Todo se reduce a que hay compensaciones. En el caso del motor, es la salida de torque y la masa giratoria versus la velocidad del motor ... sigue leyendo.
Primero, no se necesita potencia , sino par para mantener el motor en funcionamiento. En los primeros días de los motores, cada uno tenía un cilindro y no funcionaba muy rápido. Para mantenerlo en funcionamiento, tenía un volante muy grande conectado. Una vez que el motor estaba funcionando, continuó funcionando porque hay una pequeña declaración de física que dice algo como "la masa en movimiento tiende a permanecer en movimiento" y, por el contrario, "la masa en reposo tiende a permanecer en reposo". El volante proporciona la masa de la que estoy hablando.
( NOTA: Esta es una máquina de vapor de un solo cilindro, pero se aplica el mismo principio).
(Este motor de gas de un solo cilindro tiene dos masas de volante, una en cada lado).
Los motores de hoy no son diferentes a los de antaño. Todavía requieren que la masa siga corriendo. Sin algún tipo de volante, dejarán de correr. Una transmisión manual tiene un volante regular, que es la masa de su motor. Una transmisión automática tiene un convertidor de par, que es la masa de su motor. Sin él, el motor morirá porque no hay suficiente masa para mantenerlo funcionando entre los disparos del pistón. La masa del volante proporciona el par necesario para mantenerlo en funcionamiento.
Incluso con esto en mente, para mantener un motor funcionando a velocidades más bajas, requiere que el motor produzca más torque. Piense en un gran barco oceánico con un motor diesel. El Wartsila-Sulzer RTA96-C es supuestamente el motor diesel más grande del mundo. Funciona, a plena velocidad, a 127 rpm (que generalmente es 1/7 de la velocidad de un motor de automóvil promedio). ¿Cómo se mantiene funcionando a esta velocidad? Dos razones: masa y par. La masa total del motor es enorme ... no anuncian directamente cuál es la masa giratoria (cigüeñal, volantes, etc.) del motor, pero si miras el video, verás de lo que estoy hablando. La segunda parte es el par. Anuncian que la salida de KW para su motor de 14 cilindros a 127 rpm es de 80.080 KW. Si ejecuta eso a través de algunos cálculos, 80,080 KW se convierten en 107,389.03 caballos de fuerza, que a las RPM dadas son 4,441,001.46 pies libras de torque. Su automóvil estándar de 4 cilindros solo produce cerca de 150-180 pies libras de par máximo, y eso es a un RPM mucho más alto, digamos entre 2500-6000. ( NOTA:Algunos motores de 4 cilindros pueden apagarlo en exceso, por ejemplo, alrededor de 300 pies libras o incluso más. Solo estoy usando los números como una guía general.) Se necesita una cantidad mínima de torque para mantener el motor en funcionamiento. Ni siquiera creo que Jay Leno contemple meter un motor Wartsila en un automóvil (aunque apuesto a que eso no le impide pensar en el motor, jajaja).
La masa del volante solo puede hacer mucho. Una vez que el cigüeñal alcanza un umbral bajo de rpm, el motor dejará de funcionar. Cuando un motor se encuentra por debajo de este umbral e intenta continuar funcionando, se aplica una gran cantidad de estrés a los componentes internos del motor. Piense en el objeto inamovible (pistones y varillas) que se encuentra con la fuerza irresistible (la mezcla de aire / combustible estallando). Una vez que el motor se desacelera lo suficiente, su masa (así como la masa del automóvil) alcanza el punto donde quiere descansar (el otro extremo del acuerdo de masa en movimiento). Algo tiene que ceder y ese don generalmente tiene el costo del pistón / vástago. Cuando reduce la velocidad de un vehículo mientras mantiene la transmisión en la quinta marcha, hará lo que se llama cargar el motor. Comenzará a sentir que el motor se mueve bruscamente hasta que deja de funcionar. Esta sensación de sacudida es de lo que estaba hablando cuando dije que su motor comenzará a experimentar un estrés extremo. Si se hace el tiempo suficiente, el motor puede experimentar suficiente tensión como para causar una falla catastrófica. Incluso hecho por un corto período de tiempo puede ocurrir daño.
Por lo tanto, la conclusión es que un motor requiere tanta salida de par para mantenerse en funcionamiento. A medida que el motor se desacelera, ese requisito de torque aumenta para mantenerlo en funcionamiento. En algún momento, un motor pequeño simplemente no tiene la masa necesaria, ni puede producir el torque que se requiere para mantenerlo en funcionamiento.