¿Qué es el torque y cómo es diferente de los caballos de fuerza?

Si te gustan los autos y lees mucho acerca de ellos, seguramente has notado que dos de las cifras que más se mencionan son la potencia, medida en caballos de fuerza (hp, por horsepower) o en kW (kiloWatts) y el torque o par motor, dado en unidades de libras-pie (lb-pie) o Newton metro (Nm). Esas dos cifras pueden explicar mucho del desempeño de un auto, pero a veces es complicado entender exactamente qué representan.

En términos simples y precisos, el torque es una fuerza que se usa para hacer que un cuerpo rote, ya sea para girar la perilla del aire acondicionado en tu auto (si tienes suerte de que aun la tenga) o para apretar una tuerca. Un ejemplo práctico del torque puede darse con la llave para poner o quitar los birlos de la llanta en tu auto.

Como las unidades en las que está dado lo indican, el torque es una fuerza aplicada a cierta distancia, pues se aplica una fuerza en Newton, kilogramos o libras por una distancia en pies o metros. Eso lo mismo que haces cuando aflojas los birlos en una llanta ponchada para sacarla y cambiarla. En términos prácticos, la fuerza que puedes aplicar puede ser equivalente a 10 Newtons y, con una llave de 0.5 metros de longitud, estás aplicando 5 Nm de torque al birlo.

Si ese torque no es suficiente, puedes usar una llave del doble de longitud, digamos un metro para mantener números cerrados y que el ejemplo sea fácil de entender. El torque pasa de 5 Nm a 10 Nm, se duplica solo cambiando la longitud de la llave aunque la fuerza que tú eres capaz de imprimir no cambió, pues la llave solo multiplicó el trabajo que tú puedes hacer.

¿Cómo es diferente el torque de la potencia y los caballos de fuerza?

Eso es esencialmente torque y, como ya habrás podido divisar, es una métrica fácilmente manipulable: con una llave más grande al cambiar la rueda y con engranes más grandes en la transmisión de tu auto. Si tienes un auto con 100 lb-pie y una relación en primera marcha de 3:1, estará imprimiendo 300 lb-pie, pero si haces que la relación en primera sea de 5:1, tendrás 500 lb-pie efectivas en primera, aun cuando la fuerza que viene del motor es la misma.

Ya entendemos qué es el torque, como respuesta a la pregunta si un trabajo puede hacerse y la diferencia con la potencia recae en que para la potencia, la pregunta es: ¿Qué tan rápido puede hacerse?

La potencia es una función del torque y del tiempo, que en un automóvil está dado por el régimen de giro del motor o las revoluciones por minuto dividido entre una constante que varia según qué unidades se usan, pero que para caballos de fuerza y libras-pie, las unidades más comunes en México, es de 5,252.

La potencia como función de la fuerza y de las RPM

Volviendo al ejemplo del cambio de llanta, vamos a decir que ya aplicaste la fuerza con una llave de un metro de largo y que aun así, multiplicando el torque que aplicas al birlo, no pudiste aflojarlo. Entonces se te ocurre una solución: Pegarle a la llave con un martillo, aplicando así más torque en un solo impulso.

Es por eso que un automóvil muy potente tiene dos recetas: La primera viene de un motor con un gran desplazamiento y/o con turbocargador y consiste en generar mucho torque. Este ejemplo es, por ejemplo, el del motor Hemi V8 o el de un motor TSI de Volkswagen. La segunda es la de un motor que no tiene mucho torque, pero que puede girar a altas RPM sin sacrificar el torque en esos rangos, como los antiguos V8, V10 y V12 de los súper autos italianos.

El martillo no hace que ganes fuerza, pero sí permite que pueda concentrarla directamente en el punto en donde la necesitas. Un golpe no será suficiente, así que decides golpearlo varias veces para aflojar el birlo y poder terminar de cambiar la llanta. El ritmo al que puedes golpear la llave pegada al birlo con la misma fuerza es la potencia. Si puedes golpearla 30 veces en un minuto estarás aplicando el doble de potencia que si lo haces 15 veces en el mismo tiempo, considerando que la fuerza de cada golpe es la misma.

Más potencia: Puede venir de un motor con mucho torque o de un motor capaz de girar a muy altas RPM

Quizá te fatigaste, y de los 30 golpes que diste en un minuto, los últimos cinco ya no tuvieron la misma fuerza. Eso explica por qué los motores de gasolina citan cifras de torque a un determinado rango de RPM y es la misma razón por la que la potencia máxima se alcanza en ciertas RPM y luego cae.

El torque y la potencia de un motor se miden en el volante del mismo y desde ese punto, cada componente del tren motor es solo una llave de diferente tamaño. El torque que el auto puede aplicar al pavimento depende de las relaciones de la caja, la relación final del diferencial y hasta del diámetro de los neumáticos, pues con cada cambio en la relación se impacta directamente el torque bruto, ese que el auto pone en el pavimento y que hace que sientas la aceleración más o menos.

En el mundo de los autos, ni el torque ni la potencia máximos cuentan toda la historia aunque sí son indicadores importantes. La aceleración suele estar dada por el torque, el peso y las relaciones de transmisión, mientras que la velocidad máxima es solamente una función de la potencia y del coeficiente aerodinámico del coche.