masse non sospese e perdite di CV

[Brandhauer]

Buonasera.
beh ci conosciamo quel tanto che basta per sapere che non sono un tecnico. Mi piacerebbe però capire un pò di più come funziona la cosa che guido.

La questione misteriosa che mi arrovella è la seguente:
-tutti sanno che la trasmissione finale si "mangia" circa il 15 anche 20% della potenza espressa (misurata) all'albero;
-non solo anche "masse non sospese" (sotto le sospensioni) come i cerchi per esempio sono responsabili di dispersioni di potenza

Per questi (ed altri immagino) motivi per ridurre le perdite si costruiscono cerchi leggeri, carbonio, magnesio e si alleggerisce il gruppo corona catena pignone magari scalando di passo. Con successo.

Vengo alla domanda:
-l'energia non si crea e non si distrugge
-al limite si dissipa
-la dissipazione di energia produce calore
dov'è che si perde, come si perde il15 o forse anche il 20% dei miei 140cv se il cardano è fresco come una rosellina all'alba di un dì di maggio?
e i cerchi pure, ovviamente. come anche tutti i passaggi intermedi.
certo, ad ogni passaggio qlcs si perde ma... 21/28 cavalli si dovrebbero vedere/sentire mentre s'involano via inutilizzati!

Chi ha voglia di svelarmi un pò quest'enigma?

[valterone]

Tanto per iniziare non é il 20% e non é solo la finale ma tutta la catena della trasmissione del moto, cioè tutto ciò che si trova tra l'albero motore e la ruota. L'energia non si crea e non si distrugge, al limite si dissipa ma si può anche accumulare...

Argomento interessante, attendiamo autri pareri.

[Dennis]

C'è un po' di confusione.

Le masse rotanti, non solo le ruote con i dischi freno e quant'altro, ma anche gli alberi motore, quelli del cambio e quant'altro, sono corpi dotati di una propria massa e di un momento d'inerzia.

Tu avrai imparato dalla scuola che una forza è uguale ad una massa per un'accelerazione, come recita la seconda legge della dinamica di Newton.
Ovvero sia, leggendo al contrario, l'accelerazione di un corpo è uguale ad una forza ad esso applicata diviso la massa del corpo: da qui ne deriva l'intuizione comune che, a parità di forza, un corpo più leggero accelera più velocemente. Per questo banale motivo si può affermare in maniera impropria ma efficacie che per aumentare l'accelerazione del proprio mezzo aumentandone la coppia motrice o riducendone la massa.

Ora, la forza che spinge la tua motocicletta è generata dall'attrito tra la ruota e la strada. La ruota riceve coppia motrice dal motore, o meglio, la coppia motrice mette in rotazione la ruota.
Se un tuo amico prende la ruota della tua moto in mano, sostenendola per un bastone infilato ove normalmente è il perno, osserverai che per metterla il rotazione con una mano occorrerà una certa spinta. Qui altro non è che l'applicazione del secondo principio della dinamica detto come sopra, solo che stiamo parlando di un corpo rotante attorno ad un asse, e non di un corpo traslante.
Per questo invece di forza parleremo di momento di una forza (la coppia motrice del motore), invece di accelerazione lineare di accelerazione angolare, ed invece di massa, di momento d'inerzia attorno ad un asse.

Quando il tuo motore riceve gas quindi, la sua coppia motrice come effetto ha quello di far accelerare la rotazione della ruota posteriore: più la ruota posteriore avrà un momento d'inerzia ridotto, più accelererà velocemente, e dato che la ruota posteriore per attrito con la strada genera una forza di reazione che fa accelerare tutto il veicolo, anche il veicolo stesso accelererà più velocemente.
Lo stesso discorso lo puoi applicare identicamente alla ruota anteriore, anche in caso di frenata ovviamente, ed anche a tutti gli organi rotanti di un motore. Esperienza comune è che alleggerire il volano di un motore, permettete all'albero di prender giri più velocemente.

Per questo motivo, sostituire ruote, pneumatici, dischi freno e quant'altro di solidale a questi componenti, con altre parti dotate di un momento d'inerzia inferiore, fa accelerare e rallentare più in fretta la motocicletta. Ma le dispersioni di potenza come hai visto non c'entrano nulla in questo, né il distinguere tra masse sospese e non sospese, perché gli alberi rotanti del motore sono masse sospese, al contrario delle ruote.

Le dispersioni di potenza si devono per tutte le forme di attrito. L'attrito dei pneumatici sull'asfalto e le loro deformazioni disperdono potenza meccanica, così come gli attriti delle trasmissioni, degli alberi che ruotano sui supporti, dei pistoni che scorrono sui cilindri, del sistema di distribuzione che aziona le valvole, delle pompe di acqua e olio, per non parlare degli attriti interni al motore che si hanno quando i componenti in movimento si trovano a muoversi in una fitta e densa nebbia di olio caldo... la potenza in uscita dall'albero motore si disperde sotto forma di calore prevalentemente, ed il risultato finale sarà che quella utile per muovere la motocicletta è lievemente minore.

[Brandhauer]

Warsteiner grazie!
effettivamente la confusione era moltissima e la nebbia fitta. Ora vedo un pò meglio, grazie.

Mi resta un paragone ingombrante:
quando andiamo a vedere i rally i dischi delle auto brillano al buio, rossi incandescenti!
E' il calore generato dall'attrito furioso che dissipa potenze ragguardevoli.
Capisco che si tratta di un esempio fuorviante come il calore del motore (lì c'è combustione, chiaro che scalda) ma che una buona percentuale di forza/energia se ne vada quasi a freddo non mi convince: c'è altro?

[Dennis]

Il motore della moto non è propriamente freddo.... :D


Se ti riferisci alla coppia conica del cardano, lì la potenza dissipata è ridicola, cosa ti aspettavi che arrivasse a bollire l'olio? :biggrin3:
Si perde molta più potenza con una finale a catena, rispetto ad una moderna ad albero, ma in entrambi i casi si tratta di percentuali comunque bassissime rispetto a quelle complessive all'interno del motore.