mayor potencia. Este hecho unido a que el par permanece prácticamente constante, cualquier disminución en el par resistente con la que se encuentre el vehículo, por ejemplo, en una carretera llana o ligeramente descendente, ocasionaría un aumento brusco de las revoluciones del motor.Por ello, y para evitar que el motor se embale se incluye en los motores diesel un elemento regulador que a partir de cierta velocidad de giro reduce la cantidad de combustible inyectado, reduciendo de este modo el par y la potencia que ofrece el motor (situación indicada con los puntos P´3 y T´3, de la figura 4). De este modo a la máxima velocidad de funcionamiento sólo podrá funcionar el motor en vacío, evitando así que el motor se revolucione de manera descontrolada.

7. Bibliografía:

http://www.sabelotodo.org/automovil/trendefuerza.html

http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lim/riquelme_m_r/capitulo3.pdf

http://imt.mx/archivos/Publicaciones/PublicacionTecnica/pt128.pdf