Questa grandezza fisica è la risultante della distanza dal punto di
applicazione della forza ed il suo asse di rotazione, quindi sarà il prodotto
della forza applicata per il “braccio di manovella”.
Infatti possiamo portare un banale esempio di coppia, essa viene generata
anche quando avvitiamo o svitiamo il tappo di una bottiglia, pertanto si deduce
che per esercitare valori di coppia più alti basta solamente aumentare la
distanza del punto di applicazione della forza quindi il “braccio di manovella”
e per meglio dire, credo che molte volte ci siamo imbattuti in situazioni
tipiche, tipo lo svitare di un bullone grippato, per il quale è stato necessario
inserire un tubo all’estremità della chiave per allungare la distanza rendendo
più facile l’operazione.
In un motore a scoppio, grazie al meccanismo di biella–manovella, il moto
rettilineo di un pistone viene trasformato in moto rotatorio, e la forza
trasmessa dal pistone che a sua volta è generata dalla combustione, viene
trasmessa all’albero motore mediante una vera e propria manovella trasformandosi
in “momento torcente” o coppia motrice.
Consideriamo anche che in un motore, durante il suo ciclo a solo una fase utile,
tutte le altre sono solo fasi passive in quanto sottraggono energia all’albero
motore, pertanto il valore della coppia erogata non sarà costante. Da ciò si può
spiegare la differenza di erogazione esistente tra un motore monocilindrico e un
pluri-cilindrico: i monocilindrici avranno un grado di irregolarità (differenza
tra il valore massimo e medio della coppia motrice) massimo, che diminuirà a sua
volta con l’aumentare del numero dei cilindri, e per far si che la rotazione di
un albero motore sia uniforme si fa ricorso al “Volano” che ha il compito di
immagazzinare energia nella fase attiva, restituendola poi durante le fasi
passive del ciclo, cioè quando l’energia sottratta tende a far diminuire la
velocità di rotazione dell’albero motore.
In genere nei motori di uso automobilistico il volano è costituito da un grosso
disco di ghisa o acciaio, è fissato all’estremità dell’albero motore, mentre
nella maggioranza dei motori di uso motociclistico, la funzione della massa del
volano viene svolta dal gruppo braccio-manovella e contrappeso dell’albero
motore integrando anche in questa funzione il rotore del generatore.
A questo punto facciamo una considerazione specificando la differenza tra
“coppia motrice” e “potenza” di un motore, infatti molte volte si fa un po’ di
confusione credendo che le due cose siano uguali, ma in realtà sono due cose
completamente differenti.
Per i principi della fisica, la coppia non significa lo spostamento di un corpo,
in quanto se riportiamo l’esempio del bullone bloccato, non otterremo nessun
movimento fino a quando la coppia applicata non avrà raggiunto e superato il
valore della “coppia resistente”, quindi il lavoro è il prodotto tra una forza
applicata ad un corpo ed il suo spostamento indipendentemente dal tempo
impiegato. La potenza, è la velocità con cui viene compiuto questo lavoro
(spostamento), infatti tanto maggiore sarà la potenza, tanto minore sarà il
tempo impiegato per lo spostamento, pertanto di deduce che più e la potenza di
un motore, minore sarà il tempo impiegato a percorrere un determinato tragitto.