Quale potenza misura effettivamente in un motore
La potenza è la velocità di esecuzione del lavoro, storicamente definita come 550 piedi per libbra di lavoro al secondo, una cifra su cui James Watt ha stabilito un benchmark rispetto a quanto un cavallo forte potrebbe sollevare. In un'auto, ciò si traduce in quanta potenza eroga il motore in un dato momento, non quanta forza (questo è il lavoro della coppia) o quanto velocemente va l'auto alla fine (questo dipende anche dal cambio, dal peso e dall'aerodinamica).
Coppia e potenza descrivono due cose diverse dello stesso motore: la coppia è la forza di torsione disponibile in questo momento, mentre la potenza si piega in base alla velocità del motore: è la coppia moltiplicata per la velocità con cui il motore gira. Un piccolo motore ad alti regimi e un grande motore a bassi regimi possono produrre la stessa potenza attraverso curve di coppia molto diverse.
La formula e perché viene visualizzato 5.252
Potenza = (Coppia in lb-ft × RPM) ÷ 5.252
Esempio elaborato: 300 lb-ft di coppia a 6.000 giri/min danno (300 × 6.000) ÷ 5.252 ≈ 342,7 HP.
Quel 5.252 non è un arrotondamento arbitrario: non rientra nella definizione originale di potenza (33.000 piedi-libbre al minuto) divisa per 2π, la costante che converte la velocità di rotazione in lavoro lineare. Una chiara conseguenza: sul grafico al banco prova di qualsiasi motore, la curva di coppia e la curva di potenza si incrociano sempre esattamente a 5.252 giri al minuto, perché a quella specifica velocità del motore i due numeri diventano matematicamente identici, indipendentemente dal motore.
Unità di potenza e coppia, fianco a fianco
| Unità di potenza | Uguali |
|---|---|
| 1 HP | 0.7457 kW |
| 1 PS (HP metrici) | 0.9863 HP |
| BHP | stessa scala di HP, misurata all'albero di uscita |
| Unità di coppia | Uguali |
|---|---|
| 1 N·m | 0.7376 lb-ft |
| 1 kg·m | 7.233 lb-ft |
PS (Pferdestärke, "horse strength") is the metric horsepower European and Japanese manufacturers historically quoted — it's close enough to imperial HP that the two get used almost interchangeably in casual conversation, but not quite identical.
Potenza al freno e potenza alla ruota
La potenza frenante (BHP) viene misurata direttamente sull'albero di uscita del motore, prima che la potenza raggiunga la trasmissione. La potenza della ruota - ciò che misura effettivamente un banco prova del telaio - è sempre inferiore, perché la trasmissione, l'albero di trasmissione e il differenziale assorbono tutti una certa potenza sotto forma di attrito e calore nel percorso verso le gomme.
L'entità di tale perdita dipende dalla trasmissione: un'auto a trazione posteriore manuale normalmente perde circa il 15-20% tra pedivella e ruote, mentre una trasmissione automatica o un sistema di trazione integrale con più componenti rotanti spesso perde circa il 20-25%. Si tratta di intervalli approssimativi e comunemente citati piuttosto che di numeri fissi: la perdita effettiva varia a seconda del veicolo.
Perché un numero di prova non corrisponde mai del tutto alla scheda tecnica
I valori di potenza di fabbrica provengono da procedure di test standardizzate (SAE J1349 in Nord America, DIN in alcune parti d'Europa) eseguite in condizioni fisse di temperatura, umidità e pressione barometrica. Fai funzionare lo stesso motore su un banco prova in una giornata calda e umida in quota e i numeri grezzi saranno più bassi semplicemente perché l'aria è più rarefatta, che è esattamente il motivo per cui il software del banco prova applica un fattore di correzione per stimare ciò che il motore avrebbe fatto in condizioni standard.
On top of that, a chassis dyno measures wheel horsepower (after drivetrain loss) while manufacturer specs quote crank or brake horsepower (before it) — two different measurement points being compared as if they were the same thing is the single most common source of "my car doesn't make the horsepower it's supposed to" confusion.
Per uno sguardo più ampio alla potenza al di fuori del contesto automobilistico (motori, pompe, macchinari generici) vedere il Calcolatore di potenza.