Quanta potenza occorre per andare a 100 all'ora? E a 130?

[Lupo motociclista]

Mi son sempre chiesto quale fosse la potenza necessaria per spingere la nostra Pegaso (ma il discorso può valere per tutti i modelli di moto) ad un determinata velocità.
So bene che a basse velocità la potenza è necessaria solo per vincere l'attrito delle ruote con il terreno, poi man mano che cresce deve vincere l'attrito con l'aria che diventa più importante, prima con quadrato delle velocità, poi con il cubo e ancora seguendo una dinamica complessa.
Ma a 100 all'ora quanta potenza occorre? 10, 15, 20 cavalli? E a 130 ?
Qualcuno può darmi anche solo un idea?

[fedro69]

Se per i 170 km/h effettivi sono necessari tutti i nostri 45 cv
(e sono necessari visto che anche con la greca faccio fatica ad andare oltre)
per 85 km/h se ne useranno 11-12 di cv. ... anche se in V si gira poco sotto i 3000 giri, cioè sui 20 cv alla ruota
i 100 km/h rappresentano un incremento del 17,6% rispetto ad 85 km/h, saranno perciò necessari altri ... boooh!
diciamo 'n antri 3? 4? non di più, probabilmente qualcosa in meno ...
i 130 km/h sono più facili:
lì in V il motore gira a ± 5000 RpM: sono 41-42 cv alla ruota

10dt91z.jpg

[Lupo motociclista]

Certo per la velocità massima è facile, ma a 100 o 130 non apri tutto il gas, ma lo tieni parzializzato, non saprei di quanto, per cui il grafico non è di nessun aiuto, ti dice solo che ai giri corrispondenti a 130 all'ora (o 100 e cosi via) con TUTTO l'acceleratore aperto hai quella potenza.
Come se fossi in una salita.
Ma in piano e con poco gas?

[fedro69]

No: é indifferente quanto sia aperta la valvola dato che ad un determinato regime viene prodotta sempre quella determinata potenza.
Se apri meno del necessario, quel regime non lo raggiungi, se apri di più lo sorpassi prima o poi.
Ripeto:
per fare i 130 km/h reali il motore gira sui 5000 giri in V.
Non c'è bisogno di più potenza di quella fornita a quel regime, logicamente,
molta di meno però anche non può essere, perché altrimenti dove si scaricherebbe?
cioè:
fra attriti, slittamenti etc. quanta perdita si può avere?
e poi c'è da considerare che il grafico è rilevato alla ruota e che sui 40-42 cv a 130 km/H sono ± in giusta proporzione ai 45 cv per i 170 km/H

o altrimenti:
diciamo che per 80 km/h si necessita di 11 cv, cosa abbastanza realistica fra l'altro,
se per il doppio della vel. si necessita di 4 volte la potenza (160 km/h => 44 cv ancora alquanto credibile)
allora per una volta e mezzo si avrà bisogno del triplo: 120 km/h = 33 cv
... sempre lì siamo
se vuoi saperlo più di preciso ... studia!

[phoenix78]

credo che il calcolo sia un po' più complesso. nel senso che volendo un raddoppio della velocità non basta raddoppiare i cavalli. ad esempio per portare un'auto a 300km/h bastano 250cavalli ma per portarla a 400 ne servono mille

[fedro69]

si:
fino ai circa 30 km/h l'incremento di potenza necessario è proporzionale all'incremento di velocità desiderato,
oltre diventa proporzionale al quadrato dell'incremento di velocità
tipo: 1/2Cx ρ V² A
dove Cx è il coefficiente aerodinamico, ρ la densità dell'aria V la velocità e A l'area frontale

[Lupo motociclista]

No: é indifferente quanto sia aperta la valvola dato che ad un determinato regime viene prodotta sempre quella determinata potenza.
Se apri meno del necessario, quel regime non lo raggiungi, se apri di più lo sorpassi prima o poi.
Ripeto:
per fare i 130 km/h reali il motore gira sui 5000 giri in V.
Non c'è bisogno di più potenza di quella fornita a quel regime, logicamente,
molta di meno però anche non può essere, perché altrimenti dove si scaricherebbe?
cioè:
fra attriti, slittamenti etc. quanta perdita si può avere?
e poi c'è da considerare che il grafico è rilevato alla ruota e che sui 40-42 cv a 130 km/H sono ± in giusta proporzione ai 45 cv per i 170 km/H

o altrimenti:
diciamo che per 80 km/h si necessita di 11 cv, cosa abbastanza realistica fra l'altro,
se per il doppio della vel. si necessita di 4 volte la potenza (160 km/h => 44 cv ancora alquanto credibile)
allora per una volta e mezzo si avrà bisogno del triplo: 120 km/h = 33 cv
... sempre lì siamo
se vuoi saperlo più di preciso ... studia!

Non ci siamo, provo a spiegarmi meglio.
la potenza erogata dipende dai numero di giri e dall'apertura di gas che, comandando l'afflusso di miscela determina la pressione in camera di scoppio cioè la coppia.
Posto fermo il numero di giri la potenza varia da un minimo ad un massimo determinati appunto dalla coppia che varia.
Un esempio? Sono su di una salita piuttosto ripida, per andarci a 130 km/h devo aprire parecchio il gas, magari del tutto, in questo condizioni il motore eroga la potenza necessaria per vincere i vari attriti più quella che serve a salire.
Discesa piuttosto ripida, velocità a 130 Km/h per mantenere questa velocità basta una frazione di gas, la potenza erogata è modesta perchè la discesa aiuta.
Questo mi pare palese a chiunque guidi un mezzo. i grafici, ribadisco, danno solo la massima potenza ai vari regimi, data dalla piena apertura di gas, nulla dicono della potenza erogata ad aperture intermedie.
Strada piana a 130 km/h la potenza necessaria è una media tra le due sopracitate.
Stimo sia intorno ai 20 cavalli, ma ho trovato dati discordanti in rete.

[fedro69]

No, decisamente non ci siamo!
ad un determinato nr. di giri il motore produrrà sempre una determinata potenza in kW
che corrisponde ad un determinato momento torcente in Nm.

La coppia motrice (alla ruota) invece cambia in base alla marcia,
così che a parità di momento torcente al motore la coppia alla ruota può bastare o meno a mantenere la velocità. O a variarla.
La maggiore o minore apertura del gas serve a variare, più o meno lentamente, il regime del motore per equilibrare o ottenere cambiamenti.
in salita o apri di più, portando il motore a salire -o almeno a provarci- o scali di marcia per ottenere una maggiore coppia motrice ...

Il Banco altro non fa che misurare quanti kW vengano applicati al rullo
e in base al regime di misurazione con una formula fissa calcolare il momento torcente (o coppia):
CV = kgm x RpM / 716 oppure kW = Nm x RpM / 9365
... oppure alla carlona e per difetto CV = Nm x RpM / 7000 che è facile da calcolare mentre si guida
... e dato che la misurazione dei KW è effettuata alla ruota, per avere i dati al motore, come quelli pubblicati dalle riviste o dai produttori,
il risultato viene prima corretto in base alle perdite medie dovute a trasmissione secondaria e finale
e sulla potenza così calcolata viene poi ri-calcolata il momento torcente al motore.

P.S.
tra l'altro più su ho fatto un errore:
oltre i ca. 30 km/h la potenza richiesta risulta proporzionale non al quadrato, bensì al cubo della velocità!
come da wikipedia
La resistenza dell'aria aumenta al quadrato (doppia vel = quadrupla resistenza) e dato che la potenza è data da vel x resistenza,
abbiamo che per doppia vel venga richiesta 8 volte la potenza iniziale, cioè il cubo.

così partendo dai "canonici" 34 kW per 170 km/h arriviamo ad averne 3.3 kW scarsi per 85 km/h e circa 12 kW per i 130 km/h
TEORICI.
poi però c'è il discorso della coppia motrice e dell'accelerazione effettivamente trasmessa al suolo, e lì a voglia a sprechi!
che spiegano la differenza fra potenza richiesta teoricamente e prodotta materialmente
[e gli sforzi delle case automobilistiche a creare cambi con un numero di marce sempre maggiore
(al momento l'automatico Mercedes sta sulle 18 marce!) per muoversi sempre sun un rapporto di coppia ottimale alla ruota]
Infatti sappiamo da esperimenti sul Pegaso che con rapporti più lunghi s'impiega si più tempo,
ma bastano regimi minori per raggiungere/mantenere la stessa velocità.

[Lupo motociclista]

No, decisamente non ci siamo!
ad un determinato nr. di giri il motore produrrà sempre una determinata potenza in kW
che corrisponde ad un determinato momento torcente in Nm. ...omissis...

Sei de coccio.
non è vero, altrimenti l'acceleratore a cosa servirebbe?
Qualcuno lo convince?

[giamaica75]

Come sprecare inutilmente il lavoro di un buon numero di neuroni...[emoji23][emoji23]

[fedro69]

invece è proprio così e sei tu de tek!
qualcuno glielo spiega ... o gli fa un disegnino?

ci riprovo.
Da cosa è data la velocità?
essenzialmente dalla differenza fa l'accelerazione impartita e la resistenza all'avanzamento,
cioè la resistenza dell'aria principalmente. Nel vuoto una piuma e una moto cadrebbero (pari accelerazione) con la stessa velocità, giusto?
ora: che tu sia da solo o in due, 5000 RpM sono 130 km/h e dato che praticamente né la superficie frontale né la resistenza dell'aria cambiano,
oserei sostenere che la potenza necessaria e prodotta sia uguale, cioè costante.
E costante sarà pure la coppia, essendo direttamente dipendente da potenza e regime.
però in due si deve aprire di più ... brutta storia!
se vedi il peso variabile (e salite e discese modificano anche loro il peso incidendo sull'accelerazione della massa complessiva) non come variante alla ruota,
bensì come variante delle resistenze interne del motore allora capisci come sia necessario un variabile apporto energetico per ottenere un output della stessa grandezza...
aprendo o chiudendo il gas aumenti o diminuisci l'energia delle singole esplosioni
per compensare le maggiori o minori dissipazioni ed ottenere allo stesso regime lo stesso output.

O con altre parole:
è come se ogni kg in più o in meno andasse ad appesantire o ad alleggerire pistone, bielle e manovella
richiedendo un apporto variabile d'energia per fargli trasmettere lo stesso valore energetico ad ogni giro.

Poi oh:
se non ci credi so' cavoli tuoi! ma la realtà se ne infischia delle credenze dei singoli

[tissy]

Mi associo a vittorio...che voglia che ne avete...

[giamaica75]

Tra parentesi, mi associo a fedro sul fatto che a tot giri uno ha tot cv, poi a seconda che sia salita o discesa, da soli o in due, uno apre/chiude la farfalla affinchè il motore si mantenga a quei giri. Gli input esterni (peso, attriti, resistenza, etc) influiscono solo su quanta manetta devi dare per rimanere a quei giri, la potenza è quella, non dipende dagli stimoli esterni

[Lupo motociclista]

Ovviamente la potenza, ad un regime fisso di giri o velocità costante che è la stessa cosa dipende da quanto apri L'acceleratore. In salita o con forte vento contro avrai bisogno di più potenza per mantenere la stessa velocità, in discesa o con vento a favore meno. Questo è lapalissiano. Poi fate voi.

[matteo.t]

Forse stiamo.confondendo la potenza del motore ad un dato regime con l'energia che occorre per ottenere quella potenza..