Relación Peso/Potencia, la clave de una conducción eficiente y agil.

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Cuando se trata de elegir un nuevo carro, más allá del diseño, el color, las pantallas, los juguetes tecnológicos que pueda tener; existe un factor técnico que puede marcar la diferencia entre elegir el carro ideal para las necesidades del comprador o un vehículo que finalmente se convierte en un dolor de cabeza porque no cumple las expectativas: se trata de la relación peso-potencia. ¿Pero qué es realmente y por qué es importante al momento de decidir qué carro comprar?

La relación peso-potencia es, en esencia, la cantidad de peso que un automóvil debe mover por cada unidad de potencia, por cada caballo que genera. En términos más simples, es la relación entre cuánto pesa el carro que se piensa adquirir y cuánta potencia puede generar.

¿Y por qué es esto relevante como un factor diferencial entre el carro que puede satisfacer las necesidades del comprador y el que no? La clave está en conocer que  a menor relación peso-potencia, mejor rendimiento.

Cuanto más ligero, menos pesado, sea el carro, menor será la carga que el motor debe mover, mejorando la eficiencia general. La cantidad de potencia que el motor puede generar es crucial. Un equilibrio adecuado entre peso y potencia garantiza una experiencia de manejo más ágil y receptiva.

Para lograr un equilibrio adecuado entre el peso y la potencia, los fabricantes automotrices tienen en cuenta varios factores al momento de pensar en un nuevo carro para el mercado y lograr una combinación que genere eficiencia y un desempeño dinámico adecuado para sortear las dificultades de cualquier terreno sobre el que el carro deba rodar:

Uno de estos factores es la utilización de materiales lo más ligeros posibles para construir el vehículo, sin afectar factores esenciales como la seguridad. La introducción de materiales avanzados, como aleaciones de aluminio y fibra de carbono, ayuda a reducir el peso total del vehículo sin sacrificar la resistencia, por ejemplo.

Unido a esto también está el diseño del automóvil. La forma del automóvil puede afectar significativamente la resistencia al viento y, por ende, la eficiencia en la relación peso-potencia. Es así como los ingenieros y diseñadores buscan formas más aerodinámicas que puedan ofrecer una menor resistencia al aire y de esta manera tener un mejor coeficiente de penetración- Cx- que les permita rodar con el menor esfuerzo.

Igualmente desarrollos en tecnologías de motores, como la turboalimentación y la inyección directa, permiten obtener más potencia de motores más pequeños y eficientes, que también por su tamaño implican un menor peso en el vehículo, mejorando la relación entre los kilos que debe mover cada caballo de fuerza.

Es así como una relación peso-potencia equilibrada  se traduce en un consumo de combustible más eficiente, ya que el motor no tiene que trabajar tan duro para mover el vehículo.

También, un menor peso en combinación con una potencia adecuada mejora la agilidad y la capacidad de respuesta del automóvil, lo que se traduce en una experiencia de manejo más dinámica y de mejores prestaciones, por ejemplo en la respuesta a la aceleración y la capacidad para realizar sobrepasos de forma segura.

No hay una relación peso-potencia única que sea ideal para todos los carros, ya que esto dependerá de las preferencias individuales y del tipo de conducción. Sin embargo es posible señalar que una relación que esté por debajo de los 10 kilos por caballo es una cifra adecuada para la gran mayoría de los carros en el mercado.

Amortiguadores, con los pies (llantas) siempre sobre la tierra.

Los amortiguadores son componentes fundamentales en la dinámica de un automóvil, desempeñando un papel crucial tanto en la seguridad como en el confort del conductor y los pasajeros. Estos dispositivos forman parte del sistema de suspensión, trabajando en conjunto con otros elementos para mantener la estabilidad del vehículo y absorber impactos que podrían afectar la conducción.

Una de las funciones más importantes de estos componentes, también conocidos como shock absorbers, es la de controlar el movimiento de la suspensión, evitando que las ruedas presenten un movimiento de rebote excesivo y así poder proporcionar una marcha de conducción más suave y sobre todo seguro.

En términos de seguridad, los amortiguadores contribuyen a mantener las ruedas en contacto constante con la carretera, mejorando la tracción y evitando el deslizamiento. Además, juegan un papel crucial en la estabilidad del vehículo durante maniobras bruscas. En cuanto al confort, reducen las vibraciones y oscilaciones, garantizando una experiencia de conducción más placentera.

Sus características

Los amortiguadores están construidos como un cilindro lleno de un fluido especial, generalmente aceite, y cuentan con un pistón que se mueve hacia arriba y hacia abajo dentro de este cilindro.

Existen varios tipos de amortiguadores, pero los dos más comunes en los vehículos que ruedan en las calles son los amortiguadores hidráulicos y los amortiguadores de gas. Los hidráulicos utilizan el principio de pasar el fluido a través de pequeños orificios para generar resistencia, en tanto que los amortiguadores de gas incorporan nitrógeno para proporcionar una respuesta más rápida y eficiente.

El funcionamiento idóneo de los amortiguadores pasa siempre por un mantenimiento preventivo adecuado y poder detectar signos de alerta que indiquen que puede presentarse un problema con la operación de este componente. Entre estos signos se incluyen la inclinación excesiva del vehículo al girar, un manejo irregular, vibraciones excesivas y ruidos anormales como golpeteos o chirridos.

Con el objetivo de poder anticiparse a estos potenciales problemas en uno o varios de los amortiguadores es recomendable realizar inspecciones regulares, verificar la presencia de fugas de fluido, asegurarse de que los amortiguadores estén correctamente sujetos y reemplazarlos si muestran signos evidentes de desgaste. Hoy en dia existen equipos para determinar con toda exactitud el estado de ellos.

Dos recomendaciones a propósito del momento en que sea necesario reemplazarlos. Primero, nunca se deben reparar, los amortiguadores una vez fallan deben ser cambiados por una pieza nueva de un proveedore que ofrezca garantía e idoneidad. Y como segunda medida, el cambio debe hacerse evaluando el comportamiento del nuevo contra el usado en el mismo eje. Esto se hace con equipos especiales y evita el cambio inoficiosos de un amortiguador que pudiese tener vida util remanente.

Nuestros equipos en Autotest, permiten un preciso diagnostico del comportamiento de la suspension y los amortiguadores.

Bielas y cigueñal, piezas claves al momento de mover tu carro.

El motor de un automóvil es una máquina compleja y precisa que está conformada por numerosos componentes que deben trabajar de manera armónica para generar energía y propulsión, es decir para mover el carro. Entre los elementos clave se encuentran las bielas y el cigüeñal. Estas piezas son fundamentales para el funcionamiento del motor. Aquí, en Autotest, explicamos de manera sencilla que son estos componentes y porque son tan importantes para la operación del carro.

Las bielas y el cigüeñal forman parte del sistema de transmisión de fuerza del motor, convirtiendo la energía que se genera en la explosión de la mezcla de aire y combustible en movimiento lineal,  que es el que finalmente impulsa las ruedas del automóvil.

Las bielas son barras largas y delgadas que conectan el pistón con el cigüeñal. En un motor de combustión interna típico, hay tantas bielas como cilindros, y cada una de ellas está conectada a un pistón. Cuando el pistón se mueve hacia arriba y hacia abajo dentro del cilindro, la biela lo sigue y transmite ese movimiento al cigüeñal.

El cigüeñal, por su parte,  es una pieza con forma de eje que gira en el bloque del motor. Está diseñado de manera que las bielas estén conectadas a él a través de muñequillas. Cuando el motor gira, el cigüeñal convierte el movimiento lineal de las bielas en un movimiento rotativo, que finalmente impulsa las ruedas del vehículo.

Su construcción y características

Las bielas y el cigüeñal están construidos para soportar condiciones extremas de temperatura y presión. Por lo general, están fabricados con acero forjado o aleaciones de aluminio de alta resistencia, lo que les permite resistir las cargas repetitivas a las que están sometidos.

Para poder cumplir su funcionamiento de manera eficiente estas piezas deben tener unas características especiales desde su diseño, materiales y construcción.

Resistencia: deben soportar cargas extremas y duraderas, por lo que su resistencia es esencial.

Precisión: la fabricación precisa es crucial para mantener un funcionamiento suave y evitar desgaste prematuro.

Durabilidad: deben resistir miles de ciclos de movimiento sin mostrar desgaste significativo.

Ligereza: aunque deben ser resistentes, también se busca mantener un peso ligero para reducir la inercia y mejorar la eficiencia del motor.

¿Cómo es su funcionamiento?

El proceso de combustión interna genera una fuerza explosiva que empuja hacia abajo el pistón dentro del cilindro. Esta fuerza se transmite a través de la biela al cigüeñal, donde se convierte en un movimiento rotativo. El cigüeñal es lo que finalmente impulsa las ruedas del vehículo a través del sistema de transmisión.

Las bielas y el cigüeñal son esenciales para garantizar que la energía generada durante  la combustión se traduzca en movimiento eficiente del automóvil. Sin estas piezas, el motor sería ineficaz para impulsar el vehículo.

A pesar de su construcción robusta, las bielas y el cigüeñal pueden sufrir desgaste y daños con el tiempo. Algunos problemas comunes incluyen:

Alineación incorrecta de las bielas: puede causar desgaste desigual y, en última instancia, falla de la biela.

Desgaste de muñequillas del cigüeñal: esto puede provocar una reducción en la eficiencia del motor y, en última instancia, la necesidad de una reparación costosa.

Rotura de las bielas: puede causar daños catastróficos al motor.

Por eso, para mantener las bielas y el cigüeñal en óptimas condiciones, es importante cumplir con el mantenimiento regular recomendado por el fabricante, que incluye cambios de aceite y revisión del estado de las piezas. De igual manera, evitar someter el motor a altas revoluciones innecesarias y sobrecalentamiento.

También es importante utilizar un combustible de calidad para reducir la formación de depósitos y la posibilidad de detonación prematura. En caso de detectarse un problema con bielas o cigüeñal es importante acudir a un técnico especializado para su evaluación y reparación de manera rápida y bajo todas las condiciones técnicas adecuadas para restaurar el buen funcionamiento de estas piezas.

El pistón, el impulso para mover el carro.

Dentro de todos los componentes que conforman el bloque motor del carro, el trabajo de los pistones es fundamental porque su funcionamiento es el que permite que el poder de la fuerza de la combustión dentro del cilindro se convierta posteriormente en el movimiento que anima las ruedas del automotor y permite su desplazamiento.

Los pistones, explicados de manera sencilla, son objetos metálicos con forma de cilindro que se desplazan hacia arriba y hacia abajo dentro de la cavidad de los cilindros del motor. Su principal función es convertir la energía generada por la combustión del combustible en movimiento lineal, lo que impulsa el giro del cigüeñal y, en última instancia, el giro de las ruedas. Estos componentes están construido con aleaciones de aluminio o aluminio-silicio, esta estructura de construcción le confiere a los pistones dos cualidades que son fundamentales en su funcionamiento: resistencia y ligereza, atributos necesarios para soportar las altas temperaturas y presiones a las que están expuestos en su trabajo al interior de la cámara de combustión.

En su diseño principal el pistón está compuesto por un cuerpo principal y un perno que se conecta a la biela y en su construcción se distinguen tres partes principales: la corona, la falda y los anillos. La corona es la parte superior y está expuesta a altas temperaturas y presiones. La falda es la porción alargada que se desliza en el cilindro. Los anillos se ubican en la corona y ayudan a sellar el espacio entre el pistón y el cilindro.

Los pistones están diseñados para sellar herméticamente el cilindro, permitiendo que el proceso de combustión tenga lugar de manera eficiente. En este proceso, el pistón desciende durante la carrera de admisión, permitiendo que la mezcla de aire y combustible ingrese al cilindro. Luego, durante la carrera de compresión, el pistón se eleva, comprimiendo la mezcla antes de la explosión. Finalmente, durante la carrera de potencia y escape, el pistón desciende nuevamente, expulsando los gases resultantes de la combustión.

A pesar de su robustez, los pistones pueden sufrir daños debido a un mal funcionamiento del motor, como sobrecalentamiento, falta de lubricación adecuada o acumulación de residuos de combustión. Esto puede resultar en deformaciones, desgastes prematuros o incluso fisuras, lo que puede comprometer seriamente el rendimiento del motor. Para evitar estos potenciales problemas es necesario que se mantenga una lubricación adecuada y un control regular de la temperatura del motor como factores claves para prevenir daños en los pistones.

La batería en un carro eléctrico.

En la era de la movilidad sostenible y la búsqueda de alternativas amigables con el medio ambiente que se está desarrollando en el mundo, y en la que Colombia, en el contexto latinoamericano, está jugando un papel importante medido por la venta de impulsados por energías diferentes a los combustibles fósiles o que combinan estos con otro tipo de «combustible»; los carros eléctricos han surgido como una de las soluciones más difundidas.

Aunque muchos aspectos contribuyen a la eficiencia de un vehículo eléctrico, su batería es el componente esencial para generar la energía que permite su rodamiento.

Desde Autotest queremos entregarles en este artículo algunos elementos básicos de este componente fundamental, con el objetivo de contribuir al conocimiento de estas nuevas formas de movilidad que poco a poco, pero de manera constante se consolidan en nuestro país y son una opción interesante, si bien aún un poco costosas, pero que con el paso del tiempo seguramente cada vez más asequibles y alimentarán las vitrinas no solo de carros 0 kilómetros, también entrarán en el mercado del usado.

Baterías, más de un tipo

Existen varios tipos de baterías utilizadas en carros eléctricos, cada una con sus propias ventajas y desventajas. Los dos tipos principales son las baterías de iones de litio y las baterías de estado sólido.

Baterías de iones de litio: estas son las baterías más comunes en la actualidad y se utilizan en la mayoría de los vehículos eléctricos. Ofrecen una alta densidad de energía, lo que significa que pueden almacenar mucha energía en un espacio relativamente pequeño. Además, son recargables y tienen una buena vida útil. No obstante, pueden ser costosas y tienden a degradarse con el tiempo.

Baterías de estado sólido: aunque aún se encuentran en etapas de desarrollo, las baterías de estado sólido prometen una mayor densidad de energía y una mayor durabilidad en comparación con las baterías de iones de litio. Estas baterías utilizan materiales sólidos en lugar de líquidos o polímeros, lo que las hace más seguras y menos propensas a la degradación. Sin embargo, todavía no son ampliamente utilizadas en la industria automotriz.

Así funcionan

Las baterías de los carros eléctricos funcionan de manera similar a las baterías convencionales, pero con algunas diferencias fundamentales. En esencia, una batería almacena energía química y la convierte en energía eléctrica para alimentar el motor eléctrico del vehículo. Esto es lo que sucede cuando usted se mueve en un carro eléctrico:

Almacenamiento de energía: las baterías almacenan energía en forma de iones, que se mueven entre dos electrodos. En las baterías de iones de litio, los electrodos suelen estar hechos de litio y otros materiales.

Carga y descarga: cuando el carro eléctrico se conecta a una fuente de alimentación, la batería se carga. Durante la carga, los iones se mueven desde el electrodo negativo (ánodo) hacia el electrodo positivo (cátodo). Cuando se requiere energía para impulsar el vehículo, los iones se desplazan desde el cátodo al ánodo, liberando energía eléctrica en el proceso.

Suministro de energía al motor eléctrico: la energía eléctrica producida por la batería se envía al motor eléctrico, que convierte la energía eléctrica en movimiento, permitiendo que el carro se mueva.

¿Cómo está conformada la batería?

Las baterías de carros eléctricos constan de varios componentes esenciales:

Celdas individuales: las baterías están formadas por muchas celdas individuales que contienen los electrodos y el electrolito, donde ocurre el proceso químico que almacena y libera energía.

Gestión térmica: las baterías deben mantenerse a una temperatura óptima para funcionar eficientemente. Los sistemas de gestión térmica garantizan que la temperatura se mantenga dentro de rangos seguros.

Sistema de gestión de la batería (BMS): el BMS supervisa y controla la carga, la descarga y la temperatura de las celdas individuales, prolongando la vida útil de la batería y garantizando un rendimiento óptimo.

Caja de protección: una carcasa protege las celdas de la batería de daños físicos y proporciona seguridad adicional.

Sus cuidados y mantenimiento

Una de las ventajas de las baterías en los carros eléctricos es que la labor de mantenimiento y cuidados preventivos es menor a la batería en un motor de combustión tradicional, pero sí hay que tener algunos cuidados y observar algunas recomendaciones para garantizar su funcionamiento y su vida útil.

Carga adecuada: evitar cargar la batería al 100% o dejarla descargarse por completo prolongará su vida útil. La mayoría de los fabricantes recomiendan mantener un nivel de carga entre el 20% y el 80%.

Mantenimiento del BMS: El sistema de gestión de la batería debe mantenerse en buen estado para garantizar un rendimiento óptimo. Es importante seguir las recomendaciones del fabricante para actualizaciones y revisiones periódicas.

Condiciones de temperatura: Evitar exposiciones extremas de temperatura es esencial. Las baterías funcionan mejor a temperaturas moderadas, y el exceso de calor o frío puede acortar su vida útil.

La vida útil de una batería de carro eléctrico varía según varios factores, como el tipo de batería, las condiciones de uso y el mantenimiento adecuado. En general, las baterías de iones de litio suelen durar entre 8 y 15 años o más. Los avances tecnológicos continúan mejorando la durabilidad de estas baterías, lo que aumentará seguramente su atractivo en términos de inversión a largo plazo en el momento de analizar la compra de un carro.