Coppia del motore

Parlando dell'unità automobilistica più importante: il motore, è diventata consuetudine esaltare la potenza al di sopra di altri parametri. Nel frattempo, non sono le capacità di potenza le caratteristiche principali di una centrale elettrica, ma un fenomeno chiamato coppia. Il potenziale di qualsiasi motore per auto è determinato direttamente da questo valore.

Il concetto di coppia del motore. Sul complesso in parole semplici

La coppia rispetto ai motori delle automobili è il prodotto dell'entità dello sforzo e del braccio di leva, o, più semplicemente, della forza di pressione del pistone sulla biella. Questa forza viene misurata in Newton metri e maggiore è il suo valore, più veloce sarà l'auto.

Inoltre, la potenza del motore, espressa in watt, non è altro che il valore della coppia del motore in Newton metri moltiplicato per la velocità di rotazione dell'albero motore.

Immagina un cavallo che tira una slitta pesante e rimane bloccato in un fosso. Tirare la slitta non funzionerà se il cavallo cerca di saltare fuori dal fosso in corsa. Qui è necessario applicare un certo sforzo, che sarà la coppia (km).

La coppia viene spesso confusa con la velocità dell'albero motore. In realtà, si tratta di due concetti completamente diversi. Tornando all'esempio del cavallo incastrato nel fosso, la frequenza del passo rappresenterebbe la velocità del motore, e la forza esercitata dall'animale nel muoversi durante il passo rappresenterebbe in questo caso la coppia.

Fattori che influenzano l'entità delle coppie

Sull'esempio di un cavallo, è facile intuire che in questo caso il valore di SM sarà in gran parte determinato dalla massa muscolare dell'animale. Per quanto riguarda il motore a combustione interna di un'auto, questo valore dipende dalla quantità di lavoro della centrale, nonché da:

• il livello di pressione di esercizio all'interno dei cilindri;
• dimensione del pistone;
• diametro albero motore.

La coppia è fortemente dipendente dalla cilindrata e dalla pressione all'interno della centrale elettrica e questa dipendenza è direttamente proporzionale. In altre parole, i motori con volume e pressione elevati, rispettivamente, hanno una coppia elevata.

Esiste anche una relazione diretta tra il KM e il raggio di manovella dell'albero motore. Tuttavia, il design dei moderni motori delle automobili è tale da non consentire ai valori di coppia di variare ampiamente, quindi i progettisti ICE hanno poche opportunità di ottenere una coppia maggiore a causa della curvatura dell'albero motore. Invece, gli sviluppatori si stanno rivolgendo a modi per aumentare la coppia, come l'utilizzo di tecnologie di turbocompressione, l'aumento dei rapporti di compressione, l'ottimizzazione del processo di combustione, l'utilizzo di collettori di aspirazione appositamente progettati, ecc.

È importante che i KM aumentino all'aumentare del regime del motore, tuttavia, dopo aver raggiunto un massimo in un determinato intervallo, la coppia diminuisce, nonostante un continuo aumento della velocità dell'albero motore.

Influenza della coppia ICE sulle prestazioni del veicolo

La quantità di coppia è proprio il fattore che determina direttamente la dinamica di accelerazione dell'auto. Se sei un appassionato di auto, potresti aver notato che auto diverse, ma con la stessa unità di potenza, si comportano in modo diverso su strada. Oppure un'auto di ordine di grandezza meno potente sulla strada è superiore a una con più potenza sotto il cofano, anche con dimensioni e pesi di auto comparabili. Il motivo sta proprio nella differenza di coppia.

La potenza può essere considerata come una misura della durata di un motore. È questo indicatore che determina le capacità di velocità dell'auto. Ma poiché la coppia è una specie di forza, dipende dalla sua entità e non dal numero di "cavalli", quanto velocemente l'auto può raggiungere il limite di velocità massima. Per questo motivo, non tutte le auto potenti hanno una buona dinamica di accelerazione e quelle che possono accelerare più velocemente di altre non sono necessariamente dotate di un motore potente.

Tuttavia, una coppia elevata da sola non garantisce un'eccellente dinamica della macchina. Del resto, tra l'altro, la dinamica dell'aumento di velocità, nonché la capacità della vettura di superare velocemente le pendenze dei tratti, dipendono dall'autonomia operativa della centrale, dai rapporti di trasmissione e dalla reattività dell'acceleratore. Insieme a questo, va notato che il momento è notevolmente ridotto a causa di una serie di fenomeni contrastanti: le forze di rotolamento delle ruote e l'attrito in varie parti dell'auto, a causa dell'aerodinamica e altri fenomeni.

Coppia vs potenza. Relazione con la dinamica del veicolo

La potenza è un derivato di un fenomeno come la coppia, esprime il lavoro svolto dalla centrale elettrica in un dato momento. E poiché il KM personifica il funzionamento diretto del motore, l'entità del momento nel corrispondente periodo di tempo si riflette sotto forma di potenza.

La seguente formula permette di vedere visivamente la relazione tra potenza e KM:

P=M*N/9549

Dove: P nella formula è la potenza, M è la coppia, N è il numero di giri del motore e 9549 è il fattore di conversione per N in radianti al secondo. Il risultato dei calcoli che utilizzano questa formula sarà un numero in kilowatt. Quando è necessario convertire il risultato in potenza, il numero risultante viene moltiplicato per 1,36.

Fondamentalmente, la coppia è potenza a velocità parziali, come il sorpasso. La potenza aumenta all'aumentare della coppia e maggiore è questo parametro, maggiore è l'energia cinetica, più facilmente l'auto supera le forze che agiscono su di essa e migliori sono le sue caratteristiche dinamiche.

È importante ricordare che la potenza raggiunge i suoi valori massimi non immediatamente, ma gradualmente. Dopotutto, l'auto parte a una velocità minima, quindi la velocità aumenta. È qui che entra in gioco la forza chiamata coppia, ed è questa che determina il periodo di tempo durante il quale l'auto raggiungerà la sua potenza massima, o, in altre parole, la dinamica ad alta velocità.

Ne consegue che un'auto con un propulsore più potente, ma una coppia non sufficientemente elevata, sarà inferiore in accelerazione a un modello con un motore che, al contrario, non può vantare una buona potenza, ma supera un concorrente in coppia . Maggiore è la spinta, la forza viene trasmessa alle ruote motrici e più ricca è la gamma di velocità della centrale, in cui si raggiunge un KM elevato, più veloce è l'accelerazione dell'auto.

Allo stesso tempo, l'esistenza della coppia è possibile senza potenza, ma l'esistenza della potenza senza coppia non lo è. Immagina che il nostro cavallo e la nostra slitta siano bloccati nel fango. La potenza prodotta dal cavallo in questo momento sarà zero, ma sarà presente la coppia (cercando di uscire, tirando), anche se non sufficiente per muoversi.

Momento Diesel

Se confrontiamo le centrali a benzina con quelle diesel, la caratteristica distintiva di queste ultime (tutte senza eccezioni) è una coppia maggiore con una potenza inferiore.

Un motore a combustione interna a benzina raggiunge i suoi valori massimi di KM da tre a quattromila giri al minuto, ma poi è in grado di aumentare rapidamente la potenza, facendo da sette a ottomila giri al minuto. La gamma di giri dell'albero motore di un motore diesel è solitamente limitata a tre-cinquemila. Tuttavia, nelle unità diesel, la corsa del pistone è più lunga, il rapporto di compressione e altre caratteristiche specifiche della combustione del carburante sono maggiori, il che fornisce non solo più coppia rispetto alle unità a benzina, ma anche la presenza di questo sforzo quasi dal minimo.

Per questo motivo, non ha senso ottenere una maggiore potenza dai motori diesel: trazione affidabile e conveniente "dal basso", alta efficienza ed efficienza del carburante livellano completamente il divario tra tali motori a combustione interna e motori a benzina, sia in termini di indicatori di potenza che potenziale di velocità.

Caratteristiche della corretta accelerazione dell'auto. Come ottenere il massimo dalla tua auto

Una corretta accelerazione si basa sulla capacità di lavorare con il cambio e seguire il principio "dalla coppia massima alla potenza massima". Cioè, è possibile ottenere la migliore dinamica di accelerazione dell'auto solo mantenendo la velocità dell'albero motore nell'intervallo di valori in cui il KM raggiunge il suo massimo. È molto importante che la velocità coincida con la coppia di picco, ma deve esserci un margine per il suo aumento. Se acceleri a velocità superiori alla potenza massima, la dinamica dell'accelerazione sarà inferiore.

Il range di giri corrispondente alla coppia massima è determinato dalle caratteristiche del motore.

Selezione del motore. Cosa c'è di meglio: coppia elevata o potenza elevata?

Se tracciamo l'ultima riga sotto tutto quanto sopra, diventa ovvio che:

• la coppia è un fattore chiave che caratterizza le capacità della centrale;
• la potenza è una derivata del KM e quindi una caratteristica secondaria del motore;
• una dipendenza diretta della potenza dalla coppia può essere vista nella formula P (potenza) \uXNUMXd M (coppia) * n (velocità dell'albero motore al minuto) derivata dai fisici.

Pertanto, quando si sceglie tra un motore con più potenza, ma meno coppia, e un motore con più KM, ma meno potenza, prevarrà la seconda opzione. Solo un tale motore ti consentirà di utilizzare tutto il potenziale insito nell'auto.

Allo stesso tempo, non dobbiamo dimenticare il rapporto tra le caratteristiche dinamiche della vettura e fattori come la risposta dell'acceleratore e la trasmissione. L'opzione migliore sarebbe quella che non solo abbia un motore a coppia elevata, ma anche il più piccolo ritardo tra la pressione del pedale dell'acceleratore e la risposta del motore e una trasmissione con rapporti di trasmissione corti. La presenza di queste caratteristiche compensa la bassa potenza del motore, facendo sì che l'auto acceleri più velocemente di un'auto con un motore di design simile, ma con una trazione inferiore.