È quasi una scommessa sicura che i primi due termini che vengono in mente quando si parla di motori siano Potenza e Coppia. Dagli attrezzi da giardino agli apriporta da garage e persino agli aspirapolvere, la Potenza è orgogliosamente promossa, e la Coppia è spesso al secondo posto. Alcuni dei termini usati per descrivere un motore sono autoesplicativi, ma altri possono perdersi nel gergo tecnico dell'ingegneria al punto che il valore o il significato pratico del termine non è molto chiaro. Ecco i primi sette:
L'alesaggio è semplicemente il diametro del cilindro. La misurazione dell'alesaggio considera tre fattori: conicità, rotondità e sovradimensionamento. Argomento noioso: andiamo avanti prima che tu perda interesse.
L'albero motore determina la corsa del cilindro del motore. La corsa è la distanza percorsa dal pistone dal punto morto superiore (TDC) al punto morto inferiore (BDT) mentre l'albero motore ruota. I motori a corsa lunga hanno in genere un numero di giri inferiore e una coppia maggiore rispetto ai motori a corsa corta. I motori a corsa corta possono funzionare a un numero di giri superiore e sono più veloci. I motori a corsa lunga producono più potenza.
Questo si riferisce alle sequenze o ai colpi che si verificano durante un singolo ciclo di combustione. Ogni rotazione completa dell'albero motore muove il pistone di due colpi (uno verso l'alto e uno verso il basso). I motori industriali che molto probabilmente incontrerai oggi sono chiamati motori a 4 tempi.
In un motore a 2 tempi, un giro dell'albero motore completa il processo di combustione. Per progettazione, la compressione/accensione avviene nella corsa ascendente e la potenza/scarico avviene nella corsa discendente. Ogni volta che il pistone sale, il cilindro brucia (si accende). Questi motori sono meno efficienti nei consumi rispetto ai motori a 4 tempi.
I motori a 4 tempi richiedono due giri completi dell'albero motore per completare un ciclo di combustione. pistone deve salire una volta per la fase di compressione, scendere una volta per la fase di potenza, salire di nuovo per la fase di scarico e scendere ancora una volta per la fase di aspirazione. Questo completa un ciclo di combustione completo. I motori a 4 tempi producono livelli di coppia più elevati a regimi più bassi rispetto ai motori a 2 tempi.
Questo termine è comunemente pensato come un indicatore di potenza e risparmio di carburante, motori con cilindrata maggiore equivalgono a più potenza, ma sono assetati di carburante. Questo non è necessariamente vero in quanto ci sono molti altri fattori coinvolti. La cilindrata è solitamente indicata in litri
(L) o pollici cubici (CI). La cilindrata nei comuni motori a pistoni alternativi è il volume del cilindro moltiplicato per il numero di cilindri. Per essere più precisi, si trova moltiplicando tre variabili: corsa, area dell'alesaggio e numero di cilindri. Ci sono diversi calcolatori di cilindrata disponibili su Internet, ma se sei interessato alla matematica, la formula per la cilindrata è:
x annoiare2 x corsa x numero di cilindri = cilindrata
È qui che le cose possono iniziare a diventare confuse. Il rapporto di compressione statico è comunemente noto come rapporto di compressione (CR). È la differenza nel volume del cilindro quando il pistone è al punto morto inferiore (BDC) rispetto a quello del volume quando il pistone è al punto morto superiore (TDC). In altre parole, la dimensione dimensionale effettiva del volume del cilindro al TDC e al BDC. Il rapporto di compressione dinamico considera il punto di chiusura delle valvole di aspirazione. Al punto di chiusura delle valvole di aspirazione il pistone non è più al BDT, quindi il volume del cilindro è cambiato. L'aggiunta di un turbocompressore o di un compressore aumenta la pressione del cilindro, ma non cambia il CR.
L'esempio seguente è un rapporto di compressione di 10:1. 1000/100, che è 10:1.
Ok, ora stiamo entrando in un argomento più interessante. La potenza è un termine coniato da James Watts alla fine del 1770. Al signor Watt viene attribuito il merito di aver migliorato le prestazioni delle macchine a vapore, ma dovette affrontare una sfida su come vendere macchine a vapore in settori letteralmente guidati da cavalli. Aveva bisogno di un metodo per confrontare il cavallo con la macchina. Le storie vecchie di oltre 200 anni differiscono su come il signor Watt arrivò alla sua formula. Un resoconto mostra un cavallo che tira su un secchio d'acqua da 33 libbre dal fondo di un pozzo di 1000 piedi in un minuto. Un altro mostra che solleva 330 libbre di carbone di 100 piedi in un minuto. Peso e distanza possono cambiare finché sono uguali a 33,000 libbre in un minuto. Questo diede al signor Watt il suo argomento di vendita e il termine è rimasto con noi da allora. La potenza è la velocità con cui viene svolto il lavoro: velocità. La velocità ti porta lungo la strada, la coppia ti porta oltre la montagna.
La potenza e la coppia sono anime gemelle. La velocità ti fa scendere in pista, ma la coppia è ciò che ti sbatte di nuovo sul sedile quando molli la frizione. La coppia è la forza di rotazione applicata per fare il lavoro. In un buon impianto stereo, potresti considerare la potenza come il volume e la coppia come i bassi. La coppia dà la spinta. La coppia è il prodotto della corsa di potenza del pistone.
Questa è la mia lista delle sette meraviglie in termini di motore: alesaggio, corsa, progettazione della corsa, cilindrata, rapporto di compressione, potenza e coppia. Ognuna potrebbe essere un argomento a sé stante. Delle sette meraviglie, compressione, potenza e coppia sono la trinità, ma potenza e coppia sono il duo dinamico del gruppo. La migliore combinazione di tutte queste dipende dallo scopo del motore. Per un camion che traina 40,000 libbre di merci, potenza e coppia sono fondamentali. Per un guidatore quotidiano, l'economia potrebbe essere l'obiettivo, ma il rombo di un vecchio big block ha ancora quel fattore WOW e rende i sorrisi per gallone così divertenti.■
Steve Scott è entrato a far parte del reparto assistenza di LPD (Dipartimento di Polizia) nel 1982, lavorando con parti, assistenza e vendite per una varietà di attrezzature, motori diesel e a gas naturale. Dal 2004, è stato direttore dello sviluppo prodotti e del supporto tecnico per lPD. Per maggiori informazioni, inviare un'e-mail a sscott@ipdparts.com.
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