La coppia nel turbodiesel

Aspirato o turbo?

Vi siete mai chiesti come mai nelle auto “di lusso” i motori siano praticamente sempre degli aspirati e il turbo non faccia mai capolino?

La risposta sta in due fattori: il primo è che motori così potenti lavorano benissimo a tutti i regimi; il secondo è che il rumore allo scarico (che in un turbo è nettamente inferiore rispetto all’aspirato) in un bolide da 100 mila euro e più non disturba, anzi è particolarmente apprezzato sia da chi lo guida sia da chi lo vede passare.

Gli ingegneri che lavorano alla Ferrari, e non solo, stanno lentamente cambiando strada, a tutto vantaggio della coppia accresciuta.

I motori turbo sulle auto super veloci

Un esempio chiaro lo si trova nella Ferrari California: nei modelli precedenti era montato un 4,3 litri aspirato, mentre a partire dal 2014 ha preso posto un 3,9 litri turbo. E i numeri parlano chiaro: se prima l’auto si fermava a “soli” 489 CV, ora arriva a 560 CV, mentre la coppia è passata da 465 Nm a 5.250 giri, a 755 Nm a 4.750 giri.

Se vi sembrano numeri da capogiro, è perché non conoscete quelli della Koenigsegg One: si tratta di una vettura a suo tempo prodotta in soli sei esemplari, con un propulsore da 5 litri e 8 cilindri a “V”. A 7.500 giri produce 1.360 CV, con una coppia pari a 1.371 Nm a 6.000 giri.

Nulla a confronto con il gioiello della casa di Elon Musk, la Tesla Model S. Questa auto elettrica è dotata di due propulsori, uno posteriore da 476 CV e uno anteriore da 224 CV. Questi 700 cavalli però hanno la caratteristica di sprigionare una coppia di 931 Nm, ma già a “zero giri”.

La coppia e la potenza ai bassi regimi

Ma cos’è la coppia e in cosa si distingue dalla potenza? A cosa serve in un’auto?

Iniziamo con il dare la formula per il calcolo della potenza, che si ricava moltiplicando la coppia per il numero di giri, dividendo il risultato per 7026; la potenza si esprime in cavalli (CV), mentre la coppia in newton metri (Nm) e il regime in giri al minuto (giri/min.).

Partiamo dal presupposto che la potenza massima, che è dichiarata dal costruttore e che è misurata dai cavalli vapore (CV), è disponibile solo a regimi estremamente elevati; talmente elevati che difficilmente si possono raggiungere in condizioni di guida normale. Quello che farà muovere l’auto e che le “regalerà” determinate prestazioni è dunque la potenza disponibile a bassi regimi.

La coppia è proprio questo: la forza che è generata dalla combustione e che mette in movimento i pistoni; varia al variare della cilindrata (a cilindrata più elevata, la coppia sarà maggiore) e dipende dalla presenza di un compressore (il turbo, per l’appunto), che spinge forzatamente aria dentro i cilindri, incrementando così la “violenza” dell’esplosione. Insomma, al crescere della coppia, cresce l’energia del motore.

Turbo e aspirato: il confronto

Ma in che misura influisce diversamente il turbo sulla coppia?

Se prendiamo due auto simili per cilindrata (1.3 turbodiesel e 1.2 benzina) e numero di cavalli (rispettivamente 75 CV e 69 CV), una con turbo e l’altra no, noteremo subito delle grosse differenze a livello di coppia (190 Nm contro 102 Nm).

Ma le differenze più importanti si hanno confrontando i dati al variare del numero di giri del motore.

A bassi regimi, diciamo attorno ai 1.000, coppia e cavalli saranno identici tra loro per le due vetture, dato che il compressore inizierà a lavorare solo dopo: 85 Nm e 12 CV. E Infatti, già a 1.500 giri la musica cambia radicalmente: 190 Nm e 41 CV per il turbodiesel, contro 88 Nm e 19 CV per il benzina. In termini pratici, questo significherà una ripresa maggiore per il 1.3 turbodiesel, nonostante un peso maggiore e marce più lunghe, rispetto all’altro.

A 4.000 giri, il 1.3 è già alla massima potenza (75 CV, con 132 Nm), mentre il 1.2 benzina eroga 100 Nm e 57 CV. È solo a 4.800 giri che i dati delle due auto si incrociano: 97 Nm e 57 CV per entrambe. Con il dettaglio, non insignificante, che la massima potenza del 1.2 si può raggiungere solo a 5.500 giri, con quello che ciò comporta per consumi, rumore, vibrazioni e usura del mezzo.