Antes de nada, aquí no se va a juzgar a nadie de sabelotodo. Aquí estamos para debatir y aprender, así que cualquier teoría, razonamiento, explicación, etc es bienvenido
Dicho esto, hay un par de cosas que no he entendido de tu último mensaje.
Hablas de hasta qué punto caen las rpm al meter la marcha siguiente pero luego pones esto:
Permitidme una veloz aclaración (y disculpad si os resulto sabelotodo) cuando se estudia la relación de transmisiones para un motor, se parte de la premisa de que el limite de velocidad de una relación debe siempre igualar o superar el régimen de par máximo en la siguiente, de manera que cuando aceleramos, al introducir una nueva velocidad, nuestro motor se encuentre ya en la zona de par máximo, no perdiendo tiempo en alcanzar de nuevo ese valor. Luego cuando se lleva a la práctica y por motivo de consumos esto no se respeta y se va variando dicha relación para que el consumo se vea beneficiado.
Aclarado esto..... os indico valores de velocidad a régimen de par máximo en configuración 4,312 (original de caja C63) y 4,058 (original de C52)
4,312 4,058
1ª 39,16 1ª 37,28
2ª 65,12 2ª 61,28
3ª 94,64 3ª 89,072
4ª 120,25 4ª 113,18
5ª 143,50 5ª 139,54
6ª 171,016 6ª 161,41
Pues bien, si relacionamos la tabla de velocidad máxima con grupo 4,312 con la velocidad inmediatamente superior en la de par máximo 4,312 tenemos lo siguiente:
1ª 50,58 - 2ª 65,12
2ª 84,11 - 3ª 94,64
3ª 122,25 - 4ª 120,25
4ª 155,33 - 5ª 143,50
5ª 185,35. - 6ª 171,016
6ª 220,87
Ahí estas comparando diferentes velocidades que no sé muy bien qué representan.
Si te interesa saber las rpm de cada cambio de marcha, te las puedo decir. Solo necesito saber la relación de transmisión de cada velocidad de la caja que te interese.
Yo me hice una hoja de Excel con datos de un MR2 SW20 de 160cv, porque tengo uno y me interesa enredar con él haciendo un swap y tal. Y por ejemplo con el MR2 las rpm cada vez que subes de marcha son las siguientes:
La forma de leer la tabla es que en 2ª, a 7000rpm el coche llega a 101km/h, y en ese momento, al meter 3ª las rpm caen a 4721rpm (la columna de la derecha). Y lo mismo con cada velocidad.
Por cierto, esa es la relación de transmisión original de 5 velocidades del MR2, pero añadiendo una 6ª custom a modo de overdrive.
Si te interesan los escalonamientos, también los tengo representados gráficamente en una tabla que se auto-genera, así que si me das tus datos de relaciones de transmisión te puedo pasar tu tabla:
Otra cosa que no he entendido es cuando hablas de la velocidad punta y calculas que haría falta una potencia de 117cv para cortar en 5ª. Eso es una miseria de potencia, así que imagino que te refieres a potencia de motor y no de ruedas.
Por si te ayuda en este aspecto, te comento que en la misma hoja de Excel del MR2 tengo hechas simulaciones teóricas del swap.
Quiero cambiar el 3S-GE de 160cv por un 2GR-FE de 270cv (aunque realmente acabaría teniendo 300cv mínimo, pero los cálculos están hechos con el motor OEM).
Ya sé que ahora mismo parece que estoy hablando de mis mierdas así porque sí, pero tenme paciencia
Estas son las curvas de potencia y par de ambos motores:
Como ves la gráfica llega a 10.000rpm, así que se pueden generar gráficas para motores que lleguen a esas rpm. Para generar esa gráfica lo único que necesito saber es el par del motor cada 1.000rpm. Por si quieres una gráfica de esas digo.
Pues bien, esa gráfica está muy bien, pero para calcular el overdrive es demasiado simple. Por un lado necesitamos saber la potencia de las ruedas en cada marcha. Que ya tenía calculada de antes (y que, de nuevo, me calculará tus resultados si pongo tus datos):
Ahí, a la izquierda de todo, se puede ver una columna con el par máximo que generan las ruedas del MR2 en cada marcha, para el motor OEM en la primera columna y con el motor V6 del swap en la de su derecha. Por ejemplo podemos ver que el par máximo que generan las ruedas sobre el suelo, después de toda la multiplicación de par de la transmisión, es de 651Nm en 5ª con el 3S-GE y de 896Nm en la 6ª overdrive con el 2GR-FE.
Eso pinta muy bien, pero vuelvo a repetir, no es información suficiente porque solo estamos teniendo en cuenta la cifra de par pico, que como se veía en la gráfica anterior, solo es válida en el punto de 5.000rpm del V6 o entre 5.000 y 6.000rpm en el 4L.
Un inciso, en la tabla también hay otra información que se genera toda automáticamente por si te interesa para tu caso concreto.
Como decía, para tener información válida necesitamos saber el par concreto de cada velocidad, y no solo el par máximo del motor. Si por ejemplo a 60km/h el motor va a 2.000rpm, va a estar entregando 285Nm y no 325Nm que es su máximo.
Para ello hice una función con Macros, que sinceramente ni me acuerdo cómo se hacía
porque nunca lo había hecho, me puse a investigar con el Excel. Pero obtuve una serie de valores que pude ir anotando en una tabla para generar una gráfica. Estos valores no se auto-generan sino que hay que ir dándoles a calcular uno por uno, pero si te interesa tener la gráfica para tu caso, puedo mirar de hacerlo.
Se genera la siguiente gráfica:
En la que se ve la potencia y el par de ambos motores, entre 50 y 240km/h, estando el 3S-GE en 5ª marcha y el 2GR-FE en la nueva 6ª overdrive. Esta gráfica sí es fiable porque no se centra únicamente en las cifras de par y potencia de pico, sino que opera con la cantidad correcta de potencia y par de cada rpm.
Como vemos, con una 6ª final 0.650, el V6 tendría considerablemente más par en todo el rango de rpm y ligeramente más potencia que el 4L OEM. Esto nos dice, que montando ese motor y esa 6ª, el conjunto propulsor tendrá potencia y par suficientes (de sobra de hecho) para poder mover el coche a cualquier velocidad entre 50 y 240km/h en su overdrive con la misma soltura que el motor original mueve al coche en 5ª, sin importar resistencia del aire, rozamiento de los neumáticos, etc.
Como hemos podido ver en la gráfica de escalonamiento de marchas, con este overdrive, a 120km/h en 6ª iría a 2.750rpm (se serie en 5ª a 3.500rpm). Pues bien, podemos comparar con otro ejemplo de un overdrive 0.530 que a 120km/h en 6ª daría 2250rpm:
Si comparamos en la tabla, el V6 sigue mostrando una cifra de potencia máxima superior al 4L, pero la cosa cambia cuando miramos la gráfica rigurosa:
En este caso vemos un escalonamiento peor de la 6ª (aunque en el caso de un overdrive sería válido), pero además vemos que, a pesar de tener más par el V6, al bajar tanto las rpm la potencia que el V6 transmite a las ruedas es menor a la potencia del 4L en 5ª.
Es decir, al tener par de sobra, el coche debería tener fuerza de sobra para mantener velocidad. Pero al tener menos potencia, le sería más difícil acelerar en el overdrive por todo el tema aerodinámico y demás, y al final daría sensación de que va ahogado.
Espero que todo esto no haya sido muy engorroso. Lo que te quería enseñar es un caso muy concreto que solo me interesa a mí porque soy el único que quiere hacer este swap en este modelo concreto de coche, pero a lo que voy es que todas estas tablas se pueden reciclar para hacer otros cálculos. Y tú por ejemplo puedes calcular la potencia y par real de cada velocidad lineal del coche en 5ª, y a partir de ahí determinar cómo de corta o larga quieres que sea tu nueva 6ª para asegurarte de que el coche tendrá fuerza suficiente como para poder mantener velocidad.
Y sino, que al menos os haya resultado entretenido