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Titolo: Rapporto cavalli-velocità

Non ho ben capito come macchine con meno cavalli (tipo la 106 da 75cv)
vadano alla stessa velocità di altre con un maggior numero (tipo Corsa
1.4 16v da 90).
Il confronto l'ho fatto sui dati di quattro ruote.
Se c'è qualcuno che mi sa aiutare...
 
        Il Cinghiale 

1.4 16v da 90).
e' una lunga storia, oltre ai CV conta la coppia motrice ed i giri a
cui la raggiungono, poi la resistenza specifica dell'auto nonche' i
rapporti del cambio....
ciao
Mototopo

        Il Cinghiale
Il concetto è semplice: la 106 è una buona macchina, la Corsa un polmone.
Scherzi a parte, la velocità max dipende essenzialmente da due fattori:
Potenza max e aerodinamica. E poi contano anche il peso, le gomme, e i
rapporti al ponte (quest'ultimo fattore in realtà incide parecchio).
Ovviamente, a parità di tutti i fattori (due macchine uguali) conta chi ha
più potenza. Due macchine uguali, una con 75 CV e l'altra con 90 avranno
necessariamente velocità max diverse (se i rapporti al ponte sono calcolati
"giusti").
Tieni presente che gli attriti meccanici (gomme e attriti "interni" di
differenziale, giunti, cambio, motore etc.) assorbono potenza in maniera
lineare rispetto all'aumento di velocità. Ossia, se a 50 all'ora gli attriti
meccanici assorbono (sparo molto a occhio) 8 Cv, a 100 all'ora di
assorbimento meccanico avremo 15 cv, a 150 km/h 25 cv, a 200 35 cv e così
via.
Invece, gli attriti aerodinamici crescono in modo quadratico con la
velocità.
Se a 50 all'ora l'aerodinamica assorbe 4 CV, a 100 ci vorrà 15 cv, ma a 150
35 cv e a 200 90. I valori sono molto buttati alla muratora, ma spero
rendano l'idea.
Intorno ai 110-120 km/h si ha l'equivalenza fra attriti meccanici e
resistenza aerodinamica, cioè se occorrono 30 CV per fare i 110, significa
che a quella velocità 15 CV sono assorbiti dagli attriti meccanici e 15
dalla resistenza aerodinamica.
Ovviamente, bisogna tenere presente che la resistenza totale all'avanzamento
è data dalla somma degli attriti meccanici più quelli aerodinamici.
Ecco perché un Panda con 30 CV fa poco più dei 100 all'ora, una Uno con 60
CV fa circa i 150 e un'Alfa con 120 CV tocca i 200.
E per toccare i 250 occorre ricorrere a potenze di oltre 200 CV, e i 300
sono appannaggio dei "mostri" da oltre 400 CV.
In poche parole, a bassa velocità la resistenza aerodinamica è trascurabile
rispetto agli attriti meccanici. Col crescere della velocità, l'assorbimento
aerodinamico diventa sempre più elevato, fino a diventare predominante oltre
appunto i 120 Km/h. Da lì in avanti la "vera" resistenza è data
essenzialmente dall'attrito dell'aria.
Se non ci fosse l'aria... un umile Panduccio 30 potrebbe lanciarsi a oltre
200 orari!
E ora analizziamo i vari fattori separatamente:
Il peso e le gomme contano per via degli attriti. Più è pesante l'auto e
meno sono scorrevoli le gomme, tanto più la resistenza meccanica aumenta.
Per cui a parità di tutti i fattori aerodinamici e di potenza, un'auto più
pesante (o con gomme meno scorrevoli) andrà più piano di un'altra.
Naturalmente, in questo caso, la differenza di velocità sarà dell'ordine di
pochi km/h.
Per l'aerodinamica bisogna guardare due cose: Sezione frontale (S) e
coefficiente di penetrazione (il famoso Cx).
Infatti la resistenza all'avanzamento è data dal prodotto fra questi due
valori, ossia S*Cx. Erroneamente, invece, molti pensano che dipenda solo dal
Cx. Ma se un veicolo ha una sezione frontale di 2mq e un Cx di 0.20 (molto
teorico, direi!) avrà un SCx di 0.4. Un veicolo con un Cx di 0.5 (un Panda
ha 0.45 per paragone!) ma una sezione frontale di 0.5 mq, avrà un SCx di
0.25, e a parità di potenza rispetto all'altro veicolo (e di attriti
meccanici) andrà più forte, pur avendo un Cx peggiore.
Da ultimo, contano i rapporti al ponte.
In realtà, se essi sono "corretti", non cambiano molto. Però il ricorso a
"quinte di riposo" (o "autostradali", che dir si voglia) possono peggiorare
la velocità max.
Infatti, supponiamo che ci sia un motore che sviluppa 120 CV a 6000 giri, e
100 a 5000 (ogni motore ha la sua curva di potenza, io sparo dei valori per
comodità di esempio)
Su un'auto media, questo motore potrà in teoria spingerla fino ai 200 Km/h,
corrispondenti all'assorbimento aerodinamico e meccanico a quella velocità.
In teoria, appunto perché occorre che i rapporti siano calcolati in modo che
la quinta corrisponda esattamente a 6000 giri ai 200 Km/h.
Se per caso il costruttore ha optato per una "quinta di riposo", che a 200
Km/h corrisponderebbe a 5000 giri, la mia vettura non arriverà mai a 200
Km/h, perché a 5000 giri il suo motore sviluppa solo 100 CV e non 120 come
necessario.
Con 100 CV si possono fare circa i 180 km/h, ma a questa velocità il motore
(con la "quinta lunga") ruota non a 5000 giri ma a 4500, che corrisponde a
una potenza sviluppata di meno di 100 CV, diciamo 90.
Con 90 CV non farò i 180, ma qualcosa meno, a cui corrisponde però un regime
ancora più basso, e una potenza ancora minore. In sostanza la vettura smette
di accelerare alla velocità in cui la potenza sviluppata dal motore *a quel
regime* e la resistenza totale all'avanzamento coincidono.
In sostanza, solo per "colpa" dei rapporti "lunghi" ho perso oltre 20 Km/h
di velocità max.
Da qui si capisce come la scelta dei rapporti influisca in realtà in modo
evidente sulla velocità max.
Dipende ovviamente dalla scelta del costruttore.
Non è strano che la Corsa con più potenza faccia la stessa velocità della
106 con 15 CV in meno.
Probabilmente, se andiamo a vedere i rapporti della quinta, scopriamo che la
Corsa (come molte macchine tedesche) ha una quinta molto lunga, adatta alle
autostrade tedesche senza limiti che consentono di stare per molto tempo
alla velocità max.
Per ridurre il rumore del motore, i consumi e lo sforzo meccanico optano per
una quinta che consenta di tenere il motore a un regime medio cercando un
compromesso con la velocità max.
La 106 invece è di "scuola francese", le autostrade più o meno hanno i
nostri limiti e allora si privilegia una rapportatura più corta che consente
più accelerazione, più ripresa anche se alla velocità max il motore è al
massimo dello sforzo col massimo dei consumi.
Ovviamente ci sono tantissimi altri piccoli fattori da tenere in
considerazione... ma questi sono i più importanti.
Spero di essere stato esauriente.
Saluti aerodinamici e meccanici.
Crononauta
===============================================
Anche i problemi più complessi hanno sempre una
soluzione semplicissima. Che è sbagliata.
(A. Einstein)
===============================================
ICQ UIN: 4005815

 rapporti del cambio....
Sto dicendo una cazzata, ma il dubbio mi perseguita. I cavalli sono dichiarati
del motore, ovvero vengono dichiarati dopo prove specifiche sul motore
_staccato_ dall'auto, o complessivamente con l'auto? Ovvero, una macchina
da 75 cv/1000 Kg, e' come una macchina da 75 cv/750Kg? 
Fra l'altro, mi pare di ricordare che i cavalli siano dichiarati senza
alcun optional, ovvero si dovrebbe tener conto che il climatizzatore ti toglie
una mezza dozzina di cv, il servosterzo un paio e cosi' via. O sbaglio?
Grazie.

 Mototopo

meccanico ho avuto il seguente risultato 86CV
ho sentito anche io di 106sx che fanno i 190 indicati.
( su quanto siano effettivi pero' non ci giurerei ).
Ciao
Mototopo

rapporti del cambio....
Gia, e poi il peso, le dimensioni delle ruote, la superficie
frontale......... etc etc
The Lone Ranger
Texas Rangers
 
20° Rally di Monza 22/23 Novembre 1997
Speaker: ....e il pilota ci metta il suo massimo impegno, il suo massimo
impegno per mettera la macchina
su 4 ruote...............

1.4 16v da 90).




frontale......... etc etc
Provo a dipanare un po' la matassa...
Dunque, il concetto è semplice: la 106 è una buona macchina, la Corsa un


inportante è  il peso!!
Penso che si parlasse di velocità di punta. Quando arrivi alla velocità
massima la massa della vettura non influisce praticamente per niente, perché
la velocità è praticamente costante. Le forze che si bilanciano sono la
coppia del motore e le resistenze dovute all'aereodinamica, al rotolamento
dei pneumatici e degli organi in movimento della macchina (alberi,
ingranaggi, perdite per viscosità ecc. nel cambio...).
Se parli di accelerazione o ripresa allora la massa influisce, perché se hai
una certa coppia a disposizione ottieni un'accelerazione tanto maggiore
quanto minore è la massa. Questa cosa si chiama secondo principio della
dinamica.
Ciao
-=PASquA=-


 
   Saluti dal Cinghiale 

   Saluti dal Cinghiale
Questa spiegazione mi sembra derivare (oltre che da una grande conoscenza
personale) da un corso di fisica I o da un corso di meccanica razionale dato
che in molti hanno termini come Cx in bocca ma non ne conosco il vero
significato. Correggimi se sbaglio.
Vorrei aggiungere solo un'altra cosa. Si è detto che la resistenza dell'aria
aumenta con il quadrato della velocità, questo è vero per le macchine
pittosto affusolate che hanno un profilo posteriore che non termina in modo
brusco ma per quella in questone (Corsa) il portellone posteriore è
abbastanza spiovente dando origine a delle turbolenze che a una certa
velocità fanno aumentare l'esponente della velocità. La resistenza opposta
dall'aria sarà quindi molto elevata e, cosa peggiore, aumenterà molto al
minimo variare della velocità.
Ciao.

PS:come cavolo fai a sapere cosě tante cose?
Passione e interesse. Niente altro.
Con un po' di ricerca si trovano libri interessantissimi ed esplicativi
degli argomenti che ti interessano.
Saluti,
Crononauta
===============================================
Anche i problemi piů complessi hanno sempre una
soluzione semplicissima. Che č sbagliata.


[snip]
davvero esauriente !
e' stato molto interessante leggere il tuo post ( e ci devi
aver perso anche un certo tempo ! ), grazie.
Saluti
Massimo Calmonte
email: 
mcal...@tin.it
 oppure 
the...@geocities.com
web: 
http://members.tripod.com/~TheFloh/
irc: floh oppure thefloh
gsm: 
+39 338 8777730
http://www.aspide.it/freeweb/inu/
L'utente Internet medio in Italia !

Grazie a Crononauta per la spiegazione eccellente e molto comprensibile.
Io rilancio chiedendoti che legame c'e`, nei motori "comuni" a benzina e 
diesel, tra potenza, coppia e consumi.
A spanne, sapevo che il consumo si ottimizza cercando di lavorare nella zona 
in cui il motore eroga la coppia piu` alta.
Ma questo vale solo se si sta accelerando? O anche a velocita` costante?
Grazie.
Mauro
  [To reply remove "+nospam" from the 'From:' email address.]


 
   Saluti dal Cinghiale 

potenza del condizionatore.ciao Gianni
Certamente con l'evolvere della tecnologia i condizionatori risultano meno
affamati di Cv rispetta a ieri. Oggi e' molto raro dover spegnere il
condizionatore per affrontare una salita come succedeva fino a non molto
tempo fa'. Inoltre molti impianti di condizionamento staccano il compressore
se si accelera a fondo proprio per ridurre al minimo la perdita di cv.


Ma questo vale solo se si sta accelerando? O anche a velocita` costante?
Dunque, qua spiegare con dettagli tecnici in modo semplice proprio non ci
riesco, per cui dovrò affidarmi a spiegazioni a "spanne" dettate dal buon
senso.
In sostanza il minor consumo si ha proprio a cavallo del regime di coppia
max, poiché a questo regime il motore ha il maggior rendimento, in altre
parole sfrutta meglio la benzina che gli viene introdotta.
Al regime di potenza max, invece, si ha il massimo consumo proprio perché il
motore sta fornendo il massimo delle sue prestazioni, conseguentemente
utilizzerà anche la maggior quantità di benzina. Naturalmente, ciò è valido
ad apertura max (p.e. in 2a. posso arrivare a limitatore senza aprire tutto
il gas), parzializzando ovviamente i consumi calano.
Questo vale sia a velocità costante che in accelerazione.
In poche parole, al regime di coppia max, posso o ottenere un'accelerazione
maggiore oppure ottenere la stessa accelerazione di un regime più basso però
aprendo meno l'acceleratore.
In pratica, al regime di coppia max (e oltre, fino a quello di potenza max)
si può dire che tutta la benzina immessa venga utilizzata.
Naturalmente, questo discorso vale identico anche per i diesel.
Beh, in termini semplici non vi saprei dire altro...
Saluti,


Ma questo vale solo se si sta accelerando? O anche a velocita` costante?
In linea di principio soltanto in pieno carico. In pratica, a velocità
costante in pianura la cosa più conveniente è tenere la marcia più alta, in
modo che il regime di rotazione sia più basso. Se però devi accelerare o
fare una salita è bene stare intorno al regime di coppia oppure un po'
sopra.
Ciao
-=PASquA=-

 è data dalla somma degli attriti meccanici più quelli aerodinamici.
[..............................]
Ora non so giustificarti questo risultato, ma in ottima approssimazione la
velocita' massima di una data automobile e' proporzionale alla radice
cubica della potenza massima, ovvero la potenza necessaria per avanzare ad
una data velocita' e' proporzionale al cubo della stessa.
v = radicecubica(k*p)
p = (1/k)*v^3
k = (v^3)/p     
dove k dipende da tutti i parametri che hai indicato.
Ad esempio per la 156 2.0 (155 CV, 216 km/h) ho k = 65017, e con questo k
provo a calcolare le velocita' della altre motorizzazioni.
modello  |  potenza  |  v. dichiarata  |  v. calcolata
1.6                120             200                    198.3
1.8                144             210                    210.8    
2.0                155             216                    216.0
2.5                190             230                    231.2
1.9 td           105             188                    189.7
2.4 td           136             203                    206.8
il fattore k non varia moltissimo da modello a modello: col k della 156 2.0
provo a calcolare la v.max di Ferrari F355 e Fiat Panda 900
F355           380             295                     291.3
Panda          39             135                     136.4
Se la 156 montasse il 3.0 della Gtv (220 CV) calcolo 242.7 km/h.
Per raggiungere i 300 km/h servirebbero oltre 415 CV.
La BMW M3 in teoria potrebbe sfiorare i 280 (trovo 279.6 calcolando il k
sulla 328).
Saluti
              G. Robustelli

Ok, ma non alla potenza massima, ma alla potenza del regime a cui si va (che
non è costante) infatti la vel. max si raggiunge a un regime più basso della
potenza max (almeno su certe auto), sennò la rapportatura del cambio non c'
entrerebbe più niente e non si terrebbe conto della curva di potenza.
Infatti se questa è troppo brusca (come nelle moto 125 spinte) e si cambia
un po' prima della potenza massima non si arriva mai alla velocità massima.
Ci sarà nel mezzo qualche integrale che nessuno ha considerato, no?
--
http://www.geocities.com/MotorCity/Speedway/3748/index.html


banco, col motore al massimo e un freno che mantiene il regime di rotazione.
Dove posso trovare delle curve caratteristiche di motori comuni? Vorrei solo 
farmi un'idea di che andamento hanno, non mi interessano curve precise.
Ho dato un'occhiata sui siti web ma non ne ho trovate.
Mauro Cerisola
