Potenza all'albero e alla ruota

[Brein secondo]

Mi sono astenuto finora perchè di fronte alla scienza dei due fratelli c'è solo da inginocchiarsi. E dato che non so come funziona un banco poco aggiungere poco. Solo mi piacerebbe rovinare tutto e creare confusione aggiungendo alcune semplicissime considerazioni del tutto teoriche magari anche sbagliate.
La potenza è una grandezza che tiene conto dentro di se', della forza, dello spostamento e del tempo.
C'è differenza pero' a riguardo del moto traslazione e di rotazione. nel senso che, di base, la potenza in un moto rotatorio (quale quello del albero e della ruota) si basa sui radianti e non sui metri. la conversione, in metri lineari, come ovvio, si puo' fare sapendo la circonferenza della ruota. ma questo è un dettaglio che non aggiunge e toglie nulla poichè modificare i diametri di qualcosa nel sistema, come già enunciato da Aspes comporta sia una una modifica dello sviluppo lineare ma anche una inversa modifica della forza. Dato che sono entrambe variabili della potenza, l'effetto si neutralizza.
Per superare una certa velocità in atmosfera terrestre serve una certa forza (che aumenta credo al cubo rispetto alla velocità o qualcosa del genere). Aumentare il diametro della ruota (o modificare i rapporti a qualsiasi stadio della trasmissione) non modifica in alcun modo l'attitudine a superare una certa velocità in senso teorico.
La necessità di allungare il rapporto nasce dal limite meccanico del motore di non poter girare oltre un certo regime, ma questo è dovuto a fattori totalmente slegati dal discorso che si fa qui. Infatti i motori elettrici ne fanno molto meno ricorso in generale.

Quindi, sempre in linea teorica non c'è nulla che impedisca di misurare potenza al pignone e potenza alla ruota e fare la semplice differenza.
Nel senso che i valori in gioco sono pochi e misurabili. Forza, giri di rotazione, secondi trascorsi.
la coppia si potrebbe derivare a ritroso conoscendo il diametro di cio' che stiamo misurando.

Fin qui ho scritto roba che non aggiunge molto ma una considerazione credo seria invece che non è stata fatta è che il pignone o l'albero sono elementi metallici a cui si puo' collegare un misuratore con dispersioni bassissime mentre lo pneumatico è tutt'altra cosa. Cioè la misurazione alla ruota non è fatta sulla gomma ma a valle di un passaggio in piu', la misurazione è fatta al rullo che viene messo in movimento dalla ruota. E' un limite invalicabile, sembra un dettaglio ma complica di molto le cose.

Il rullo di un banco è certamente fatto per essere piu' accurato possibile ma ci vuole un rilevatore ottico che punta sul cerchio preciso e sofisticato per misurare lo slittamento, e un algoritmo altrettanto sofisticato per valutarne il significato in termini di dispersioni.
L'attrito dello pneumatico poi incide un sacco. Ci avranno pensato certo ma non sono cosi' sicuro che l'aspetto si a contemplato e calcolato nei dati, in ogni caso non spiega di per sé la differenza registrata dal cardano.

Pero' non sono cosi' convinto che scaricare la potenza su un rullo sia esattamente la stessa cosa di scaricarla a terra. Una certa geometria di sospensioni e telaio possono essere piu' adatte o meno secondo me.
Non mi stupisce che la cardanica assorba di piu' ma magari ci sono altri fattori.
Ad esempio l'angolo a cui viene fatta lavorare una trasmissione. Per motivi diversi sia il cardano che la catena hanno attriti diversi in base alla posizione del Forcellone. La catena forse meno, a meno che non sia tirata troppo dovrebbe lavorare a tensione un po' piu' costante.

Quindi riassumendo, non è detto che l'assorbimento sia solo della catena/cardano ma puo' essere a livello el contatto col rullo.
Non è escluso che un paralever sia meno efficiente a trasferire energia al rullo che all'asfalto dritto.
Sarebbe curioso vedere gli altri cardani ma non ho voglia di cercarli.
Come sarebbe curioso misurare (sarà stato fatto) collegando il banco direttamente al mozzo posteriore

[Lucano]

Comunque nell'ipotesi di misurare la potenza al motore, non andrebbe misurata al pignone, ma all'albero motore.
Di mezzo c'è il cambio e la primaria.

[D@go]

I bancoi prova inerziali come dice diavoletto tra le righe ti fanno leggere quello che vuole l'operatore che imposta i parametri con cui viebe calcolato il valore di potenza massima.

Utili per verificare la bontá di una modifica perché il delta tra due rullate é attendibile .

Un gradino sopra la presa per il culo se usati in modalitá oste che ti misura lui la bonta del suo vino.

Altro discorso i banchi frenati ... ma costano.un ordine di grandezza in piu .


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[chuckbird]

Ma quindi alla fine della fiera si è capito perché le trasmissioni delle BMW sono meno efficienti?
Ingranaggi elicoidali a parte?

[Pan]

Si è capito che sparano dati un po'a casaccio.

[chuckbird]

Ok, quindi come era immaginabile, è bene sbattersene bellamente e guidare le nostre amate BMW che vanno divinamente per quel che che sono state pensate...
E consumano pure meno delle altre, in barba alla inefficienza della trasmissione ...

[aspes]

come dice sia il diavolo che Dago l'operatore fa vedere quel che vuole oltre alle incertezze insite nel sistema.
Sulla trasmissione a catena, volendo aggiungere carne al fuoco, si puo' pure dire che il suo rendimento cambia anche in funzione di quanti denti ci sono sopratutto di pignone, perche'' un pignone piccolo causa grandi attriti e usure per "effetto poligonale", quello che succede con i pignoni piccoli e quindi le catene che si "contorcono" intorno ai denti.
Infine si puo' concludere che i banchi con qualche alchimia, qualche approssimazione e qualche "consuetudine" ci possono dare il riporto all'albero, e che se l'operatore e' serio almeno servono a verificare i risultati di qualche modifica visto che gli errori si ripetono al medesimo modo. ma si possono agigungere due considerazioni: mediamente chi modifica ha interesse a fare vedere meravigliosi risultati....
E le case se vogliono senza alcuna modellizzazione vedere quale e' davvero il rendimento di trasmissione possono farlo tranquillamente prendendo un motore, privandolo delle termiche e delle bielle, farlo trascinare da un motore elettrico che traina la sola trasmissione e misurando la potenza in ballo. Se proprio ci tengono. Ma per le case queste cose hanno importanza, per noi NO.

[Lucky59]

Le case se vogliono possono fare tutto quello che gli pare: misurare la potenza all'albero, quella al pignone, alla ruota. Ma quello che conta per qualsiasi costruttore sono le prove normalizzate di omologazione, che si svolgono secondo protocolli ben precisi, controllabili e ripetibili in ogni circostanza. Ovviamente protocolli differenti danno risultati differenti, come per decenni è successo in tutto il mondo industrializzato. In USA usavano lo standard SAE, in Germania quello DIN, in Italia quello CUNA, ognuna dava risultati diversi e non confrontabili. Perfino le unità di misura utilizzate erano differenti: CV, HP, PS ognuno diverso dall'altro, anche solo leggermente. Oggi le prove di omologazione sono del tutto armonizzate in Europa e tutti i prodotti commercializzati in Europa devono adeguarsi a queste norme; inoltre si possono utilizzare solo unità di misura riconosciute normalizzate SI, quindi i kW per misurare la potenza e i Nm per misurare la coppia. Tutto sto pippone per dire che misurazioni effettuate con metodologie diverse daranno sempre valori diversi e, quindi, in linea di massima, sono direttamente confrontabili solo misurazioni effettuate nelle stesse condizioni ambientali, con le stesse apparecchiature di misura, sugli stessi banchi prova e con strumenti calibrati. Tutto il resto è noia.....

[papipapi]

Sono d'accordo con la maggior parte dei colleghi che 20 cv mi sembrano troppi, vero che la catena rende di più.......recitano ( Nonostante tutto, l'insieme di catena, corona e pignone è il più efficiente nella trasmissione della potenza, con solo l'1% - 4% di perdita di trasmissione. Questo dato è di parecchio inferiore rispetto alle trasmissioni a cinghia, e vince a mani basse sulla trasmissione ad albero ) e comunque la R1200R 110 cv bialbero prova su banco alla ruota 102,9/103 cv, perdita trà tutti gli organi 7 cv

[aspes]

beh, per andare all'escursus storico le alfa anni 70 sappiamo benisismo che si fumavano tutta la concorrenza mondiale a pari cilindrata, e che un 1600 alfa ancdava di piu' del 99% delle 2000 concorrenti, pero' comunque baravano sulla potenza dichiarata. Usavano il metodo SAE americano mentre i tedeschi usavano norme DIN.
Col metodo SAE se non ricordo male il motore e' senza filtri, senza silenziatori, depurato della potenza degli accessori, e in piu' in alfa sapevano come si varia l'incrocio valvole con l'asolatura degli ingranaggi delle camme. Il 2000 ne dichiarava 150 negli anni 70, ma DIN saranno stati 135.

[chuckbird]

Un po' come la potenza RMS degli hi-fi...

[carlo46]

ho letto la prova di Motociclismo.
Ciò che mi lascia dubbi è che la medesima percentuale di perdita alla terza cifra decimale (1,168 è il rapporto albero/ruota) si verifica sia per la potenza sia per la coppia.
Ma la potenza massima è a 7700rpm, mentre la coppia massima è a 6300rpm.
Come ho scritto sopra andando nel fino non può essere che i rendimenti della trasmissione siano indifferenti alla velocità di rotazione attuale, non fosse altro per le differenti perdite per sbattimento dei dispositivi che lavorano in olio (cambio, cardano). Quindi è evidente che c'è qualche formuletta approssimata che viene applicata.
Per confronto nel medesimo articolo si riportano i valori della R100RT quando nacque; aveva una perdita minore (1,119 il rapporto albero/ruota) di potenza. A parità di soluzioni tecnologiche di base (cardano).
Qualcuno vuole ipotizzare perchè? Io una teoria l'avrei ma non sono per niente sicuro.

[aspes]

perche' il cardano era con un solo snodo anziche' due.

[carlo46]

giusto, almeno credo. E perchè la moto era cinquanta chilometri all'ora più lenta?

[Lucky59]

Originariamente inviata da aspes

Il 2000 ne dichiarava 150 negli anni 70, ma DIN saranno stati 135.

Alfetta 2000-anno 1985: 130 cv DIN = 150 cv SAE

Prove secondo SAE: potenza misurata all'albero, senza filtri, senza silenziatori, senza accessori (pompa dell'acqua, alternatore, ventola di raffreddamento).

Prove secondo DIN: potenza misurata all'albero, con silenziatori e filtri di serie, con tutti gli accessori montati e collegati al motore come nel caso del veicolo di serie.

[Bassman]

Originariamente inviata da chuckbird

Un po' come la potenza RMS degli hi-fi...

Anche qui c'è da considerare la resa della "trasmissione"...

Un 20W con collegate delle casse AR sembra una radiolina, con delle JBL tira giù i vetri...

[nic65]

Anche qui c'è da considerare la resa della "trasmissione"

l'efficienza in "db" di un altoparlante PRO è ben diversa da uno hifi

un po' come una catena senza gli OR

[chuckbird]

Sì ma il problema è dichiarare la potenza di una cassa espressa in Watt RMS che non ha praticamente alcun senso tecnico se non quello di gettare fumo negli occhi.

Era per fare un paragone simile (ma non uguale) con la potenza DIN e SAE citata da aspes: perché pur essendo vero che i Kw sono sempre Kw sia nel caso di DIN che di SAE, produrre delle specifiche tecniche dichiarando dei valori con casi d'uso che sono praticamente inattuabili su strada, va bene ai tecnici che mettono a punto il motore ma non va per nulla bene all'utente che l'auto deve usarla.

E' un po' come se scrivessi che la velocità massima è di 300Km/h con lo standard KAZ, in cui il test di velocità viene effettuato mettendo in pista tutto il powertrain senza lo chassis...
Va benissimo apprendere una simile informazione ma a livello pratico a me, guidatore, dovrebbe fregare meno di zero.

[Michelesse]

Riguardo le considerazioni circa l’assorbimento di potenza delle trasmissioni al variare del numero dei giri, quando si misura al banco la potenza, lo si fa per leggere quella massima, quindi le considerazioni, giuste, ma filosofiche riguardo il numero dei giri, direi non debbano essere considerate.

Che la trasmissione assorba il 5% o il 30%, quello che si cerca di misurare é la potenza massima che si otterrà al numero di giri massimo che il motore potrà esprimere...

.

[Bassman]

Originariamente inviata da nic65

Anche qui c'è da considerare la resa della "trasmissione"

l'efficienza in "db" di un altoparlante PRO è ben diversa da uno hifi

Mi riferivo ad impianto HiFi, ovviamente.

Per il Pro sono attrezzato diversamente...

[Lucky59]

https://it.wikipedia.org/wiki/Banco_prova

[aspes]

Originariamente inviata da chuckbird

Va benissimo apprendere una simile informazione ma a livello pratico a me, guidatore, dovrebbe fregare meno di zero.

cosa vogliamo dire allore degli astrusi metodi per calcolare i pesi.
Il peso di una auto o moto deve essere in ordine di marcia a serbatoio vuoto ma tutto il resto pronto a partire . E fine della storia.
Tornando pero' alle catene e in generale alle trasmissioni a ingranaggi , ho sempre avuto un dubbio che non riesco davvero a togliermi.
Il rendimento si dichiara in percentuale, e tecnicamente mi sta anche bene perche' alla fine si perde una percentuale.
Quello che istintivamente davvero non riesco a farmi tornare e' che in base a questo concetto una moto di 200 cv perda sulla catena magari 10 cv e una da 50 cv ne perda 2,5 .
Dove accidenti vanno questi cv? in deformazione? ma come e' possibile, la catena mica e' un elastico. Mi risulta difficile istintivamente comprendere come la perdita percentuale sia fissa al crescere della potenza. 10 cv fanno un calore della madonna...dove finisce questa potenza?
Non e'' una domanda retorica, proprio non mi spiego a livello pratico una consuetudine teorica.

[D@go]

Se spingo una moto da cross a velocità costante fatico la meta che spingere un gs che pesa il doppio .

Come mai ? (:


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[Brein secondo]

Originariamente inviata da aspes

Dove accidenti vanno questi cv? in deformazione? ma come e' possibile, la catena mica e' un elastico. Mi risulta difficile istintivamente comprendere come la perdita percentuale sia fissa al crescere della potenza. 10 cv fanno un calore della madonna...dove finisce questa potenza?
Non e'' una domanda retorica, proprio non mi spiego a livello pratico una consuetudine teorica.

Non sono un ingegnere e loro hanno interi capitoli per calcolare perfettamente questo fenomeno pero' cito due cose che magari non spiegano tutto ma sono sicuramente esistenti:
1) prima di tutto la catena è un elastico. Tutti i metalli sono elastici, si potrebbe dire tutti i materiali lo sono. Certo sarà di un materiale e fattura tali da ridurre al minimo la deformazione elastica ma un minimo c'è. Se è vero che l'elastico prima o poi restituisce, è vero anche che non restituisce tutto ma che il processo ha un assorbimento.

2) attrito. Per forza di cose ci sono attriti in particolare i perni contro i rullini e i rullini contro i denti del pignone e corona. Ricordiamoci che stiamo parlando di cambiare direzione alla forza piu' di una volta nel processo. Ogni volta che lo facciamo c'è un attrito (chiedere ai muratori che tirano su i secchi con la carrucola). Se non ci fossero attriti non ci sarebbe usura e il trittico starebbe li' in eterno.

Tema calore, le catene si scaldano eccome, proprio per effetto deli due punti precedenti. Me lo diceva proprio il direttore di una importante casa produttrice di catene. Le catene sono studiate per mantenere inalterate le prestazioni al variare della temperatura. Infatti mi diceva che la catena dimezza la propria vita quando non è lubrificata non per via del maggior attrito in sè ma per il fatto che un maggior attrito ne aumenta la temperatura di esercizio portandola ad un livello diverso da quello per cui il materiale è stato ottimizzato. Espandendosi le tolleranze cambiano con la creazione di giochi che attivano un processo esponenziale di autodistruzione.
Nessuno di noi è mai andato a toccare la catena appena arrivati in autogrill ma di sicuro non è fredda nonostante benefici di una posizione e conformazione favorevole perchè è comunque esposta e libera per buona parte del suo tragitto.

[Lucano]

Aspes, non possono che andare in calore.
Primo principio della termodinamica, l'entropia può solo aumentare.

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