Capire l'importanza della coppia del motore

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Quasi certamente conoscete la potenza o la cilindrata del motore della vostra imbarcazione. Ma alcuni produttori di motori marini hanno iniziato a privilegiare la coppia rispetto ai cavalli. In deroga alla prassi standard, Indmar Marine Engines sta persino dando un nome ai suoi modelli di motori della serie Wake in base alla coppia piuttosto che ai cavalli o alla cilindrata. Riteniamo che si tratti di una scelta intelligente, anche se, se non adottata universalmente, potrebbe rendere più complicati gli acquisti a confronto, perché per la maggior parte degli armatori la coppia del motore è più importante dei cavalli. Per capire perché, è necessario comprendere la differenza tra queste due importanti caratteristiche del motore.

La coppia è una misura della forza, solitamente espressa in peso per distanza. Se si appende un peso di 10 libbre all'estremità di una leva orizzontale lunga 5 piedi, si ottiene una forza di 50 libbre-piedi (10 x 5). Nelle tabelle delle specifiche del motore, la coppia è espressa in libbre-piedi (lb.-ft.) o newton metri (Nm).

I cavalli vapore (o kilowatt) sono la potenza, una misura del lavoro svolto in un determinato periodo di tempo. Se sollevate cinque pesi da 10 libbre dal pavimento e li mettete su uno scaffale alto 4 piedi, avete spostato 50 libbre di peso per 4 piedi, ovvero 200 piedi-piedi (4 piedi x 50 libbre) di lavoro. Se completate questo compito in due minuti, avete prodotto 100 piedi-libbre di lavoro al minuto. Un cavallo di potenza è definito come 33.000 piedi-libbre di lavoro al minuto. La formula utilizzata per calcolare la potenza di un motore rotante è la seguente: la potenza in cavalli è uguale a (coppia x giri/minuto)/5.252. Ad esempio, un motore che produce una coppia di 300 libbre al minuto a 5.000 giri/minuto produce 285,6 CV a 5.000 giri/minuto (300 x 5.000)/5.252 è uguale a 285,6).

Il numero riportato sul cofano del fuoribordo rappresenta il picco di potenza nominale. Tale picco si verificherà al massimo del regime di rotazione o in prossimità di esso. La maggior parte dei proprietari di imbarcazioni non passa molto tempo a girare a vuoto. Tuttavia, vogliamo che l'imbarcazione si metta in piano ogni volta che avanziamo l'acceleratore dal minimo, ed è qui che la coppia diventa importante. Maggiore è la coppia all'albero dell'elica, più grande è l'elica che il motore può far girare e maggiore sarà la spinta generata. (La spinta è ciò che fa avanzare l'imbarcazione e la solleva in planata. Una volta planata, l'elica più grande sposta l'imbarcazione più lontano a ogni giro, con maggiore efficienza rispetto a un'elica più piccola. Poiché la potenza in cavalli è una funzione della velocità del motore, un motore che produce più cavalli di picco non produce necessariamente più coppia dove ne abbiamo più bisogno. Il motore ideale per un'imbarcazione produrrebbe la massima coppia all'albero dell'elica a 2.000 giri/min. e manterrebbe questo livello di coppia - la cosiddetta "curva di coppia piatta" - per gran parte dell'intervallo di giri.

Si studi la curva di potenza di un motore Roushcharged Raptor 575 by Indmar da 510 cavalli di picco. Questo motore eroga 520 lb.-ft. di coppia ma solo 198 CV a 2.000 giri/min. La coppia sale costantemente fino al picco nominale di 580 lb.-ft. a 3.000 giri/min. e rimane al di sopra di 570 lb.-ft. fino a quando inizia a diminuire a circa 4.500 giri/min. La curva dei cavalli sale costantemente in diagonale verso l'alto con l'aumentare del numero di giri fino a raggiungere il picco di 5.200 giri/min.

Gli appassionati di sport di rimorchio sono un gruppo di navigatori a cui non importa nulla della velocità massima. Ma ci vuole molta spinta per spingere un'imbarcazione da 6.000 libbre con 5.000 libbre di zavorra, più la zavorra di piombo che molti trasportano e che alcune imbarcazioni più recenti includono, oltre a 2.000 libbre di equipaggio e carburante, a 11 miglia orarie contro un muro d'acqua. Ciò che conta è la coppia a 3.500 giri/min, non il picco di potenza del motore, e si dà il caso che questa sia proprio la curva di coppia del Raptor 575. È per questo che i costruttori di motori da traino, tra cui Indmar, Pleasurecraft, Malibu e Ilmor, si vantano della coppia. Allo stesso modo, anche i motori entrobordo diesel destinati alla propulsione di grandi imbarcazioni da crociera e da pesca sportiva promuovono la coppia

Quando Mercury Marine ha presentato il suo fuoribordo V-12 Verado 600, abbiamo chiesto quanta coppia producesse il motore e l'azienda si è rifiutata di rivelarlo. A dire il vero, la trasmissione a due velocità rende la domanda più complicata, perché qualsiasi riduzione di velocità tra l'albero a gomiti e l'albero dell'elica amplifica la coppia dell'albero dell'elica. Ma non crediamo che nessun produttore di fuoribordo abbia mai pubblicato un valore di coppia. Mercury sostiene che uno dei motivi è che non esiste uno standard industriale per la misurazione della coppia del motore. Un ingegnere ha citato l'esempio di una pubblicità dell'Evinrude che si vantava della coppia dell'albero di trasmissione, ma a un regime di giri del motore anziché a un regime di giri dell'albero di trasmissione, escludendo così il rapporto di trasmissione dall'equazione per un confronto vantaggioso. Potrebbe esserci qualcosa di più di uno standard di prova. Ad esempio, un fuoribordo 250 da 4,2 litri produce più coppia ai medi regimi rispetto a un 225 da 4,2 litri? E se così non fosse, forse sarebbe più intelligente acquistare il 225, meno costoso. Questa sarebbe un'informazione preziosa per gli acquirenti di imbarcazioni.