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Tuesday, April 14, 2015

Más potencia y menor consumo en el Chevrolet Spark GT gracias al SRP Turbo de VIP Motorsport


El turbo ya está listo, sin embargo al abrir el capó del Spark GT todo se ve muy organizado, salvo un par de mangueras que llevan aire presurizado en la admisión todo conserva su originalidad, ¿aumento de potencia y de torque?, claro, pero debido a que el equipo de VIP Motorsport es de profesionales este Spark GT va a tener que ir a otra sesión en los "rodillos de la verdad".


Rumbo al Dyno
Un dinamómetro es un instrumento utilizado para medir potencia, aquí no vale el "se me hace que ganó más potencia con ese chip mágico que compré en eBay", el Dyno es el polígrafo de los motores y hay de varios tipos: Inerciales (Dynojet), de freno eléctrico (Dyno Dynamics), de cubos (Dynapac) etc., En este caso se usó uno de estos últimos, un Dynapack que posee el Laboratorio de pruebas dinámicas automotrices de la Universidad Tecnológica de Pereira.


En los inicios del proyecto el Spark GT había visitado estas instalaciones para una primera tanda de pruebas en dinamómetro, se midió la potencia en un vehículo sin modificaciones, estos resultados fueron corregidos usando la norma SAE J1349 para evitar sesgos en la investigación. En aquel momento el Spark GT tal y como había salido de fábrica entregó un promedio de 53,1 kW (unos 72 caballos), y antes de que mis estimados lectores bombardeen mi correo con comentarios acerca de que la potencia de un Spark GT es de 80,5 HP, tengan en cuenta que es potencia medida a las ruedas, aplicando un factor de corrección de 15% esos 72 caballos iniciales son 82,8 HP, ahí estaban los caballos perdidos. (ver explicación técnica).


Explicación técnica sobre los resultados en el dinamómetro.
En las pruebas de dinamómetro existen muchas variables que pueden afectar los resultados, el primero es que la potencia es medida a las ruedas (luego el torque es hallado aplicando una fórmula), debido a esto y a que en la línea de transmisión (caja, diferencial, ejes) se pierde algo de potencia por fricción, los valores de potencia que se obtienen en los dinamómetros siempre son menores a los anunciados por los fabricantes, para compensar este efecto esto se aplican factores de corrección que son un estimado y que no siempre son del todo precisos debido a que es muy difícil encontrar cuál es el porcentaje exacto de pérdidas en la línea de transmisión de cada vehículo, este factor puede variar entre dos carros "iguales" debido a la temperatura y tipo de aceite que use el motor y la transmisión, a el tipo de llantas, al peso de los rines, etc. (Aquí pueden ver una prueba en dinamómetro que realicé para comparar cuánto afecta la potencia y el torque el poner unos rines más grandes.)


Los factores ambientales también afectan los resultados de estas pruebas, debido a esto los dinamómetros cuentan con una pequeña estación que mide la temperatura del aire (idealmente seco) y la presión atmosférica para luego aplicar un factor de corrección, pues no es lo mismo medir la potencia al nivel del mar que a la altura de Bogotá, la SAE tiene un procedimiento para esto estipulado en la norma SAE J1349, la fórmula del factor de corrección es mostrada a continuación:


Donde Cf es el factor de corrección.
Pd = Presión del aire (seco) medido en milibares [mbar].
Tc = Temperatura ambiente (medido en Grados Celsius o Centígrados).

Por último los dinamómetros no son comparables entre sí, aparte de que pueda existir una descalibración en el equipo de medición, los valores de potencia varían dependiendo del tipo de dinamómetro que se use, generalmente los que son de tipo Freno eléctrico (Dyno Dynamics) arrojan un valor menor que los inerciales (Dynojet).


El momento de la verdad ha llegado, el Spark GT está en el Dyno, su pequeño motor está acelerando con todo mientras su turbo gira a más de 120.000 rpm lo que produce la sobrepresión necesaria para aumentar la potencia, la prueba se realiza varias veces y unos minutos después la tanda de pasadas ha terminado, el Software del dinamómetro convierte todos esos datos en gráficas y unos valores de potencia y torque, el resultado (aplicando el mismo factor de corrección) son unos asombrosos 122 caballos, eso es unos 7 caballos más de los que entrega un Volkswagen Jetta 2.0 pero en un carro que pesa unos 300 Kg menos.


Pero más asombroso aún es el torque, el gran olvidado y poco entendido pero que últimamente ha cobrado gran importancia a la hora de evaluar las características de un motor, es el torque el que nos va a ayudar a hacer un adelantamiento en carretera, es la fuerza que produce el motor y permite que tengamos una buena respuesta sin necesidad de acelerar demasiado el motor, es ese "empuje" propio de los motores grandes que muchas veces es de más utilidad que la potencia, aquí es donde los motores turbo brillan y este caso no es la excepción: ¡El Spark GT con este sistema de turbo aumentó su torque en 78%!!!, es decir que pasó de 77,4 Nm hasta unos asombrosos 136.3 Nm

Aquí tengo que hacer un paréntesis un poco complicado para no dejar "cabos sueltos", esta cifra de torque es un valor calculado con una fórmula a partir de la cifra de potencia en las ruedas a determinadas rpm, datos obtenidos en las prueba de dinamómetro, espere, espere... ¿que la tía de mi cuñada del sobrino de mi hermano qué?, bueno suena un poco confuso pero la idea es que el dinamómetro no mide directamente el torque en las ruedas sencillamente porque este se multiplica a través de la línea de transmisión en las relaciones de reducción de la caja y el diferencial. (Aquí hay una explicación al respecto).


Pero lo que sí les puedo aproximar es que este valor de 136.3 [Nm] de torque son unos 157 [Nm] o 115 [Lb-Ft] medidos al volante o como nos los dan en las fichas técnicas, para que se hagan una idea esto es apenas 15 [Lb-Ft] menos de lo que tiene una Chevrolet Tracker, y recuerden que el Spark GT pesa casi 400 Kg menos que la Tracker. ¡Asombroso!.

Entonces tenemos un Spark GT con la potencia de un Optra 1.8 y torque suficiente como para adelantar sin problemas en carretera aun con cinco ocupantes y sus maletas (o al menos las que quepan en su pequeño portaequipajes), pero si nos remontamos a la pregunta inicial era algo así como: "Andrés quiero más potencia, torque, confiabilidad, consumo... y no quiero gastarme un dineral en ello", así que esto aun no termina.

El consumo.
Debido a que ahora hay un sistema que aprovecha la energía de los gases de escape y también a que hay más potencia y torque con el mismo tamaño de motor, el equipo de VIP Motorsport esperaba una reducción del consumo de combustible... y así fue.

Las cifras de consumo específico se redujeron hasta en un 28% en las pruebas de laboratorio, de nuevo acá no se trata de un "me parece que el consumo bajó unos kilómetros por galón", sino que fue medido en dinamómetro teniendo en cuenta la cantidad de combustible necesario para producir cierto valor de potencia, esto en ingeniería se mide es gramos por kilovatio-hora [g/(kW*h)] y aquí están las gráficas respectivas:


Aquí tengo que hacer otro paréntesis y es que hay un estudio muy serio detrás de todo esto, pero al final depende en gran parte de la forma de conducir de cada uno para bajar los consumos, no solo en este Spark GT sino en todos los vehículos que ruedan en nuestras calles, pero muy seguramente estas cifras se verán reflejadas en el consumo final y más adelante el equipo de VIP Motorsport me ha prometido un Spark GT con este sistema para ser probado, ya les contaré.

Al final me ha quedado una excelente opinión sobre este proy... Andrés, un momento, faltó algo, "no quiero gastarme un dineral en ello".

El costo.
Los que estamos en este mundo de los carros sabemos lo costoso que puede ser instalar un turbo en un vehículo que no lo traía de fábrica, esto fácilmente puede rondar los 10-15 millones de pesos y no es solo el costo del turbo o el estudio que hay detrás de eso, son un sinfín de piezas auxiliares necesarias para que todo funcione bien y no se rompa en la primera acelerada, también hay que contar con que muchas piezas se realizan de forma artesanal y esto lleva más tiempo de producción y horas/hombre para completar su instalación, algo que sube los costos, pero...

Afortunadamente este es un proyecto que en parte tiene un patrocinio para su estudio y en parte también cuenta con un desarrollo pensado para ser producido en serie, así que el precio para las primeras unidades es de apenas cinco millones de pesos ($5.000.000), después de conocer esto no me voy a molestar en escribir más acá pues de seguro ya estarán en la página de VIP Motorsport preguntando para cuando hay un turno y comenzar con el proceso, yo lo haría.

Por cierto aquí les dejo el link a su página de Facebook y el video en el que pueden conocer un poco más sobre este equipo.

https://www.facebook.com/VIPMotorSport

Monday, April 6, 2015

Más potencia y menor consumo en el Chevrolet Spark GT gracias al SRP Turbo de VIP Motorsport


El dilema.
"Andrés, quisiera hacerle una consulta, tengo un (ponga el nombre de cualquier carro) y quiero algo más de potencia, de paso me gustaría reducir el consumo de gasolina, no quiero gastarme un dineral en ello ni perder la confiabilidad de mi carro, ahhh y si es posible también quisiera parecerme a Brad Pitt". Esta es una de las preguntas que me hacen con más frecuencia, en muchos casos se trata de personas con carros cuyos motores son aspirados/atmosféricos y en donde sus propietarios resultan intentando una cantidad de cosas con las que no van a tener una ganancia de potencia significativa y en otros casos ni si quiera va a existir una ganancia real, con estos últimos me refiero a "chips milagrosos" comprados en eBay, ventiladores en el sistema de admisión, resistencias para el sensor de temperatura de aire, desconectar del regulador de presión de combustible y en algunos casos hasta calcomanías y brujería.

Pero vamos a ser realistas, los fabricantes no dejan mucho margen para extraer potencia de sus motores aspirados/atmosféricos, si fuera tan fácil mejorar la potencia sin comprometer la confiabilidad o la conducción en condiciones normales ellos ya lo habrían hecho; créanme, esos ingenieros saben "una o dos cosas" sobre los motores que están diseñando. Otra cosa son los motores turbo en donde hay formas más sencillas de lograr una buena ganancia de potencia o torque y este último, el torque es el que está tomando gran importancia en el desarrollo de los nuevos motores para mejorar la capacidad de respuesta del motor y para reducir las emisiones contaminantes y el consumo de combustible.


Bueno entonces: "Andrés quisiera hacerle un consulta... más torque, más potencia, menor consumo, poco presupuesto y con buena confiabilidad", así como quienes hacen esta consulta, los fabricantes también quieren menor consumo de combustible para reducir el CAFE, (No es café, es CAFE*) pero también quieren más torque y potencia sin tener que hacer motores más grandes, pesados y costosos que son la pesadilla de los "magos de las finanzas" en las compañías automotrices. Para lograr esto los fabricantes han recurrido a un viejo conocido, el turbocompresor. Aquí expliqué brevemente como es su funcionamiento y sus ventajas.



Explicación Técnica CAFE
El CAFE o Corporate Average Fuel Economy es una serie de regulaciones creadas en Estados Unidos en los años 70 (durante la crisis del Petróleo), fueron creadas con el fin de reducir el consumo promedio y las emisiones contaminantes de cada fabricante automotriz, se calcula basado en una fórmula cuyas variables son el consumo y el área del vehículo (multiplicando la distancia entre ejes por el ancho de vías) y luego ese valor se promedia entre todos los modelos disponibles por el fabricante, así que si por ejemplo un fabricante que vende muchos carros grandes pero también tiene en su línea de productos muchos carros pequeños compensa el promedio, mientras que un fabricante que se dedique solo a hacer deportivos lo va a pasar difícil para lograr un buen promedio, ¿recuerdan el Aston Martin Cygnet?, ese pequeño y sobrevalorado Toyota iQ con logos de Aston Martin y precio de Mercedes-Benz ya tiene más sentido ahora que sabemos esto; esta es otra de las razones por las que los fabricantes se están yendo por el camino de los motores con Turbo, pues son más eficientes y ayudan a reducir el promedio de emisiones y consumo; por cierto los estándares del CAFE están regulados por la NHTSA y la EPA es la encargada de medir las emisiones contaminantes


Entonces ¿qué hacer si su vehículo no trajo un turbo instalado de fabrica?, bueno afortunadamente los fabricantes no son los únicos que pensaron en esta idea y es aquí donde el equipo de VIP Motorsport entra en escena, ellos han desarrollado un sistema que permite mejorar la eficiencia del motor S-TEC del Chevrolet Spark GT y en el camino también lograron más potencia y torque sin reducir la confiabilidad. Ahí está su respuesta.

Y antes de que piensen que es exactamente lo mismo que les dijo el vendedor del chip milagroso en eBay les adelanto algo, un vehículo consume menos combustible en el cambio más alto posible (siempre y cuando no vaya muy bajo de rpm pues esto genera unos esfuerzos altísimos en las bielas y un mayor esfuerzo al motor), pero nuestra topografía muy montañosa y además de un mercado con una gran cantidad de pequeños motores atmosféricos/aspirados no son la mejor combinación para practicar este tipo de conducción, sin embargo con un turbocompresor se mejora el torque a bajar rpm, las pérdidas de potencia con la altura y se aumenta la potencia en todo el rango de rpm, así que facilita la conducción eficiente porque el vehículo va a responder muchísimo mejor sin necesidad de subir las rpm o velocidad del motor.

Aquí una gráfica que explica la teoría anterior, se trata del mismo vehículo (Chevrolet Spark GT) conducido de manera diferente, en el primer caso se acelera a fondo desde 2000 rpm en cuarta, en el segundo caso el vehículo va en segunda, a 4000 rpm y se tiene que usar menos acelerador para lograr la misma potencia que en el primer caso, por lo tanto el consumo va a ser menor ¿cierto?, No.


En el primer caso el consumo específico es menor y aquí hay varias razones: Una es que la mayoría de la energía que se produce en la combustión se desperdicia en pérdidas por fricción, temperatura y ruido, a mayor velocidad del motor existe una mayor fricción, también hay otro factor y es que a mayor velocidad del motor también se inyecta combustible más veces en el mismo periodo de tiempo.


Bien, pero esto de poner un turbo a un motor es algo que muchos preparadores han hecho en muchas ocasiones, ¿cierto? algunos con buenos resultados y otros en los que la confiabilidad no es su punto fuerte y que resultan en una ensalada de válvulas dentro de los cilindros, ¿entonces qué diferencia a este proyecto de VIP Motorsport?, en una palabra: Investigación.


El Proyecto
El proyecto se llama Sistema de Repotenciación Automotriz SRP, en pocas palabras y bien resumido se trata de la instalación de un sistema de inducción forzada a través de un Turbocompresor para mejorar la eficiencia, reducir el consumo y aumentar la potencia y el torque, esto sin necesidad de extensivas modificaciones que alteren la originalidad del vehículo y su confiabilidad. Pero va mucho más allá que eso y de seguro querrán saber cómo lo lograron y que hace de este proyecto algo muy especial.


El desarrollo
El equipo de VIP Motorsport llevó a cabo un admirable proyecto de investigación que comenzó probando el rendimiento del Spark GT en condiciones controladas, las pruebas de laboratorio las realizaron usando un dinamómetro, sistemas de medición de consumo así como otros equipos especializados y claro está: siguiendo las normatividad especificada para este tipo de procedimientos que ha estipulado la SAE (Sociedad de Ingenieros automotrices por sus siglas en Inglés).

Después vino la elección del turbocompresor, esto es algo que no se debe tomar a la ligera, no es como escoger entre Pepsi o Coca Cola, es un proceso que requiere de un estudio concienzudo sobre lo que se quiere lograr de acuerdo a muchas variables. La siguiente tabla muestra algunas de las opciones que tenían en mente entre los cuales quedaron dos "candidatos", pruebas posteriores determinarían cual era la mejor opción dados los objetivos fijados en el proyecto.


Una vez seleccionado el turbo implementaron todos los sistemas de adquisición de datos y comenzaron las pruebas, pero esto implicaba la construcción de sistemas de medición que debían adaptarse al motor del Spark GT, como no es algo que uno pueda ir a conseguir en un Home Center, el equipo debió fabricarlos, aquí les dejo una parte del proceso.


El siguiente paso fue el de instalar el turbo, sus tuberías presurizadas y demás elementos que componen el sistema, siempre con la premisa de mantener la mayor cantidad de piezas originales, incluso lograron mantener la caja y su respectivo filtro de aire original.


Estas imágenes muestran el nivel de terminados que logró el equipo de VIP Motorsport en este montaje, las soldaduras empleadas en la unión de componentes metálicos son asombrosas y esto no solo influye en la presentación del producto sino en su calidad y duración. Y ahora que está todo listo es momento de unir todo y darle vida a este motor.


Hasta aquí la primera parte, en la siguiente entrega tenemos las pruebas de consumo y los resultados de potencia y torque que se lograron con este sistema.

El equipo VIP Motorsport.
Un Ingeniero Mecánico, un Ingeniero Mecatrónico, dos Ingenieros de Sistemas y un Técnico preparador son los principales integrantes del equipo, quienes no sólo tienen un vasto conocimiento en sus áreas y son excelentes profesionales sino que además comparten una pasión: los motores; de un equipo así solo pueden resultar cosas buenas y si a esto le sumamos el apoyo de la Universidad Tecnológica de Pereira, Incubar Eje Cafetero y de Colciencias, ya tenemos todo lo necesario para lograr un proyecto de este nivel; si desean conocer más de este equipo de emprendedores pueden ver su video aquí.

Para más información pueden consultar su página de Facebook aquí:
https://www.facebook.com/VIPMotorSport

Tuesday, September 11, 2012

Torque en el motor, torque en las ruedas

Voy a ser claro desde un principio, el torque (coloquialmente hablando la fuerza) que producen la mayoría de motores no es suficiente como para mover por sí solo la masa que tiene un carro. ¿Pero entonces cómo lo logra?...

Voy a tratar de explicarlo muy coloquialmente, y sé que muchos "puristas", ingenieros o físicos me podrían tildarme de "hereje" por explicarlo así, sin embargo la idea es tratar de entender varios conceptos complicados de una forma sencilla. 

El torque es la fuerza que puede producir el motor respecto a un punto dado, pongamos un ejemplo con un carro que exista en el mercado Colombiano, el Hyundai i25 1.6 (motor de gasolina), el valor de torque que proporciona Hyundai para este motor es de 15,9 [Kgfm] (156 Nm en Sistema Internacional). Lo voy a expresar de la siguiente manera, el torque máximo que produce el motor del i25 es el equivalente a tener 15,9 Kilogramos en una barra de 1 metro de longitud.

Para verlo más fácil, es como si tuviésemos a un perro labrador en una barra de un metro (color gris) ejerciendo fuerza sólo con su peso en la parte negra de la imagen, como se pueden dar cuenta la fuerza que puede generar el motor de un auto pequeño no es mucha, ¿cómo logra el equivalente de un labrador sentado en una barra mover un carro de 1151 Kg a más de 180 Km/h?

La respuesta se encuentra en el tren motriz, es decir ese conjunto de mecanismos que transmiten el movimiento del motor hacia las ruedas, entre los cuales se encuentran la caja de cambios y el diferencial. La caja de cambios es un sistema de piñones, engranajes, sincronizadores y otros elementos que se encargan de disminuir la velocidad de giro del motor y de transmitirlo, estas cajas pueden ser trenes de engranajes (cajas mecánicas y de doble embrague), engranajes epicicloidales p planetarios (cajas automáticas de las de toda la vida) o sistemas de conos y poleas (transmisiones continuamente variables como las CVT de Nissan o Multitronic de Audi). 


Observemos los datos que nos proporciona Hyundai en su ficha técnica, más concretamente la parte que dice "Relaciones" y "Relación final de eje". Tenemos para la primera que la relación es de 3.615 a 1, y que la relación final (o relación del diferencial) es de 4.059 a 1. El significado de esto es muy sencillo, en primera marcha por cada 3.6 giros del motor, sale del piñón de primera un sólo giro. Es decir que la velocidad se está reduciendo y aquí viene la parte importante, en la misma proporción que se reduce la velocidad de giro también se aumenta la fuerza. Lo mismo sucede en el diferencial, es donde se produce una segunda reducción de velocidad con su respectivo aumento de torque (también tiene una función importantísima en las curvas pero ese será otro tema).

El cálculo.
Hagamos un cálculo sencillo tomando los datos de la ficha técnica del i25:
Reducción en primera: 3.615 :1
Reducción final: 4.059 :1
Reducción total para primera marcha: (3.615)(4.059) = 14.6732

Es decir, para este Hyundai en primera marcha se reduce 14,7 veces la velocidad de giro del motor y se aumenta 14,7 veces la fuerza que llega a las ruedas, entonces de los 15,9 [Kgfm] iniciales ahora van a llegar 233.73 Kg de fuerza, esto sí puede mover un carro.

Hagamos el ejercicio para la quinta marcha, tenemos una relación de 0.839 : 1, es decir por cada giro del motor salen 0.839 giros de la quinta marcha, aquí no hay una reducción, hay un aumento de la velocidad de giro, sin embargo no nos olvidemos de la relación final o la que existe en el diferencial, que es de 4.059 a 1.

Volvamos al cálculo sencillo:

Reducción en quinta: 0.839 : 1
Reducción final: 4.059 :1
Reducción total para primera marcha: (0.839)(4.059) = 3.405

Entonces del torque inicial de 15.9 Kgfm en quinta llegan a las ruedas aproximadamente 54.13 Kgfm, muy lejanos de los 233 Kilogramos fuerza que llegan en primera, ¿ahora ven por qué no se debe arrancar un carro en quinta y por qué se dice que la primera es un cambio de fuerza y la quinta de velocidad?.

Aclaro que no es sólo la fuerza el único factor en cuenta para mover un vehículo, también lo es la potencia para ganar aceleración pero este tema lo dejaré para otra entrada.

Saturday, September 1, 2012

Cambio a rines más grandes, ¿cuánto varía la potencia y torque transmitida a las ruedas?

Casi podría afirmar que es el cambio más frecuente que le hace una persona a su carro. Esos pequeños rines de "lata" o de aleación que vienen de equipo original en los carros son muchas veces menospreciados por sus dueños, y una de las primeras modificaciones que le hacen a su nuevo carro es cambiarlos por unos más grandes, vistosos y pesados. Sí pesados... porque generalmente lo son a menos que uno consiga unos muy buenos rines de competencia como Enkei, BBS u OZ sólo por citar tres marcas.

El efecto del peso no amortiguado es adverso en la conducción y sobre todo en el frenado, sin embargo el tip del día de hoy lo voy a explicar de una manera práctica así que vamos a un dinamómetro.

Es temprano, sábado en la mañana, mientras la mayoría duerme yo me dirijo al taller del Señor Claudio Rozo ubicado al norte de Bogotá D.C. Allí aparte de una excelente atención encontramos un dinamómetro Dyno Dynamics con el cual vamos a realizar la prueba. Es un dinamómetro de rodillos de tipo freno eléctrico. Para no alargar mucho el asunto es de los que mide la potencia en las ruedas y no en el volante del motor. La "victima" es mi carro, un Daewoo Racer GTi de 1994, el cual tenía de fábrica unas llantas 175/70 R13 y el cual ahora tiene unas llantas  de medidas 205/45 R16. (2.73% más grandes que las originales).


El motor de este carro es un G15MF de origen Opel, es un motor de 1.5 litros con un sólo árbol de levas SOHC e inyección electrónica multipunto. Sin embargo nos vamos a centrar en la prueba, pues la idea es conocer la variación de potencia y torque medida a las ruedas con el conjunto de rín y llanta original y con los nuevos rines.


Realizamos la primera prueba, como es habitual los mayores valores se obtienen en la tercera pasada, el dinamómetro nos muestra una gráfica donde se ve la potencia y el torque a lo largo de toda la gama de revoluciones. El valor de potencia es el medido a las ruedas, es diferente al valor que dan los fabricantes en sus folletos, fichas técnicas y manuales, esto es debido a que parte de la potencia se pierde por fricción en la caja y en la línea de transmisión. ¿Cuánto se pierde?... eso depende de muchos factores pero se podría decir que un 15% de perdida en la línea de transmisión. La prueba fue realizada a 2640 metros sobre el nivel del mar, pero el dinamómetro aplica un factor de corrección para tratar de compensar la perdida de potencia por la falta de oxígeno a esta altura.

Aquí debo hacer un paréntesis, puesto que como muchos saben, el torque producido en el motor se multiplica en la caja y en el diferencial (de acuerdo a la relación de reducción que tengan), sin embargo y aunque el dinamómetro mide la potencia y torque a las ruedas, se realiza una calibración de velocidad angular de la rueda y se mide la potencia, y de acuerdo a una fórmula pre-establecida, el software del dinamómetro calcula el torque.

Aquí dejo la gráfica de la mejor pasada con el conjunto llanta-rín 205/45 R16.

Después cambiamos llantas y pusimos las de medida original, unas 175/70 R13, aquí los resultados:

Las diferencias a favor de los rines de 13 pulgadas son:
Potencia: + 0.5 WHP (81 WHP @ 5500 rpm)
Torque: +6.5 [Lbf-Pie] (99 [Lbf-Pie] @ 2500 rpm aprox.)

Una perdida de 0.7% en potencia y de 6.56% en torque para los rines de 16".

Ambas pruebas se llevaron a cabo calibrando la presión de las llantas a 50 [PSI]
Los rines de 16" son claramente más pesados (no son unos Enkei RPF1 aunque ya quisiera), las llantas también son más anchas y el diámetro general es mayor: 

Según Tyre Size Claculator el diámetro del conjunto 175/70 R13 es de 575 mm; y el diámetro de las 205/45R16 es de 591 mm.
Según este otro (calculadora equivalencias neumaticos, simbolos neumatico) calculador la diferencia es 2.729% o 2.73% utilizando tres cifras significativas que es el estándar.

Como vemos en este caso la diferencia de perdida de potencia no fue significativa, sin embargo la perdida de torque sí es de casi 7% respecto a la medida de fábrica. Esto puede suceder por la mayor masa del conjuento llanta-rín, en caso de haber puesto unos rines más grandes o más pesados la diferencia hubiera sido mucho mayor. Por eso y por otras razones es muy importante mantener el diámetro inicial y tratar de no aumentar el peso inicial de las ruedas.

Así que la próxima vez que vea esos grandes y brillantes rines, y quiera comprarlos, primero asesórese bien y trate que la variación de diámetro y peso no sea muy alta, y en lo posible no mayor al 2.5%.