La Coppia

[gmgd]

Non quella formata da maschio/femmina o combinazioni varie a piacere.

Bensì quella relativa alla meccanica e ai motori,
Ieri sera alcuni amici patiti per le motociclette comparavano le caratteristiche di due moto
Leggendo i dati su una rivista del settore, alla voce "coppia" hanno cominciato a spararne di
Tutti i colori, io non ho ben chiaro il concetto e non sono potuto essere di aiuto,
Ma ho promesso loro che avrei chiesto alla intelligenza collettiva del forum e gli avrei fatto sapere.

È ovvio che sara necessario fornire una spiegazione alla loro portata, sul tipo topic di Rolando
Acqua/corrente dove si faceva una specie di parallelismo tra i due concetti.

Grazie

[masterbeat]

Per quello che io ne posso dire, ci sono molte possibilità di calcolo di una coppia, ma per quanto riguarda il motore a scoppio dovrebbe essere molto più semplice anche spiegarlo.

LA coppia è il prodotto che si ha tra la forza applicata dal pistone sulla biella dopo lo scoppio e la distanza d'interasse che c'è tra la biella stessa e l'asse dell'albero motore.

Più resistenza trova più coppia serve.
Più forza produce più sarà la coppia.

In pratica viene sempre calcolata in base alla forza sulla biella e la lunghezza della leva (fuoricentro albero).

Sarebbe molto più semplice parlare di altro tipo di coppie.

[kermit]

ho trovato questo:


Cominciamo, come ci insegna il professore di fisica, con le unità di misura: la potenza si esprime in CV oppure in kW (utile per calcolare il bollo…), mentre la coppia è calcolata in Nm o in kgm. Usualmente, le schede tecniche delle Case produttrici riportano la potenza in CV e la coppia in Nm. Si può comunque agevolmente passare da una unità di misura all’altra: un kW corrisponde a 1,36 CV, mentre un kgm equivale a 9,81 Nm.
Ma come si misura la coppia? Il motore viene posizionato su un banco-prova e fatto funzionare con l’acceleratore rigorosamente tutto aperto; modulando un apposito freno applicato all’albero motore, è possibile variarne la velocità di rotazione, e misurando i valori di coppia per un certo numero di giri-motore, si ottiene la ben nota curva di coppia.
La curva di coppia ha un andamento prima crescente con il numero di giri, poi un tratto quasi costante all’interno del quale raggiunge il valore massimo, ed infine un tratto decrescente: il valore di coppia riportato nelle schede tecniche sulle riviste, corrisponde al picco della curva ed è generalmente situato circa a metà del campo di utilizzo di un motore. L’importanza di questa curva, come vedremo, risiede nel fatto che essa determina il carattere di un motore.

Abbiamo detto all’inizio che la coppia è la “mamma” della potenza, perché? Perché quest’ultima si ottiene, semplicemente, moltiplicando punto per punto il valore della coppia misurato al banco per il suo corrispondente regime di rotazione. Cimentandoci con la matematica, basta moltiplicare la coppia espressa in Nm con la velocità di rotazione espressa in giri/minuto e poi dividere il tutto per 9550, per ottenere la potenza del motore (espressa in kW) a quel determinato regime. Dal punto di vista fisico, quindi, la potenza è una misura della quantità di lavoro prodotta nell’unità di tempo: per come è definita, è una grandezza strettamente dipendente dalla presenza di uno spostamento (o di una rotazione, come nel caso dei motori).

Per comprendere meglio questi concetti, usiamo un improprio paragone ciclistico e supponiamo di dover affrontare prima una salita e poi un tratto in pianura: a parità di forza impressa sui pedali (che, come visto, genera coppia), in salita ci muoveremo lentamente perché dobbiamo vincere, oltre agli attriti, anche la forza di gravità che tende a trascinarci all’indietro, mentre in pianura la nostra spinta non dovrà preoccuparsi della forza di gravità (almeno teoricamente). E’ evidente che nella seconda situazione riusciremo a pedalare più speditamente pur applicando la stessa forza, producendo, in definitiva, più lavoro nello stesso lasso di tempo e quindi più potenza.

N = Mt * n / 716


dove:

N = potenza espressa in CV

Mt = coppia espressa in Kgm

n = regime espresso in giri al minuto

716 è una costante rapportata all’utilizzo delle grandezze espresse in CV e Kgm

dalla formula che riporto appena qui sopra deriva anche un'altra cosa molto interessante: la potenza (e non la coppia) è funzione diretta del regime di rotazione!
E questo spiega anche perché i motori a 4 tempi riescano a recuperare una parte dello svantaggio in termini di potenza rispetto ad un 2 tempi di pari cilindrata: il maggior regime di rotazione!
Infatti il 2 tempi, per le sue caratteristiche termodinamiche, non gode delle possibilità di allungo del 4 tempi, in quanto fortemente condizionato dall’efficienza dello scarico (e non solo) che cala drasticamente poco dopo il regime di potenza massima costituendo un vero e proprio “muro” invalicabile di velocità di rotazione.
Mentre il 4 tempi si riesce a farlo girare molto più in alto, andando ad aumentare quel moltiplicatore di potenza di cui abbiamo parlato: la grandezza “n” della formula riportata. Parzialmente, a questo gap si è ovviato con l'adozione delle lamelle, che però possono solo distribuire dievrsamente l'erogazione della coppia, e non aumentare il regime di rotazione.
Inoltre, nel 4 tempi abbiamo una fase di espansione più completa e “pulita” che permette di ottenere P.M.E. più sostanziose, ed inoltre non abbiamo la resistenza offerta dal carter-pompa nella fase di compressione della miscela fresca nel carter!


p.s. è tratto da un forum di appassionati, sul quale sono iscritto da anni, se i tuoi amici sono motociclisti, meglio che vadano in moto sicuramente, ma nei ritagli ci sono migliaia di forum dedicati dove trascorrere bei momenti e aggregarsi ad altre persone con gli stessi interessi. Per me sono molto importanti, soprattutto adesso, che posso solo stare al computer...

[orione]

È ovvio che sara necessario fornire una spiegazione alla loro portata, sul tipo topic di Rolando
Acqua/corrente dove si faceva una specie di parallelismo tra i due concetti.
Grazie

Michele,
Bello! Mi piace cercare spiegazioni con allegorie anche se il più delle volte, complico la faccenda invece che semplificarla. In questo caso non mi vengono analogie tanto distanti tra loro come lo erano acqua e corrente.

Comunque la cosa alla base è che i concetti di movimento e forza, quindi di cinematica e dinamica si esprimono in modo diverso per le traslazioni rispetto alle rotazioni. Ciascuno ha questo ben presente nella vita quotidiana: se vai a una certa velocità nei moti diciamo lineari e tu e il mezzo pesate tot kg avete una certa energia di movimento, espressa solo come funzione della velocità e della massa. Se tu fai girare un corpo su un asse l'energia dipende non solo da questo ma da come sono distribuiti le masse attorno all'asse. Perchè? è presto detto: se scomponi tu e il mezzo di prima in tanti elementi, trascurando le rotazioni (come fosse una slitta), tutti vanno alla stessa velocità. Nelle rotazioni i pezzettini lontani dall'asse corrono piú veloce di quelli vicini. La massa non è più la sola quantità che conta, e così la forza. Se spingi un maniglione antipanico che ruota un anta sui cardini, la stessa forza ha esiti diversi in ragione di quanto distanti si è dall'asse. Quindi sono state definite per rappresentare le rotazioni delle grandezze fisiche diverse. La velocità diventa angolare (es. Giri/minuto), la forza diventa momento o coppia Forza x braccio (newton metri), la massa divemta momento di inerzia (kg x m quadro). La forza produce l'accelerazione lineare, la coppia quella angolare. La quantità di moto detta anche momento lineare diciamo 'l'inerzia nel moto' lineare (quella che si trasferisce da una biglia all'altra negli urti sul biliardo) viene sostituita dal momento angolare o momento della quantità di moto, (quella che tiene in piedi la trottola) per il resto potenza ed energia nei moti lineare o rotazionali hanno espressioni diverse ma non c'è bisogno di introdurre altre grandezze ad hoc.

Il moto nasce lineare nel motore endoternico ma poi diventa subito rotazionale, quindi si devono usare queste quantità. Poi si traducono in un movimento traslatorio ok ma attraverso molti passaggi con dei rapporti di riduzione come nel cambio.

La curva del motore è la coppia in funzione del numero di giri. Questa è esaustiva: la potenza deriva da questa perchè la coppia è istante per istante uguale alla potenza per giro, quindi la potenza si ottiene moltiplicando la coppia per (in sostanza, a parte fattori) il numero di giri.
Come si parlava di curve in acqua/corrente anche qui il comportamento del motore non può essere riassunto dal solo valore di coppia massima, bisogna considerare la curva. Di solito la curva di coppia ha un massimo e poi cala leggermente. Se noi moltiplichiamo per i giri/min darà una curva di potenza che cresce fino al "fuori giri".
di solito si riporta il valore di coppia massima e il regime al quale si ha tale massimo. Siccome coppia equivale a forza e questa ad accelerazione, piu alta è la coppia e meglio è. Ma basso invece deve essere il regime di giri al quale si verifica.

La coppia dovrebbe calare salendo con i giri, e prima prende a calare, prima il motore è gestibile e stabile. Il motore endotermico ha la caratteristica di coppia opposta di quella ideale, la coppia max dovrebbe essere allo spunto, per vincere l'inerzia, come nei motori elettrici. La curva dovrebbe essere poi decrescente, perchè un aumento di forza resistente che si propone al motore, che fa calare i giri, dovrebbe essere compensato dal motore con un aumento di coppia motrice. Il contrario di quello che fa il motore endotermico nel quale (sotto il regime di coppia massima) un aumento di resistenza causa un calo della coppia e, se non si interviene, si spegne.

Ad esempio se la coppia fosse inversamente proporzionale ai giri, la potenza sarebbe costante a tutti i regimi, no cambio, no frizione, solo un parzializzatore alla partenza altrimenti come succede ai treni l'asse lo twista come un fusillo. Qui ci vorrebbe Dm ... I locomotori hanno dei para strappi generosamente dimensionati, ma capita che l'assale che non dev'essere una forcina per capelli, si avviti come liquirizia. [strike]Potenza[/strike] della coppia!

Potenza in senso lato, s'intende!

[gmgd]

Succede tutti i giorni,
Usiamo tecniche e tecnologie che non conosciamo e che, anche a volerci entrare dentro,
Non sono alla nostra portata, perché non abbiamo le basi.
Questo è quello che succede ai miei amici ( e in altri ambiti a me e a tanti di noi) purtroppo non tutti
Abbiamo fatto le scuole alte o altissime, qualcuno aveva l'aula al piano terra.

Le mi riminiscenze scolastiche ( secondo piano) sono ormai lontano e si fermano al capire se qualcuno
Me le spiega, o al capire che la cosa non è alla mia portata, rimango stupito e alle volte divertito quando vedo
Dove la gente si va a impelagare pur non avendo le competenze.

Di fronte al mio lab c'è un meccanico di scooter e piccoli motori, che a fronte della sua ignoranza ( detto
In maniera bonaria, siamo amici) si ostina a mettere le mani in cose che nella sua vita non riuscirà mai
A capire. Es. il variatore degli scooter nel quale bisogna trovare il giusto equilibrio tra: caratteristiche del
Motore (erogazione della potenza ai differenti regimi), peso delle masse centrifughe e caratteristica della
Molla di contrasto, ( ho fatto una ricerca per lui) e la cosa non è affatto semplice perché questi parametri
Influenzano in modo diverso il funzionamento dello scooter.
Io gli dico " Matteo lascia perdere, non le fare ste figure di merda, non è cosa per te", ma lui niente.

Alla fine della discussione stampo tutto e passo il materiale a loro, Magari glielo commento, di più non posso fare.
Grazie anche da parte loro.

[masterbeat]

Meccanici.
A volte se ne trovano di seri, altre no.

Mi viene in mente un ricordo:

Avevo 22 anni e possedevo una 180 rally (vespa) il suo contachilometri segnava 148000 e dopo il mio ultimo viaggio in sua compagnia, Milano-Agrigento in 40 ore (sotto la pioggia), avevo deciso di sostituirle la crociera che faceva saltare le marce di continuo. Se lo meritava poverina.

LAvoravo a quei tempi sotto padrone e nella stessa officina avevamo un solo tornio.
Quel giorno era pure smontato per manutenzione alla scatola norton.

Smonto tutto il cambio e arrivato all'alberino della crociera vi trovo un bulloncino da 8 che mi sembrò dure da svitare.
Per evitare di romperlo, perchè non sapevo se era destro o sinistro, cheis ad un "meccanico" che mi rispose di stare tranquillo perchè era un perno normale destro.
Feci forza e si ruppe, era sinistro.

Ho dovuto chiedere da un nostro concorrente che mi prestasse il suo tornio (che di solito era fermo) per potermi fare il pezzo, ma mentre ero al tornio, non sai quante maledizioni mandai a quel meccanico.