Qual è la differenza tra coppia e potenza?

Potenza e coppia sono strettamente correlate, ma rappresentano due diversi aspetti del lavoro. Guarda le foto dei motori. Thinkstock Images / Comstock Images / Getty Images

La maggior parte delle pubblicità che vedi per i grandi camion pubblicizzano l'impressionante quantità di potenza e coppia fornita dal motore. Sembra, come al solito, più grandi sono i numeri, meglio è. Ma cosa significano quei numeri e come sono correlati i due concetti?

La potenza prodotta da un motore si chiama potenza. In termini matematici, un cavallo è la potenza necessaria per spostare 550 libbre un piede in un secondo, o la potenza necessaria per spostare 33.000 libbre un piede in un minuto. Il potere, in fisica, è definito semplicemente come il tasso di lavoro.

La potenza del motore viene misurata utilizzando un dinamometro. Il dinamometro pone un carico sul motore e misura la forza di torsione che l'albero motore del motore esercita contro il carico. Il carico è solitamente un freno che impedisce alle ruote di slittare.

Ciò che il dinamometro sta realmente facendo, tuttavia, è misurare la coppia erogata dal motore. In un veicolo, la coppia viene misurata a vari regimi del motore o giri al minuto (RPM). Questi due numeri vengono inseriti in una formula - coppia moltiplicata per RPM diviso per 5.252 - per arrivare alla potenza. La Society of Automotive Engineers ha due standard per determinare la potenza: netta e lorda. La potenza lorda rimuove la maggior parte dei carichi dal motore, inclusi i controlli delle emissioni, prima del test. La potenza netta è ciò che si trova testando lo stesso tipo di veicolo di serie che troveresti nello showroom, e questa è la misura ora utilizzata nella pubblicità e nella letteratura dei produttori.

La potenza è determinata dalla coppia perché la coppia è più facile da misurare. La coppia è definita specificamente come una forza rotante che può o meno provocare il movimento. Viene misurata come la quantità di forza moltiplicata per la lunghezza della leva attraverso la quale agisce. Ad esempio, se usi una chiave lunga un piede per applicare 10 libbre di forza alla testa di un bullone, stai generando 10 libbre-piedi di coppia.

La coppia, come menzionato sopra, può essere generata senza spostare un oggetto. Tuttavia, quando sposta un oggetto, diventa "lavoro", e questo è ciò a cui la maggior parte delle persone pensa quando pensa alla coppia (di solito in termini di traino). Maggiore è la coppia prodotta da un motore, maggiore è il potenziale di lavoro che ha.

Continua a leggere per saperne di più sul rapporto tra potenza e coppia.

La coppia e la potenza giocano un ruolo fondamentale nel mercato automobilistico. I numeri sono enfatizzati come modi per illustrare cosa può fare un'auto o un camion. In realtà, i numeri giocano un ruolo più complesso di quanto la maggior parte dei consumatori si renda conto. Ancora più importante, il modo in cui funzionano i numeri nel mondo reale della guida e del trasporto è definito dal modo in cui il design di un veicolo consente ai due concetti di lavorare insieme.

Ricorda, la coppia è il numero di base per il lavoro e la potenza è la velocità con cui si fa più lavoro. Il sistema di ingranaggi, ad esempio, può influenzare il modo in cui avviene il lavoro all'interno del motore: un camioncino può avere una marcia bassa per incanalare una maggiore quantità di coppia in un'applicazione specifica, come il traino di carichi molto pesanti. Tuttavia, se si utilizza la stessa trasmissione su Saturn SL1 rispetto a una RAM 1500, la RAM sarà sempre in grado di trainare di più a causa della differenza di potenza prodotta. Maggiore è la potenza prodotta, maggiore è il potenziale di coppia del motore.

Ma è proprio quello che è: potenziale. Il potenziale di coppia viene tradotto in applicazioni del mondo reale attraverso la trasmissione e gli assali del veicolo, in particolare i differenziali degli assali. Il modo in cui queste unità sono orientate determina come la potenza viene tradotta in coppia.

Per capirlo, pensa alla differenza tra un'auto da corsa e un trattore. L'auto da corsa sviluppa un'enorme quantità di potenza, ma la coppia viene utilizzata per la velocità attraverso il cambio. Non è necessario molto lavoro, in senso relativo, per spingere in avanti un'auto da corsa, quindi viene svolto meno lavoro, lasciando più potenza per la velocità.

Un trattore, d'altra parte, può avere il motore della stessa dimensione che produce la stessa quantità di potenza. Quella potenza è sfruttata per svolgere il lavoro attraverso il cambio. Il trattore non può raggiungere velocità elevate, ma può tirare e spingere enormi quantità di peso.

La prossima volta che vedi un veicolo pubblicizzato in televisione, pensa a cosa significa quando parlano di potenza e coppia. C'è una relazione tra i due: non possono esistere l'uno senza l'altro, ma rappresentano aspetti molto diversi nel far funzionare un'auto o un camion.

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fonti

• Chamberlin, Ken; Chrysler Master Technician; colloquio; 7 dicembre 2011
• Halderman, James D., Chase D. Mitchell Jr .; "Motori automobilistici: teoria e assistenza"; Pearson Prentice Hall, 2005; pag. 55-58
• Landry, Greg; Chrysler Engine Performance Specialist; colloquio; 7 dicembre 2011