La potenza non è tutto, conta più la coppia

POTENZA E COPPIA - Provate due automobili con motori simili per potenza, ma uno con il turbocompressore e l’altro no: sentirete subito che la prima riprende con ben maggior energia. A fare la differenza è la coppia. Già, ma che cosa significa esattamente questo termine? E quale ruolo gioca, allora, la potenza? La potenza massima (quella che la casa costruttrice dichiara per ogni motore) è disponibile a regimi così elevati da non poter essere quasi  mai sfruttata nella guida “normale”: quello che conta sono i cavalli utilizzabili ai bassi giri (dove i motori turbo sono più efficienti). Per sapere con esattezza come un motore si comporta ai vari regimi, serve un grafico come quello più in basso. 

 

QUANTO È “FORTE” IL MOTORE  - Ma, per farsi un’idea della spinta disponibile quando il motore “gira basso”, basta un solo dato: quello della coppia massima. Semplificando un po’, possiamo dire che quest’ultima rappresenta la forza (generata dalla combustione) che mette in movimento i pistoni; dipende soprattutto dalla cilindrata (a parità di tutto il resto, un 2.0 avrà circa il doppio della coppia di un 1.0) e dalla presenza o meno del compressore (che, pompando aria nei cilindri, “simula” un motore più grosso). A pari potenza, allora, quanto più la coppia è abbondante, tanto più il motore è “energico”: ha cavalli “da tiro”.

 

 

ASPIRATO CONTRO TURBO - Per capire il comportamento di un motore, nulla di meglio di un grafico dei valori di potenza e coppia in base al numero di giri. Qui sotto, a confronto i Fiat 1.2 a benzina (69 CV, in verde) e 1.3 turbodiesel (75 CV, in blu), simili per potenza ma ben diversi per coppia: 102 Nm (newton metri l’unità di misura) contro 190. La potenza si ricava moltiplicando la coppia per il numero di giri, e dividendo il risultato per 7026, esprimendo la potenza in cavalli (CV), la coppia in newton metri (Nm) e il regime in giri al minuto (giri/min.).

 

VEDIAMOLO GRAFICAMENTE - I punti più interessanti del grafico qui sotto sono: ➊ a 1000 giri (appena sopra il “minimo”), la spinta è simile perché il turbo non sta ancora lavorando: ambedue i motori sviluppano 85 Nm di coppia e 12 CV (85x1000/7026=12). ➋ Quando il turbo inizia a “soffiare”, però, la coppia del 1.3 cresce decisa: a 1500 giri ha già 190 Nm (e 41 CV) mentre il 1.2 è “fermo” a 88 Nm (e 19 cavalli). Ecco perché, pur essendo più pesante e avendo marce più lunghe, la vettura col 1.3 offre molta più ripresa. ➌ Dopo i 1500 giri, la coppia del 1.3 inizia a calare, ma resta superiore a quella espressa dal 1.2: tanto che, a 4000 giri, quando il 1.3 eroga la massima potenza (75 CV), dispone ancora di 132 Nm invece dei 100 (e 57 CV) dell’altro. ➍ Le curve si incrociano a 4800 giri: entrambi i motori hanno 97 Nm e 67 CV. Ma col 1.3 avrete già cambiato marcia, mentre per avere tutti i cavalli del 1.2 dovrete toccare i 5500 giri.

 

 

 

RESISTENTI, QUESTI CV - Il nesso tra il lavoro che un cavallo in carne e ossa può compiere in un certo arco di tempo e l’unità di misura della potenza ha origini storiche, ma è piuttosto vago: i CV (cavalli-vapore) resistono nel linguaggio comune, ma oggi, ufficialmente, sono stati rimpiazzati dai kilowatt (1 kW è pari a 1,35962 CV).

 

 

ANCHE LE PIÙ SPORTIVE L’HANNO CAPITO - E le auto da 100.000 euro e più, quali valori di potenza e coppia possono esprimere? Tra le sportive sono ancora diffusi i motori aspirati (senza turbo), perché rispondono senza il minimo ritardo e il rumore allo scarico agli alti regimi è molto apprezzato dagli appassionati. Ma le cose stanno cambiando, proprio per gli enormi vantaggi che si ottengono in fatto di coppia. Un esempio è quello della Ferrari California, nella quale, nel 2014, un 3.9 turbo ha sostituito il precedente 4.3. I numeri sono balzati verso l’alto: la potenza è passata da 489 a 560 CV; la coppia massima da 465 Nm a 5250 giri a 755 Nm a 4750 giri. Da questo punto di vista, però, ci sono vetture ancora più impressionanti. Nel caso della Koenigsegg One:1 (nella foto di apertura), bolide prodotto in soli sei esemplari (tutti già venduti), le forme corsaiole anticipano la “belva” che trova posto sotto il cofano posteriore: un V8 5.0 turbo con 1360 CV a 7500 giri e 1371 Nm a 6000 giri. A stupire di più, però, è l’elegante Tesla Model S P85D (foto qui sopra). A muoverla provvedono due motori elettrici: da 476 cavalli quello posteriore e 224 l’anteriore, per un totale di 700 CV tondi tondi, mentre la coppia è di 931 Nm già a... zero giri. Risultato: secondo la casa, per lo “0-100” le bastano 3,4 secondi.

 

 

LEGGERO O PESANTE, A OGNUNO IL SUO MOTORE - E negli altri mezzi di trasporto, che rapporto c’è tra coppia e potenza? Molto dipende dal peso. Nel caso di una motocicletta, il propulsore dev’essere piccolo e leggero: diversamente che in un’auto, anche 10 kg di differenza si sentono parecchio. Così, dominano le cilindrate piccole e i motori a benzina (senza turbo: la spinta più progressiva facilita la guida). Si possono, comunque, ottenere potenze notevoli elevando i regimi: il quattro cilindri della Yamaha YZF R1 (foto qui sopra) ha una coppia massima di 112 Nm, normale per un 1.0, ma a 11.500 giri; e, a 13.500 giri, i cavalli sono 200. Tutto questo si “paga” con una guida che richiede un uso continuo del cambio per restare nei regimi di migliore resa, oltre che con rumorosità, emissioni, consumi e costi (anche di manutenzione) superiori. Al crescere del peso del veicolo, si va nel senso opposto: servono sempre tanti CV, ma distribuiti a tutti i regimi, e si presta più attenzione all’affidabilità e all’economia. Ecco quindi che nei mezzi pesanti si usano quasi solo turbodiesel di grossa cilindrata, che danno tutto entro i 2000 giri. E che superano senza problemi il milione di chilometri.