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Si fa presto a dire motore - Approfondimenti

16 luglio 2010
di Gabriele Bolognini
tag: Approfondimenti

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Si fa presto a dire motore

Le Case costruttrici, molto spesso, propongono per lo stesso tipo di veicolo diverse motorizzazioni con potenze e regimi di coppia diversi. Cosa bisogna sapere

Per orientarci nella selva di motorizzazioni e versioni che ci vengono proposte dalle varie Case produttrici la risposta, che non ci stancheremo mai di ripetere, è sempre quella di avere ben chiaro il tipo di mission che dobbiamo compiere con il nostro furgone. Ma per capire bene quali sono le differenze fra le varie motorizzazioni dobbiamo approfondire l’argomento con alcune considerazioni.

COPPIA E POTENZA, QUESTE SCONOSCIUTE
Innanzitutto ricordiamo che un propulsore si esprime fondamentalmente con due valori: coppia motrice e potenza.
Senza usare definizioni accademiche possiamo descrivere la coppia e la potenza con due semplici esempi.
La coppia: tante volte ci siamo imbattuti, smontando una ruota, in un dado che non vuole girare, la forza che esercitiamo sulla chiave inglese dà origine alla coppia.
La potenza: un uomo che, in un quarto d'ora, carica cento sacche di farina in un camion dè un’idea di quella che è la potenza.
In pratica:
la coppia è la forza di torsione che viene applicata a un corpo;
la potenza è la capacità di esprimere una certa capacità di lavoro.
In un motore a scoppio la coppia motrice è “la capacità del propulsore di compiere uno sforzo”, ossia il suo vigore. La biella converte il moto verticale del pistone in moto rotatorio trasmettendo la forza, generata dalla combustione, all’albero motore, trasformandosi in “momento torcente” o coppia motrice.
La potenza è il rapporto tra la capacità del propulsore di compiere un lavoro e il tempo impiegato per compierlo.
La coppia, col nuovo Sistema Internazionale di unità di misura, si calcola in Nm (newtonmetri) o kgm (chilogrammetri); il kgm è dato da Nm/9,81, i valori di coppia espressi in Nm saranno 9,81 volte quelli espressi in kgm.
La potenza, col nuovo Sistema Internazionale di unità di misura, si calcola in kW (kilowatt) o in CV (Cavalli Vapore) o HP (Horse Power); 1 kW = 1,3596216 cavalli vapore (CV o HP).

Gli elettrici
I motori elettrici, al contrario di quelli endotermici (a scoppio: Diesel, benzina, gas), erogano la coppia massima già nello spunto da fermo, cioè a "zero giri", mentre la potenza massima si esprime al massimo numero dei giri. In pratica, più il motore riesce a girare più la potenza erogata aumenta e di conseguenza la velocità.
Attualmente sono in commercio furgoncini elettrici in grado di erogare potenze di 59,8 CV/44 kW con coppie massime di 229 Nm in grado di spingerli fino a 130 km/h. L’handicap dei veicoli elettrici rispetto ai motori a scoppio, a tutt’oggi, rimane la “scarsa” autonomia (130/160 km) e l’oneroso prezzo d’acquisto.


COSA SERVE A UN FURGONE
Proviamo ad affrontare un passo di montagna con due furgoni identici, motorizzati diversamente, ma dotati della stessa rapportatura di cambio:
il primo con un motore a benzina di 1.368 cm3 che sviluppa 95 CV/70 kW a 6.000 giri/min. e una coppia massima di 127 Nm a 4.500 giri/min.;
il secondo con un motore Diesel di 1.248 cm3 che sviluppa 90 CV/66 kW a 4.000 giri/min. e una coppia massima di 200 Nm a 1.750 giri/min.
Salendo scarichi, il furgone a benzina ci metterà meno tempo di quello equipaggiato con motore Diesel. Ripetendo la prova da carichi, il furgone Diesel surclassa quello a benzina. Il motore a benzina, anche se può erogare più potenza massima, è in grado di applicare meno coppia torcente all'albero di trasmissione di quello Diesel.
I motori diesel, per le loro caratteristiche intrinseche, ai bassi regimi, sviluppano una coppia maggiore di quelli a benzina, e, generalmente, sono più limitati agli alti regimi; per questo motivo, a parità di cilindrata, hanno potenze inferiori dei motori a benzina o, al limite, hanno la stessa potenza, ma a regimi minori.
In qualunque mezzo da trasporto, con un’adeguata rapportatura del cambio, la velocità massima si raggiunge in corrispondenza dei giri di potenza massima e l'accelerazione massima si raggiunge in corrispondenza dei giri di coppia massima.

A OGNI LAVORO IL SUO MOTORE
A seconda della mission del veicolo commerciale sceglieremo di equipaggiarlo con il motore più idoneo. I moderni propulsori Diesel, mantenendo grandi valori di coppia ai bassi regimi, sono i grado di raggiungere (se non di superare), a parità di cilindrata, le potenze dei motori a benzina. Inoltre i livelli di emissioni di CO2 e di polveri sottili da parte di queste ultime generazioni si è notevolmente abbassato senza penalizzare le prestazioni.
I motori a benzina, in genere, vengono utilizzati nelle fasce di peso medio/basse (derivati auto e furgonette) destinate per lo più al ciclo urbano o peri-urbano. In questo particolare segmento le Case costruttrici stanno lanciando una serie di prodotti attenti all’ambiente alimentati a metano o elettrici.

FURGONETTE
Una furgonetta della stessa Casa, ad esempio, può essere equipaggiata con diverse motorizzazioni che, a seconda dell’alimentazione, del regime di coppia e della potenza sviluppate verranno utilizzate differentemente:
Diesel
Cilindrata: 1.248 cm3;
Potenza max: 75 CV / 55 kW a 4.000 giri/min.;
Coppia max: 190 Nm a 1.750 giri/min.;
Questo motore risulta perfetto sia per la città che per le tratte autostradali con il veicolo a pieno carico.

Benzina
Cilindrata: 1.360 cm3;
Potenza max: 73 CV / 54 kW a 5.200 giri/min;
Coppia max: 118 Nm a 2.600 giri/min;
Quest’unità potrà essere utilizzata per le consegne veloci cittadine

Metano
cilindrata: 1.368 cm3;
potenza max: 70 CV/51 kW a 6.000 giri/min. (metano);
coppia max: 104 Nm a 3.000 giri/min. (metano);
Questo motore meno inquinante del Diesel e del benzina e più silenzioso, è più adatto per le consegne nei centri storici o comunque in zone a circolazione limitata per motivi ecologici.

FURGONI
Per i medi e grandi furgoni l’orientamento dei costruttori è rivolto principalmente a motori diesel con cilindrate che variano dai 2.000 ai 3.000 cc, potenze dai 100 ai 170/180 CV e regimi di coppia compresi tra i 200 e i 400 Nm.
L’eccellenza di questi propulsori si manifesta con un ampio range di coppia disponibile sin dai regimi più bassi; in pratica, tutto questo si traduce in grande elasticità e pronta risposta alle accelerazioni sia nel traffico urbano che extraurbano con carichi gravosi sulle “spalle”.
Infatti l’uso di questi veicoli è sicuramente preferibili con portate che vanno dai 1.000 ai 2.500 kg. in generale se si tratta di un furgone medi grande sicuramente il motore Diesel è da preferire poi a seconda del percorso potremo orientarci su potenze più o meno alte potendo contare sempre su ottimi valori di coppia massima.

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