I seguenti due calcolatori possono essere utilizzati per stimare la potenza del motore di un veicolo in base al peso del veicolo, tempo trascorso, e la velocità utilizzata per finire una corsa quarto di miglio. Il peso del veicolo dovrebbe includere non solo il veicolo, ma anche il conducente, il passeggero e qualsiasi altra cosa di peso significativo. Per stimare la potenza di picco, la massima potenza di lavoro deve essere applicata dall’inizio alla fine. I risultati di tutti i calcoli sono solo stime.
Il Tempo Trascorso (ET) Metodo
Questo metodo utilizza il peso del veicolo e il tempo trascorso (ET) per completare un quarto di miglio (402.3 metri) la formula di
| Potenza = | Peso |
| (ET/5.825)3 |
.
Il metodo Trappola-Velocità
Questo metodo utilizza il peso del veicolo e la velocità alla quale il veicolo finito un quarto di miglio (402.3 metri), la formula di
| Cavalli = Peso×( | Velocità | )3 |
| 234 |
. La velocità utilizzata dovrebbe essere la velocità raggiunta al punto di quarto di miglio, non la velocità media.
Precauzioni
Quando si misura il tempo trascorso o la velocità di intercettazione alla massima potenza di lavoro di un motore, devono essere prese precauzioni speciali. In primo luogo, tutti i conducenti devono sapere esattamente cosa stanno facendo. L’inesperienza può portare a ripercussioni, alcune delle quali possono essere gravi e pericolose per la vita. In secondo luogo, non misurare il tempo trascorso su un quarto di miglio su strade pubbliche o autostrade; guidare oltre i limiti di velocità è illegale e l’attenzione deve essere focalizzata sulla guida, non misurare i tempi. Queste attività possono mettere in pericolo non solo il conducente, ma anche altre persone. Ci sono luoghi legali per misurare il tempo trascorso, ad esempio su strisce di trascinamento, strade rurali di proprietà privata e durante eventi speciali che si svolgono in piste o aeroporti. In terzo luogo, assicurarsi che il veicolo è in completo ordine di lavoro, come prendere un veicolo ad esso è limiti comporta certo rischio. Controllare che i pneumatici siano gonfiati e fissati correttamente, che gli airbag siano funzionali e che il motore sia correttamente sintonizzato e in buona forma.
Che cos’è la potenza?
L’idea di potenza fu creata dall’ingegnere del 19 ° secolo James Watt, che costruì alcuni dei primi motori a vapore. Il lavoro di Watt è stato notevole, e per onorarlo, il suo nome è stato dato all’unità di potenza, il watt (no, non ha inventato la lampadina, ma il suo nome è su ognuno).
Watt stava lavorando in una miniera, utilizzando cavalli per tirare carri di carbone. Voleva determinare quanto carbone un pony potrebbe tirare in un carro su una data lunghezza. Misurò quanti piedi un cavallo poteva tirare 22.000 libbre di carbone in un minuto. Ha poi aumentato tale importo a 33.000 piedi-libbre in un minuto, e lo chiamò potenza.
È una quantità perfettamente arbitraria, ma è diventata la misura di quanto lavoro potrebbero fare i motori – nessuno lo aveva mai misurato prima. Quindi, immagina un cavallo che tira fuori un carro di carbone da una miniera; con 1 potenza di sforzo, il cavallo tira 330 chili di carbone 100 piedi in un minuto.
Misurazione della potenza
La potenza viene misurata da un dinamometro, che è un rotore in un alloggiamento. Ci vuole una certa quantità di potenza per far girare il rotore ad una certa velocità.
Se si mette una macchina in folle, e poi piano il motore mentre è collegato a un dinamometro, il dispositivo mette un carico sul motore e vede se può girare il carico o quanto velocemente può girare il carico intorno. Se si esegue il motore a 5000 giri al minuto, (rpm), si vede quanto carico che accende il dinamometro per calcolare la potenza.
Ogni motore ha una potenza di picco – un valore rpm al quale la potenza disponibile dal motore è al suo massimo. Si vedrà spesso questo espresso in un opuscolo o una recensione in una rivista come “320 HP @ 6500 rpm”.
Potenza lorda o netta
Potenza lorda è una misura della potenza di lavoro di un motore su un solo dinamometro, quando il motore non è collegato ai soliti accessori apparenti in una macchina in esecuzione. La potenza netta misura l’uscita del motore quando è collegata ad accessori azionati a cinghia come pompe dell’acqua, pompe del servosterzo e alternatori. Ci sono anche perdite parassite di potenza causate dalla resistenza della trasmissione e dallo slittamento della frizione o del convertitore che la potenza netta tiene conto. Come risultato dell’alimentazione di queste parti mobili, la potenza netta può essere notevolmente inferiore alla potenza lorda.
Potenza contro coppia
La coppia è definita come una forza rotante. Viene misurato come la quantità di forza moltiplicata per la lunghezza della leva attraverso la quale agisce. Ad esempio, se si utilizza una chiave lunga un piede per applicare 10 libbre di forza a una testa del bullone, si sta generando 10 libbre piedi di coppia. Si noti che la coppia è misurata in libbra-piedi, e potenza è misurata in piedi-libbre al secondo.
La coppia è la forza che può essere applicata per spingere il veicolo in avanti. A un dato peso del veicolo, una coppia elevata significa che il veicolo può accelerare più velocemente ed è più reattivo. Sebbene non sia sempre vero, in generale, maggiore è la coppia prodotta da un motore, maggiore è il potenziale di lavoro che ha. Allo stesso modo, un motore che produce più cavalli in genere ha una maggiore capacità di generare una coppia più elevata.
Per capire meglio il rapporto tra potenza e coppia, pensa alla differenza tra un’auto da corsa e un trattore. Una macchina da corsa è leggera, e quindi il suo alto livello di potenza mette la coppia attraverso il sistema di ingranaggi per farlo andare veloce. Un trattore, d’altra parte, è un enorme, pesante pezzo di macchinario che è destinato a fare il lavoro. Il trattore non può andare veloce, ma il suo ingranaggio applica la coppia in modo che possa spingere e tirare. Se si mette lo stesso motore ad alta potenza su una macchina da corsa e un trattore, il risultato sarebbe una macchina da corsa veloce, ma non un veicolo che potrebbe abbattere un muro di cemento. Il trattore lento applica il suo lavoro alla pressione sul muro e lo rompe.
Questo è il motivo per cui, quando si cercano le specifiche di un’auto in una rivista automobilistica, si vedranno le indicazioni sia per la potenza che per la coppia.
Potenza e prestazioni
Ciò che chiamiamo un’auto “ad alte prestazioni” è solo un veicolo con molta potenza e un peso ridotto. Quindi il rapporto potenza-peso è la determinazione essenziale per un’auto ad alte prestazioni. Un tipico esempio sarebbe una Ferrari, che potrebbe avere 800 cavalli su un’auto da 3.500 sterline. Questo mette il rapporto potenza-peso a circa 0,229. In confronto, un Ford Explorer, che vende per circa un decimo del prezzo della Ferrari, potrebbe avere circa 300 cavalli per spostare circa 4.500 sterline. Il suo rapporto potenza-peso sarebbe molto più basso, circa 0,067. La Ferrari andrà da zero a 60 miglia molto più veloce della Ford Focus.
Dovrebbe essere chiaro, a questo punto, perché i calcolatori utilizzano equazioni basate su peso, tempo e velocità per calcolare la potenza.