Tra i vari parametri che descrivono il comportamento e le prestazioni di un’auto, i dati relativi al motore sono senz’altro da considerare. Molto spesso ci si ferma al puro valore di cilindrata, pensando che un motore più capiente sia anche più potente. Invece le prestazioni di un motore si vedono anche nel modo in cui il volume degli scopi si trasforma in reale forza motrice.
Vedremo la differenza tra la coppia motore e la potenza espressa dal motore, come si sviluppano i rapporti tra coppia e potenza, come scegliere una macchina anche in base al proprio stile di guida relativamente al comportamento della coppia motore.
Cos’è la coppia motore
Per capire meglio cos’è la coppia motore, bisogna risalire al funzionamento del motore. In ogni motore a combustione interna, l’energia sprigionata dall’esplosione del carburante (il cosiddetto scoppio) si trasforma in energia cinetica (movimento). Questa trasformazione è “lineare” come una singola spinta: motore più potente, spinta più potente.
Il movimento del pistone nel cilindro però non si trasmette direttamente alla ruota, ma passa attraverso vari meccanismi e viene distribuito in vari modi. Il concetto principale che determina a volte la confusione tra coppia e potenza è che il movimento lineare dei pistoni si trasmette all’albero motore con un movimento circolare.
L’applicazione della forza in senso circolare non è più lineare, dipende dalla distanza del punto di applicazione della forza dal centro di fulcro. Per capire meglio basta pensare al movimento che si fa con una chiave per avvitare o svitare un bullone. Agendo più vicino all’elemento la propria forza è meno efficace (meno trasmessa), mentre agendo più da lontano (con una chiave lunga o telescopica) la propria forza si trasmette molto meglio.
Questo è l’effetto della coppia in senso fisico, ed è anche il concetto di coppia motore. L’efficacia con cui l’energia creata dal motore viene trasmessa all’albero motore e in ultima analisi alle ruote. Simili movimenti di rotazione nel motore si trovano ad esempio anche nell’albero a camme che regola la fasatura delle valvole.
La delicata sincronizzazione della coppia dipende da molti fattori, come ad esempio la regolazione dell’iniezione elettronica e il regime del motore. Ecco perché la coppia di un motore si segnala spesso in relazione ai giri motore, perché la sincronizzazione del movimento non è sempre la stessa. Una coppia bassa si raggiunge a regime di giri motore basso, mentre una coppia alta si raggiunge col motore ad alti giri.
Cos’è più importante, la coppia o la potenza motore?
La potenza specifica di un motore si calcola con un’operazione matematica che include la potenza erogata e la cilindrata. In particolare, questa operazione, che dà come risultato i cosiddetti cavalli vapore (cv, o spesso anche hp all’inglese) considera che un motore di bassa cilindrata in grado di sprigionare una potenza assoluta pari a un motore più grosso in realtà produce una potenza specifica maggiore.
Oltre alla potenza erogata dal motore, per avere un’idea delle prestazioni della macchina bisogna tener conto dell’efficienza della trasmissione. Se infatti la potenza motore si scontra contro una trasmissione poco performante diventa inefficace. La trasmissione dovrebbe moltiplicare l’effetto trazione (azione del cambio), e la curva di prestazione tra potenza emessa e velocità di rotazione dell’albero di trasmissione è un dei parametri che un occhio esperto sa valutare, al di là dei meri numeri.
Per capire, ad esempio, se in una determinata auto la coppia motore sia meglio alta o bassa, quindi il comportamento del motore rispetto alle prestazioni richieste, il grafico corrispondente è la cosiddetta curva di coppia. Questa curva dipende sostanzialmente dal fatto che la potenza viene sprigionata dal motore solo in una delle quattro fasi. Quando le fasi del motore non sono più in sincrono rispetto alla trasmissione di coppia, la potenza e la coppia non sono più direttamente proporzionali, quindi la curva cala.
La coppia motore e lo stile di guida
Il modo in cui la coppia motore raggiunge il suo massimo rispetto al regime del motore influisce sul momento di migliori prestazioni del motore stesso. Avere un motore molto potente, che trasmette la coppia ideale a regime alto, quando si utilizza la macchina solo in città è uno spreco inutile. Viceversa, una macchina che esprime il meglio della coppia con il motore a pochi giri non è certamente adatta per uno stile di guida più sportivo.
Ecco perché è la scelta del motore giusto dipende dal proprio stile di guida, la combinazione di coppia massima e potenza massima è più azzeccata scegliendo in base alla curva di coppia il motore che si comporta esattamente come vogliamo comportarci noi al volante.
Se la potenza massima può interessare in termini di velocità massima, di accelerazione, di resistenza del motore, il punto di coppia migliore, il regime a cui si esprime la coppia massima, rappresenta il momento in cui più spesso ci troviamo nell’utilizzo della nostra vettura.
Potenza, coppia e messa a punto
Il calcolo della potenza di un motore, proporzionale alla quantità di scoppi e alla cilindrata, si fa nel sistema internazionale con i kWatt o anche n Watt, anche se rimane in voga l’espressione in cavalli vapore (Horse Power, HP). La coppia motrice invece si esprime in Newton per metro (Nm).
Un dato importante infine per migliorare le prestazioni di un motore (spesso capita se c’è stato qualche intervento poco accorto) è la rimappatura centralina in base alle prestazioni desiderate. Non sempre il produttore imposta la centraline per le massime prestazioni, in quanto l’obiettivo per vendere di più è catturare un automobilista medio.
Così, intervenire sulla centralina per avere una migliore sincronizzazione in testata motore consente di migliorare anche la resa del motore in termine di coppia rispetto alla potenza, aumentando se necessario il punto di massima coppia (o abbassandolo, se le esigenze sono diverse).
Conclusione
Avere un motore grosso che non sviluppa la copia in modo efficace è uno spreco. Il mercato moderno si sta sviluppando sempre di più verso motori non grossi ma molto efficienti, in grado cioè di trasformare al meglio la potenza sprigionata dai cilindri, raggiungendo presto la coppia massima e mantenendola il più possibile nei vari regimi.
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