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Officina / Coppia e Potenza: mamma e figlia.
« il: 21 Febbraio 2012, 12:32:35 »
Ci sono alcuni che comprano una rivista specializzata solo per fiondarsi sui grafici che rappresentano linee incurvate. Ci sono persone che appena ti togli il casco ti fanno "ma quanti cavalli ha?" C'è chi sostiene che per andar forte è necessario avere cavalli.
Io salto a piè pari le tabelle dei giornali, rispnodo con una balla colossale alla domanda fatidica (mi piace sentire il "WOOOOOO") e sono convinto che per andar forte non solo sia necessaria una buona coppia, ma anche ben messa dove serve.
Infatti, possiamo affermare tranquillamente che la potenza del nostro motore è conseguenza diretta della coppia.
Cominciamo, come ci insegna il professore di fisica, con le unità di misura: la potenza si esprime in CV oppure in kW (utile per calcolare il bollo…), mentre la coppia è calcolata in Nm o in kgm. Usualmente, le schede tecniche delle Case produttrici riportano la potenza in CV e la coppia in Nm. Si può comunque agevolmente passare da una unità di misura all’altra: un kW corrisponde a 1,36 CV, mentre un kgm equivale a 9,81 Nm. prendete nota percè non lo ripeterò
Ma come si misura la coppia? Il motore viene posizionato su un banco-prova e fatto funzionare con l’acceleratore rigorosamente tutto aperto; modulando un apposito freno applicato all’albero motore, è possibile variarne la velocità di rotazione, e misurando i valori di coppia per un certo numero di giri-motore, si ottiene la ben nota curva di coppia.
La curva di coppia ha un andamento prima crescente con il numero di giri, poi un tratto quasi costante all’interno del quale raggiunge il valore massimo, ed infine un tratto decrescente: il valore di coppia riportato nelle schede tecniche sulle riviste, corrisponde al picco della curva ed è generalmente situato circa a metà del campo di utilizzo di un motore. L’importanza di questa curva, come vedremo, risiede nel fatto che essa determina il carattere di un motore.
Abbiamo detto all’inizio che la coppia è la “mamma” della potenza, perché? Perché quest’ultima si ottiene, semplicemente, moltiplicando punto per punto il valore della coppia misurato al banco per il suo corrispondente regime di rotazione. Cimentandoci con la matematica, basta moltiplicare la coppia espressa in Nm con la velocità di rotazione espressa in giri/minuto e poi dividere il tutto per 9550, per ottenere la potenza del motore (espressa in kW) a quel determinato regime. Dal punto di vista fisico, quindi, la potenza è una misura della quantità di lavoro prodotta nell’unità di tempo: per come è definita, è una grandezza strettamente dipendente dalla presenza di uno spostamento (o di una rotazione, come nel caso dei motori).
Per comprendere meglio questi concetti, usiamo un improprio paragone ciclistico e supponiamo di dover affrontare prima una salita e poi un tratto in pianura: a parità di forza impressa sui pedali (che, come visto, genera coppia), in salita ci muoveremo lentamente perché dobbiamo vincere, oltre agli attriti, anche la forza di gravità che tende a trascinarci all’indietro, mentre in pianura la nostra spinta non dovrà preoccuparsi della forza di gravità (almeno teoricamente). E’ evidente che nella seconda situazione riusciremo a pedalare più speditamente pur applicando la stessa forza, producendo, in definitiva, più lavoro nello stesso lasso di tempo e quindi più potenza.
dove:
N = potenza espressa in CV
Mt = coppia espressa in Kgm
n = regime espresso in giri al minuto
716 è una costante rapportata all’utilizzo delle grandezze espresse in CV e Kgm
dalla formula che riporto appena qui sopra deriva anche un'altra cosa molto interessante: la potenza (e non la coppia) è funzione diretta del regime di rotazione!
E questo spiega anche perché i motori a 4 tempi riescano a recuperare una parte dello svantaggio in termini di potenza rispetto ad un 2 tempi di pari cilindrata: il maggior regime di rotazione!
Infatti il 2 tempi, per le sue caratteristiche termodinamiche, non gode delle possibilità di allungo del 4 tempi, in quanto fortemente condizionato dall’efficienza dello scarico (e non solo) che cala drasticamente poco dopo il regime di potenza massima costituendo un vero e proprio “muro” invalicabile di velocità di rotazione.
Mentre il 4 tempi si riesce a farlo girare molto più in alto, andando ad aumentare quel moltiplicatore di potenza di cui abbiamo parlato: la grandezza “n” della formula riportata. Parzialmente, a questo gap si è ovviato con l'adozione delle lamelle, che però possono solo distribuire dievrsamente l'erogazione della coppia, e non aumentare il regime di rotazione.
Inoltre, nel 4 tempi abbiamo una fase di espansione più completa e “pulita” che permette di ottenere P.M.E. più sostanziose, ed inoltre non abbiamo la resistenza offerta dal carter-pompa nella fase di compressione della miscela fresca nel carter!
Quindi, secondo me:
1- conta la coppia, e soltanto dopo bisogna guardare alla potenza.
2- ribadisco il concetto che valvole e camme non stanno lì solo per semplificare la vita.
Io salto a piè pari le tabelle dei giornali, rispnodo con una balla colossale alla domanda fatidica (mi piace sentire il "WOOOOOO") e sono convinto che per andar forte non solo sia necessaria una buona coppia, ma anche ben messa dove serve.
Infatti, possiamo affermare tranquillamente che la potenza del nostro motore è conseguenza diretta della coppia.
Cominciamo, come ci insegna il professore di fisica, con le unità di misura: la potenza si esprime in CV oppure in kW (utile per calcolare il bollo…), mentre la coppia è calcolata in Nm o in kgm. Usualmente, le schede tecniche delle Case produttrici riportano la potenza in CV e la coppia in Nm. Si può comunque agevolmente passare da una unità di misura all’altra: un kW corrisponde a 1,36 CV, mentre un kgm equivale a 9,81 Nm. prendete nota percè non lo ripeterò
Ma come si misura la coppia? Il motore viene posizionato su un banco-prova e fatto funzionare con l’acceleratore rigorosamente tutto aperto; modulando un apposito freno applicato all’albero motore, è possibile variarne la velocità di rotazione, e misurando i valori di coppia per un certo numero di giri-motore, si ottiene la ben nota curva di coppia.
La curva di coppia ha un andamento prima crescente con il numero di giri, poi un tratto quasi costante all’interno del quale raggiunge il valore massimo, ed infine un tratto decrescente: il valore di coppia riportato nelle schede tecniche sulle riviste, corrisponde al picco della curva ed è generalmente situato circa a metà del campo di utilizzo di un motore. L’importanza di questa curva, come vedremo, risiede nel fatto che essa determina il carattere di un motore.
Abbiamo detto all’inizio che la coppia è la “mamma” della potenza, perché? Perché quest’ultima si ottiene, semplicemente, moltiplicando punto per punto il valore della coppia misurato al banco per il suo corrispondente regime di rotazione. Cimentandoci con la matematica, basta moltiplicare la coppia espressa in Nm con la velocità di rotazione espressa in giri/minuto e poi dividere il tutto per 9550, per ottenere la potenza del motore (espressa in kW) a quel determinato regime. Dal punto di vista fisico, quindi, la potenza è una misura della quantità di lavoro prodotta nell’unità di tempo: per come è definita, è una grandezza strettamente dipendente dalla presenza di uno spostamento (o di una rotazione, come nel caso dei motori).
Per comprendere meglio questi concetti, usiamo un improprio paragone ciclistico e supponiamo di dover affrontare prima una salita e poi un tratto in pianura: a parità di forza impressa sui pedali (che, come visto, genera coppia), in salita ci muoveremo lentamente perché dobbiamo vincere, oltre agli attriti, anche la forza di gravità che tende a trascinarci all’indietro, mentre in pianura la nostra spinta non dovrà preoccuparsi della forza di gravità (almeno teoricamente). E’ evidente che nella seconda situazione riusciremo a pedalare più speditamente pur applicando la stessa forza, producendo, in definitiva, più lavoro nello stesso lasso di tempo e quindi più potenza.
N = Mt * n / 716
[/b]dove:
N = potenza espressa in CV
Mt = coppia espressa in Kgm
n = regime espresso in giri al minuto
716 è una costante rapportata all’utilizzo delle grandezze espresse in CV e Kgm
dalla formula che riporto appena qui sopra deriva anche un'altra cosa molto interessante: la potenza (e non la coppia) è funzione diretta del regime di rotazione!
E questo spiega anche perché i motori a 4 tempi riescano a recuperare una parte dello svantaggio in termini di potenza rispetto ad un 2 tempi di pari cilindrata: il maggior regime di rotazione!
Infatti il 2 tempi, per le sue caratteristiche termodinamiche, non gode delle possibilità di allungo del 4 tempi, in quanto fortemente condizionato dall’efficienza dello scarico (e non solo) che cala drasticamente poco dopo il regime di potenza massima costituendo un vero e proprio “muro” invalicabile di velocità di rotazione.
Mentre il 4 tempi si riesce a farlo girare molto più in alto, andando ad aumentare quel moltiplicatore di potenza di cui abbiamo parlato: la grandezza “n” della formula riportata. Parzialmente, a questo gap si è ovviato con l'adozione delle lamelle, che però possono solo distribuire dievrsamente l'erogazione della coppia, e non aumentare il regime di rotazione.
Inoltre, nel 4 tempi abbiamo una fase di espansione più completa e “pulita” che permette di ottenere P.M.E. più sostanziose, ed inoltre non abbiamo la resistenza offerta dal carter-pompa nella fase di compressione della miscela fresca nel carter!
Quindi, secondo me:
1- conta la coppia, e soltanto dopo bisogna guardare alla potenza.
2- ribadisco il concetto che valvole e camme non stanno lì solo per semplificare la vita.
