Coppia e potenza di un motore
Quando ero ragazzino e cominciai ad appassionarmi al mondo dei motori, sentivo spesso parlare di coppia di un motore. Nessuno sapeva però spiegarmi il significato; Internet non c’era. Invece la potenza di un motore espressa in cavalli vapore (CV), tutti, in qualche modo riuscivano a definirla. Poi evidentemente ho studiato ed ora conosco bene la differenza tra queste due forze molto importanti di un motore, che sia endotermico o elettrico.
Chiunque legga una scheda tecnica di una vettura, che sia tradizionale o elettrica, si imbatte nel valore della coppia motrice e della potenza del motore. Ma come decifrare questi valori? Ve lo spiego in modo semplice in questo articolo.
Coppia motore, cos’è?
A differenza di quello che si pensa, la forza del motore è data dal valore della coppia motrice espressa in Newton metri (N m) e non dalla potenza espressa in chilowatt (kW) o cavalli (CV). Proprio così, un motore “forte” è un motore che ha tanta coppia motrice. I camion, gli autobus, sono mezzi pesanti che hanno bisogno di tanta forza per muoversi ed infatti montano per lo più motori diesel, che hanno molta coppia motrice e sono quindi dei motori forti.
La coppia motrice o momento torcente, si definisce, come la spinta che il motore applica alle ruote. Varia in funzione della forza che agisce sopra il pistone. Mi spiego con un esempio. Il ciclista che spinge con il piede sul pedale, applica una spinta, una forza, ovvero applica una coppia in funzione della leva del pedale. In salita, il piede, nel caso del ciclista o il pistone, nel caso del motore, dovrà esercitare una spinta maggiore e fornire quindi una maggiore coppia motrice.
I motori con più coppia motrice, sono i motori turbo diesel, pensate che un 2.000 di cilindrata, ha sicuramente almeno 300/350 N m di coppia.
Un motore a benzina ad esempio, 2.000 di cilindrata, ha una coppia motrice di circa 200 N m di coppia. Ma oggi quasi tutti i motori a benzina sono turbo e quindi le differenze si sono assottigliate.
Curva potenza e coppia di un motore
Un motore elettrico invece, oltre ad avere un ottimo valore di coppia motrice, ha la caratteristica di fornire la coppia in maniera costante per tutto il range di funzionamento, infatti proprio in virtù di questo le auto elettriche, non hanno bisogno del cambio. Il moto del motore elettrico è continuo e non alternato come nel meccanismo biella/manovella dei motori endotermici.
Curva potenza e coppia di un motore elettrico
Nei motori endotermici invece, la coppia motrice è variabile e ha un andamento crescente fino ad un certo punto, poi decresce. Nei motori turbo diesel viene fornita col massimo valore in un range che va dai 1.400 g/min. fino alla soglia dei 3.000 g/min. e dai 1.400 g/min. fino alla soglia dei 4.500 g/min. per i motori turbo benzina. (Valori medi indicativi). I motori endotermici, proprio perché non hanno la coppia costante per tutto il range di funzionamento, hanno bisogno del cambio, che permette ad esempio in salita o per un sorpasso, di chiedere più coppia e più potenza.
Cos’è la potenza?
La potenza è il dato che più si guarda quando si vuole capire se un motore è prestante, sportivo. Ma come detto prima, il dato della potenza espresso in kW o CV, non è il dato più importante ai fini della forza di un motore. Tutta la potenza di un motore, non è subito disponibile, perché cresce all’aumentare del numero di giri del motore. La potenza di un motore si ottiene moltiplicando la coppia motrice per il numero di giri del motore. Cresce fino al momento in cui si arriva al regime massimo di rotazione, per intenderci, cresce fino a che non si arriva alla zona rossa del contagiri.
La potenza si definisce come la quantità di lavoro che un motore riesce a svolgere in un tempo stabilito. Quindi indica l’energia di un motore, che è direttamente proporzionale al numero di giri. Più scoppi si verificano in un determinato lasso di tempo, maggiore sarà la potenza ovvero l’energia. Quindi grazie alla potenza di un motore, possiamo vincere le resistenze passive ed aumentare la velocità di marcia.
Conclusione
Ricapitoliamo: la forza di un motore è determinata dalla coppia, l’energia è determinata dalla potenza! Ora si che saprete decifrare la scheda tecnica di un motore e fare scelte consapevoli.