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?

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”.

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.

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.

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valerio1203

5 gennaio 2021 - 21:45

Se dubiti cerca sul web come si calcola la coppia,

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orsogol

29 maggio 2015 - 16:16

Finalmente un articolo tecnico

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.

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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.

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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.

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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

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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.

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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.

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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!

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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.

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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