Iniziamo rispondendo alla domanda e poi vediamo perché il mondo funziona in questo modo.
La risposta alla tua domanda ha a che fare con il modo in cui sono progettati i due motori. Il tuo motore diesel da 11 litri ha una corsa lunga . Ciò significa che il pistone percorre una distanza relativamente lunga su e giù nel suo cilindro ad ogni ciclo. Un motore da corsa, invece, ha una corsa breve. Il pistone in un motore da corsa ha un diametro grande per la cilindrata del motore e va su e giù per una distanza relativamente breve ad ogni ciclo. Ciò significa che il motore di un'auto da corsa può funzionare molto più velocemente - fino a 15.000 giri / min in un motore Champ Car - ma ha una coppia relativamente bassa. Un grande motore diesel di solito non può superare i 2.000 giri/min, ma ha una coppia enorme a causa della corsa lunga. La coppia è ciò che consente al tuo motore di trainare un carico enorme su una collina.
Allora perché un motore con una coppia elevata e un basso numero di giri massimo ottiene una bassa potenza nominale? Se hai letto l'articolo intitolato How Horsepower Works, allora sai che un cavallo è pari a 33.000 piedi per libbra di lavoro al minuto. Con questa misura, un cavallo può sollevare 33 libbre 1.000 piedi verticali in un minuto, o 330 libbre 100 piedi in un minuto, o 3.300 libbre 10 piedi in un minuto e così via.
Ciò che un motore produce naturalmente, tuttavia, è la coppia . Pensa a un pistone in un motore a benzina. Quando la benzina si accende, spinge sul pistone e il pistone esercita pressione sull'albero motore, facendolo girare. L'albero a gomiti sente un certo numero di piedi per libbra di coppia nel processo. Ci sono tre variabili che influiscono sulla coppia:
C'è una relazione diretta tra potenza e coppia. Puoi convertire la coppia in potenza con la seguente equazione:
HP =Coppia * RPM / 5.252Quel numero 5.252, tra l'altro, deriva dalla divisione di 33.000 per (2 * pi). Immagina di prendere 33.000 piedi per libbra e di girarlo in cerchio anziché in linea retta. Ad esempio, se hai preso un palo di 10 piedi e lo hai fissato a un asse verticale, la circonferenza del suo cerchio è:
circonferenza =10 * 2 * pi =62,8 piediPuoi vedere dall'equazione della potenza che valori RPM elevati favoriscono la potenza. Se prendi un motore con una certa coppia e lo fai girare a regimi molto alti, può generare molti cavalli anche se la sua coppia non è cambiata affatto. Un motore da corsa può produrre una coppia relativamente bassa, ma poiché può girare così in alto ottiene una grande potenza. Un grande diesel ha una coppia enorme, ma "non ottiene rispetto" in termini di potenza perché non può mai superare i 2.000 giri / min. Questo "ha senso":se due motori producono la stessa coppia, quello che può farlo più volte al minuto fa più lavoro e quindi ha più potenza.
La differenza nei valori di giri massimi ti dice anche perché i camion hanno bisogno di così tante marce. Il motore di un'auto da corsa potrebbe girare al minimo a 1.000 giri/min e accelerare fino a 15.000 giri/min -- un moltiplicatore di 15. Un grande diesel potrebbe avere un moltiplicatore di soli 2 o 3. Poiché l'intervallo di giri tra minimo e massimo è così piccolo su un diesel, ci devono essere molte marce diverse per mantenere il motore nella sua gamma di regimi produttivi a qualsiasi velocità.
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