Blog Toyobaru

Todo buen aficionado al toyobaru (propietario o no) reconoce inmediatamente esta curva de par motor y de potencia.

Y es que el característico ‘torque dip’, ese bache en la curva de par entre 3.400 y 4.400 rpm, en la curva de par a máxima carga ha sido objeto de miles de comentarios.

Pero … ¿ cuán relevante es ese bache ?.

Cualquier libro de teoría de vehículos nos dice que las curvas ideales para la tracción de vehículos son:

Es decir, lo ideal es tener una curva de potencia constante … a cualquier régimen de vueltas, y eso obliga a que la curva de par sea asintótica a los ejes de ordenadas y abscisas. Es decir, máximo par a bajas vueltas, mínimo par a revoluciones elevadas (recordemos que la potencia = par . velocidad de giro)

Y entonces … las curvas no se parecen en nada … ¿ qué demonios está pasando ?

Lo que pasa es que la curva ideal de tracción es la que tienen que tener las ruedas del vehículo y las curvas características de par y potencia que se muestran son las del motor, a plena carga, medido en un banco.

Pero entre ambos, hay una serie de elementos encargados de adaptar las ‘bondades’ del motor a las ‘necesidades’ de las ruedas: la transmisión.

Muy esquemáticamente, la transmisión sería algo parecido a esto:

Y los distintos elementos que la componen (salvo el embrague) tienen como objetivo llevar la potencia hasta las ruedas y adecuar el par a las necesidades de la tracción.

Veamos entonces como afecta la cadena de transmisión del toyobaru a todo este ‘tinglado’.

1. Motor.- El FA20D es el responsable de generar el par y la potencia con la famosa curva característica anteriormente mencionada. Hay que recordar que esos son los valores que entrega el motor cuando está a plena carga, es decir, con el acelerador al 100%, cosa que normalmente no ocurre en una conducción habitual (salvo que seáis habituales de los circuitos)

2. Embrague.- La misión del embrague es un poco diferente, pues tiene que permitir diferencias de velocidad de giro entre el eje del motor y el eje de la transmisión, necesarias para que podamos detener el vehículo sin detener el motor o realizar cambios de la relación de transmisión en la caja de cambios. Para nuestro análisis consideraremos que cuando el embrague está funcionando la velocidad entre los dos ejes es exactamente la misma y no tiene ningún tipo de pérdidas (rendimiento=1).

3. Caja de cambios.- La TL70 es la caja manual de transmisiones que monta el toyobaru (si tengo un rato, sacaré los mismos datos para la caja automática) y tiene las siguientes relaciones de cambio:

No he encontrado información sobre los rendimientos que tiene cada relación de transmisión (es complicado que los fabricantes nos hablen de sus ineficiencias), así que los he aproximado por unos valores que puedan tener sentido: mejor rendimiento para la relación directa, rendimientos más bajos cuanto mayor sea la relación de cambio. Habrá quien diga que son muy altos, quien diga que son muy bajos, pero para los efectos ilustrativos que pretendo sirven (y no andarán los reales muy lejos de éstos).

4. Transmisión.- Las juntas cardan y el árbol de transmisión no aportan ninguna relación de cambio, pero seguro que aportan alguna pérdida, así que les vamos a suponer un rendimiento del 99%.

5. Diferencial.- Finalmente, el famoso diferencial FD20AT, tipo Torsen, que monta el toyobaru, es el responsable de entregar la potencia a las ruedas, transformando mediante su grupo cónico, el giro longitudinal, en transversal, permitiendo además que cada rueda trasera gire con velocidades distintas y entregando distinta potencia a cada rueda en función de las necesidades de cada momento. Pero para este ejercicio que estamos haciendo, lo relevante es que el grupo cónico introduce una relación de cambio de 4,1, mediante un piñón de 10 dientes y una corona de 41 dientes. Le vamos a suponer (tampoco he encontrado datos de rendimiento), un rendimiento de 0,97.

Pues bien, si recalculamos ahora el par y la potencia en cada una de las marchas que ofrece la caja de cambios, multiplicando el par por las relaciones de cambio, y la potencia y el par, los penalizamos por los rendimientos de cada elemento, obtenemos los datos de tracción (aproximados, porque los rendimientos son aproximados) que ofrece el coche:

Si ahora unimos los máximos de las curvas (en azul el par, en rojo la potencia) obtendremos la curva de par y potencia que tenemos en las ruedas, a plena carga (recordad que partíamos de la curva característica del motor a plena carga)

Vemos que ni la potencia es una recta, ni el par es una asíntota, como pide la teoría, pero la transmisión ha hecho su trabajo y empieza a parecerse.

¿ Y el bache de par ? pues (insisto, a plena carga) lo padecemos en primera velocidad, pero una vez superado no deberíamos verlo. En el gráfico se cambia al llegar al corte y cambiando en primera al corte (unos 58Km/h y 7.400 rpm) caemos en segunda a unas 4450 rpm … justo en la salida del ‘torque dip’.