La potenza non è tutto, conta più la coppia

Elettronica e software
28 maggio 2015

La carta vincente dei motori turbo? La notevole coppia, cioè la spinta del motore ai bassi regimi. Come si traduce nella guida?

1 box koenigsegg 2
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”.
 
500 cult 03
La Fiat 500 può montare motori assai diversi. Fra quelli a benzina, oltre al 1.2 ci sono i turbo 0.9 e 1.4: quest’ultimo spinge la sportiva Abarth, e ha una coppia simile a quella del 1.3 a gasolio.
 
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.
 
coppia potenza
 
 
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).
 
tesla model s ufficiali 12 resize
 
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.
 
iveco stralis
yamaha r1
 
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.


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Ritratto di Mattia Bertero
28 maggio 2015 - 15:11
3
Articolo interessante. Io ho sempre sostenuto proprio questo, che in un motore, per sapere quanto può andare, bisogna guardare più la coppia che la potenza. Semmai un acquirente dovrebbe chiedersi COME vorrebbe che la coppia venisse distribuita nella sua possibile macchina: chi vuole una vettura con una coppia regolare che si spalma su tutti i giri disponibili prende un Benzina, chi vuole più coppia subito per non girare ad alti regimi e, di conseguenza, consumare più carburante punta sul Diesel. L'elettrico in questo discorso sarebbe forse la scelta migliore visto che si ha la coppia massima appena si schiaccia l'acceleratore, ma ci sono altri tipi di limitazioni con questa propulsione. Dipende da cosa il cliente sta cercando.
Ritratto di Gordo88
28 maggio 2015 - 15:14
2
Ottimo articolo senza paroloni e con pratici esempi si dà un' idea dell' utilità della potenza o della coppia in base ai diversi mezzi di trasporto utilizzati, bravi AV!!
Ritratto di TheStig_97
28 maggio 2015 - 15:32
Mi complimento con la Redazione per questo articolo molto chiaro che spiega le interazioni tra potenza e coppia. Sono d'accordo con Mattia, non c'è un motore "migliore" ma il tutto dipende dall'uso che se ne vuole fare.
Ritratto di franci95
28 maggio 2015 - 15:37
2
Ho sempre cercato di far capire alle persone con cui parlo di automobili, o comunque automezzi, che la coppia è molte volte un dato più rilevante della potenza assoluta, perché mostra ciò che è in grado di fare un motore a regimi "umani", mentre i cavalli dichiarati, come scritto nell'articolo, sono sempre riferiti a regimi di rotazione da zona rossa. La coppia (intesa come coppia di forze) è il momento torcente sviluppato sull'albero motore dal sistema Biella-Manovella, messo in moto dalla combustione del carburante. Dipende sì dalla cilindrata, ma soprattutto dal diametro dell'albero (in quanto un albero com diametro maggiore è in grado di resistere a sforzi tangenziali più elevati) e dalla velocità angolare dello stesso, quindi dal numero di giri. Qui entra in gioco il valore aggiunto di una turbina (o di un compressore) che "acquisisce" più aria da immettere nella camera di combustione, aumentando il lavoro sul pistone, quindi il momento, quindi la potenza, tutto qua. Il valore della coppia è molto utile non solo per andare più veloce, ma anche quando si ha bisogno di tiro per il traino (camion e autobus). Molta gente prende in giro i vecchi V8 made in USA, perché con potenze relativamente basse rispetto alle cilindrate, ma poi, quando va a leggere i dati di coppia, o non ci capisce niente, o rimane a bocca aperta. Una volta credo di aver letto che "la potenza ti fa vendere, la coppia ti fa vincere", personalmente, approvo
Ritratto di Bennyq4
28 maggio 2015 - 15:45
Un articolo molto bello letto con molto interesse, complimenti alla redazione!
Ritratto di KlausK
28 maggio 2015 - 18:44
Non essendo un corsaiolo, ho comprato appunto il 1.3 diesel, non tanto per i chilometri quanto proprio per la coppia ai bassi regimi. Riuscire a sorpassare agevolmente in salita in terza marcia mi dà sicurezza ( p.s.: provenivo da un 1.3 benzina). Agganciandomi a quanto scritto da franci95 sulle auto americane, concordo con lui, soprattutto se si pensa che l'affidabilità è importante, da quì l'elevata cubatura. Il deserto americano non lo affronterei con i piccoli motori europei, considerato che tra una stazione di servizio e l'altra ci sono svariati chilometri e non è il caso di rimanere in panne.
Ritratto di Flavio Pancione
30 maggio 2015 - 17:15
8
Ci si possa considerare "corsaioli" e neppure con la stragrande maggioranza dei benzina, quindi il problema non si pone
Ritratto di Heric
11 agosto 2018 - 19:36
se sono aspirati magari sono lenti, poi dipende da che motore, (una volta avevo una 127 con motore Abarth 70 hp , elaborato davo addosso anche alle Alfa 75 però parliamo di aspirate, sicuramente con la 75 Turbo non c'é storia !) ma se turbo cambia tutto
Ritratto di Heric
11 agosto 2018 - 19:29
metti il turbo al 1.3 aspirato benzina poi vedrai se sorpassi meglio col diesel o benzina
Ritratto di Vespa Primavera
28 maggio 2015 - 19:54
Quello che cercavo di dire nell'articolo di ieri nei vantaggi sul motore diesel. Quanto al moto il turbo è tornato oggi con kawasaki, domani probabilmente Suzuki.
Ritratto di Flavio Pancione
1 giugno 2015 - 19:40
8
Forse i big delle 2 ruote si adatteranno con modelli di punta a kawasaki ma non credo prenderá molto piede.
Ritratto di Vespa Primavera
1 giugno 2015 - 19:44
Nelle moto o negli scooter, secondo me, verranno nuove proposte ma resterà sempre una nicchia. Pesano troppo i motori sovralimentati motociclistici, per ora.
Ritratto di Flavio Pancione
1 giugno 2015 - 21:06
8
Approposito di scooter , ho visto e letto prove per il nuovo beverly da 350 e mi ha piacevolemente colpito, tanto che credo di andarlo a provare per un occhiata approfondita.. Grigio con sella rossa o quel che sia (sono daltonico)
Ritratto di filkim
29 maggio 2015 - 12:10
Va bene tutto, ma dire che la "coppia rappresenta la forza (generata dalla combustione) che mette in movimento i pistoni" è proprio un oltraggio alla fisica... Un discorso generalista ci sta ma inventare leggi è fuori luogo. La fisica non è semplice e non si possono sottovalutare tante cose come avete fatto voi: La coppia in realtà è il momento che si sviluppa sull'albero motore, dato anche dalla forza generata dai pistoni, ma non avete tenuto conto anche dal "braccio" ossia la distanza dal centro di rotazione al punto di applicazione della forza. La formula non è molto difficile: Coppia = Forza * Braccio. Un esempio pratico lo si può vedere ogni volta che svitiamo un bullone: se prendete una chiave con un manico lungo svitare risulterà molto più facile rispetto ad una chiave corta, in cui infatti dovete mettere più forza per svitare. Saluti
Ritratto di erminio82
29 maggio 2015 - 14:06
Quotissimo! ahahahah
Ritratto di Flavio Pancione
1 giugno 2015 - 19:37
8
Super quotissimo xD xD sbang
Ritratto di valerio1203
5 febbraio 2017 - 19:14
Articolo pseudo-scientifico. Io in bicicletta ho una coppia ai pedali di 120Nm Uno zip 50 ha 5Nm Secondo voi vado di più io...??? Forse perché io la erogo a 60 giri/min e lui a 7000?!? E guarda caso il prodotto della coppia per la velocità (potenza) rende proprio conto di come stanno le cose!
Ritratto di federico p
14 dicembre 2018 - 15:48
2
Dubito veramente che in bici hai una coppia maggiore
Ritratto di fededevi
15 dicembre 2018 - 18:10
Invece è proprio corretto. Se pesi 80kg e ti metti in piei sul pedale sviluppi una forza di circa 800N, con un braccio del pedale di 25cm diventano 800N*0.25m o semplicemente 200Nm. La fisica non è un opinione. Questo è un bellissimo esempio per far capire quanto _non_ conti la coppia in un motore. Quello che conta è la potenza, sia la potenza massima che la potenza a bassi regimi. Infatti l'accellerazione di un auto si può definire in genere dalla formula: a = P / (v * m) dove P è la potenza che può erogare il motore alla velocità v e m è la massa dell'auto.
Ritratto di SimoneDB
5 gennaio 2021 - 16:35
Non so se leggerai mai questo commento, ma volevo ringraziarti per la seguente ragione: posseggo una Peugeot 308 150CV e forse acquisterò una Lexus IS 300 (ibrida) con 223 CV (combinati). Nei valori di coppia però c'è uno svantaggio notevole a carico della Lexus e non capivo perché. Non lo capisco ancora bene, ma tu mi hai tranquillizzato!
Ritratto di valerio1203
5 gennaio 2021 - 21:45
Se dubiti cerca sul web come si calcola la coppia,
Ritratto di orsogol
29 maggio 2015 - 16:16
1
Bell'articolo perchè, al di là delle capziose precisazioni di qualche commentatore, spiega con parole povere un concetto abbastanza complesso, provvedendo a divulgare un pò di tecnica automobilistica accessibile a tutti, cosa che gli ingegneri di solito non fanno perchè sanno esprimersi solo attraverso grafici e formule matematiche incomprensibili ai più. Un suggerimento per la redazione: perchè nel listino del nuovo non mettete la coppia massima con relativo n° di giri ? (magari nella colonna dell'autonomia che non mi sembra un dato particolarmente rilevante). Aumentereste il tasso tecnico della rivista che oggi è francamente un pò basso.
Ritratto di valerio1203
5 gennaio 2021 - 21:50
Talmente bello che porta a concludere che una bicicletta va più di uno scooter... I confronti vanno fatti sulla base della coppia a parità di velocità, e quindi in base alla potenza. Semmai il problema è confrontare valori di potenza max a regimi molto diversi.
Ritratto di Raboc0p
7 ottobre 2015 - 22:43
La coppia é bella, ma guidare un motore a 7000 giri in auto o a 14000 giri in moto non ha paragone.
Ritratto di Francesco paput
20 gennaio 2016 - 20:53
vorrei sapere la differenza di coppia tra il nuovo motore euro 6 da 80CV montato sulla Peugeot Bipper ed il motore MJT da 95CV montato sulla Fiat Qubo
Ritratto di BMX
28 gennaio 2016 - 11:29
Quindi ragionando su autovetture reali, quanto dovrebbe essere la differenza di coppia in valore per poter essere percepita? La mia domanda si pone tra questi due modelli: motore bmw 2 litri diesel 184 cv (380 nm coppia) nuovo motore inginium jaguar/land rover 2 litri diesel 179 cv (430 nm coppia) Il secondo dovrebbe in teoria risultare migliore nella guida di tutti i giorni oppure la differenza è talmente minima da non essere percepita? grazie.
Ritratto di burla joe
21 giugno 2016 - 12:24
Come no! Per fare un milione di km, aggiungete il turbo. Per aumentare l'affidabilità, aggiungete il turbo. Per diminuire i consumi, aggiungete il turbo. Per diminuire le emissioni, aggiungete il turbo. E siete pure d'accordo. Le turbine si rompono, il motore non rende se non con l'acceleratore premuto (per caricare la turbina con i gas di scarico) e ad alto regime il motore "mura". A parte la "musica" degli 8000 giri che non piace a tutti, un motore è più affidabile, più semplice da costruire, risponde meglio a tutti i regimi con qualche cc in più che con una turbina. Turbo in moto... ma non scherziamo, alla prima curva come apri vai per terra. Il tema è di giustificare la tecnologia multiair che rende meglio con la sovralimentazione forse? Alla fine l'unica ragione sono le emissioni ma, dati alla mano, un motore 2 litri aspirato alimentato a metano ha la stessa potenza del 1.4 turbo, più coppia, migliore risposta, più affidabilità eccetera. Sostituire gli aspirati con i turbo, raggiunti i 120.000 km, farà felice solamente il vostro meccanico. Ovviamente, ciascuno la pensi come vuole. A me fa specie che con i motori più piccoli, le auto aumentano continuamente di peso. Un'alfa 75 1.6 con 120 cv pesava 1050 kg. Una vetturetta 1.4 turbo più piccola della 75 adesso ne pesa almeno 300 in più. Da cui basse prestazioni, consumi più elevati del necessario, peggiore frenata, usura eccetera eccetera.
Ritratto di valerio1203
5 febbraio 2017 - 19:15
Articolo pseudo-scientifico. Io in bicicletta ho una coppia ai pedali di 120Nm Uno zip 50 ha 5Nm Secondo voi vado di più io...??? Forse perché io la erogo a 60 giri/min e lui a 7000?!? E guarda caso il prodotto della coppia per la velocità (potenza) rende proprio conto di come stanno le cose!
Ritratto di RomioCru
3 maggio 2018 - 13:25
Quello che forse si poteva aggiungere a questo articolo, uno dei pochi che tratta l'argomento, è la diversità di tiro di un motore con più o meno coppia su auto sottoposte a forti variazioni di pendenza ... . E' lì che la coppia trova "il suo perchè". Per rimanere in tema degli esempi fatti ... in una forte salita è il cavallo più muscoloso e robusto (coppia) ad arrivare prima perchè non si sforza e non si affatica ... . Lo stesso cavallo però non'è detto che possa correre veloce. Se si vuole un cavallo veloce quella che conta è la potenza. Le auto sportive e di grande cilindrata possono contare su entrambe i parametri.
Ritratto di Heric
11 agosto 2018 - 19:24
salve mi spiace dissentire il paragone del 1.3 Multijet 16valvole diesel e il 1.2 Fire 8 valvole , sono due mondi completamente diversi !! vogliami mettere il turbo al 1.2 Fire 8 valvole e lo facciamo competere col Multijet ? poi ne riparliamo
Ritratto di Maurizio Setti
1 febbraio 2021 - 12:44
Non ha alcun senso parlare ci coppia e di potenza come fossero cose diverse, in realtà sono fisicamente diverse ma uguali ai fini motoristici. La potenza non è altro che la coppia moltiplicato i giri del motore (a meno di costanti). E' incredibile che nessuno sappia questo!
Ritratto di Claudio bernardini
19 aprile 2021 - 17:18
1
Comunque in ogni caso per un motore È importante avere il turbo e dove viene inserita la curva della potenza nei giri del motore non a caso se si vuole dare più prestazioni alla propria macchina e si opta per una rimappatura della centralina i motori turbo sono quelli che fanno maggiori incrementi sia in termini di potenza che di coppia motrice gli aspirati puri hanno meno margini di incremento.comunque non si può paragonare un turbodiesel con un benzina sono due motori completamente diversi come le curve che escono fuori se si mettono sui rulli.Fanno eccezione i motori supersportivi e di grossa cilindrata sopra i 3000 dove è tutto un,'altro discorso.

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