HORSE POWER - TORQUE - RESPONSE

Notiuni de baza

Inima vehiculului dumneavoastra este motorul. Cunoastem ca acesta arde combustibil si face ca masina sa se miste. Din auzite mai cunoastem ca puterea si cuplul sunt niste marimi ce caracterizeaza motorul. Totusi exista oarece confuzie legata de aceste marimi si relatia acestora. Randurile urmatoare isi propun sa elucideze in linii mari misterul.

Viteza este marimea ce caracterizeaza un mobil in miscare ce parcurge distanta d (metru) intr-un timp t (secunda) v = d / t, (m/s). Acceleratia este proprietatea vitezei de a varia a = v / t (m/s2). Acceleratie 0 inseamna viteza constanta. Pentru a accelera un obiect fie il impingi fie il tragi.Cum orice obiect are o masa (greutate) forta necesara acelerarii se cuantifica astfel: F = m x a (kg x m/s2 - Newton). Daca se exercita o forta F asupra unui mobil ce se deplaseaza pe distanta d se cheama ca sa efectuat lucru mecanic, L = F x d (Joule sau Calorie). Puterea reprezinta lucrul mecanic efectuat in unitatea de timp: P = L / t sau viteza cu care se poate efectua lucru mecanic P = F x v (Watt W=1J/s)

In lumea motoarelor si vehiculelor multe lucruri se misca mai mult circular decat in linie dreapta (vezi motorul sau roata). Viteza se exprima in rotatii pe unitatea de timp in loc de distanta pe timp cum am vazut anterior.Rotatii pe minut - RPM. Masa (greutatea) se numeste acum inertie, iar in locul fortei avem cuplul. Cuplul este definit ca forta aplicata tangential la o anumita distanta de centrul de rotatie.

T = F x d (Nm). Cu cat bratul fortei este mai lung cu atat cuplul este mai mare.

Sursa principala de confuzie este ca lucrul mecanic si cuplul au aceleasi unitati de masura, una fiind energie iar cealalta fiind o forta. In interiorul motorului cuplul se obtine cu ajutorul ansamblului biela-manivela.

Relatia dintre CUPLU, PUTERE si TURATIE

PUTERE notata P si expimata in kW (kiloWatts) sau Cai Putere - CP sau in engleza HP (Horse Power)

Un cal putere reprezinta cantitatea de energie necesara urcarii unei greutati de 75Kg la o inaltime de un metru in timp de o secunda.

Marea majoritate a motoarelor grupului VW/AUDI/SKODA/SEAT au urmatoarele puteri de iesire:

90HP = 66kW . 101HP = 74kW . 110HP = 81kW . 115HP = 85kW . 130HP = 96kW . 150HP = 110kW . 180HP = 132kW . 225HP = 165kW

In cazul unui motor, CUPLUL poate fi descris ca forta de rotatie a unui arbore stationar (arbore cotit sau volanta). In schimb Caii Putere pot fi considerati ca forta de rotatie a unui arbore aflat in miscare (roata vehicul). Pentru a intelege, sa ne imaginam 2 oameni care sunt ambii capabili sa ridice 75Kg la o inaltime de 1 metru.. Ambii exercita aceeasi cantitate de "cuplu". Acum sa ne imaginam ca unul dintre ei poate sa ridice cele 75Kg de 10 ori in decursul unui minut iar celalalt poate ridica cele 75Kg numai de 4 ori in decursul unui minut. Putem spune ca primul om este mai puternic. Primul om depune mai mult efort chiar daca ambii exercita acelasi cuplu.

Cei doi parametrii de iesire ai motorului, mentionati anterior, sunt in stransa legatura cu viteza de rotatie: RPM - rotatii pe minut, prescurtat rot/min

Ecuatia matematica a puterii si cuplului este : P(HP) = C(Nm) x RPM(rot/min) / 5252,1

Dar din moment ce 5252 este o constanta, putem considera ca: HP = TORQUE x RPM. Deci rezulta ca sunt 3 moduri in care putem modifica un motor pentru a obtine cai putere mai multi :

#1 - Putem mentine acelasi cuplu ca in cazul motorului standard de la fabricant dar sporim viteza de rotatie RPM

#2 - Putem "genera" mai mult cuplu decat motorul standard dar pastram in schimb aceeasi viteza de rotatie RPM

#3 - Putem mari atat cuplul motorului cat si viteza sa de rotatie, ambele in acelasi timp :-)))

O modalitate principala prin care se poate obtine o sporire a cuplului unui motor, este marirea compresiei (atentie! nu a raportului de compresie... acesta ramane constant acelasi). Compresia sporita conduce la marirea eficientei termice a arderii, deci forta fiecarei explozii creste. Optimizarea amestecului aer/carburant si a avansului. Evident ar fi si alte modificari mai costisitoare cum ar fi: axe cu came cu timpi si distante de ridicare modificate, supape cu palier marit, modificarea/acordarea coloanei de admisie in vedera usurarii absortiei aerului (filtre free air), racirea aerului admis (injectia de apa, marirea radiatorului intercooler, racire cu apa sau freon), marirea presiunii combustibilului si utilizarea de injectoare speciale ce permit obtinerea unei atomizari a carburantului. Eliminarea restrictiilor evacuarii (catalizator + tobe), a intregii coloane de evacuare.