La teoria è sempre valida

Per vedere come la teoria fin qui analizzata trovi perfetta aderenza con la realtà e sia totalmente generica, la cosa più efficace è quella di applicarla a casi reali.
Abbiamo visto dalla "teoria della similitudine" come le grandezze veramente universali, siano: Pressione media effettiva, Velocità media del pistone, Potenza areolare, Densità globale. Guardiamo la tabella di seguito, dove sono riportate le grandezze appena ricordate e cerchiamo di capire di che motori si tratta:
 

Tabelle comparative di automobili di serie

Nel tentativo di vedere, in pratica, come tutto quello che vi ho raccontato, sia valido anche per i motori delle vetture vere, ho raccolto le caratteristiche dei propulsori di molte auto in commercio, e da queste con le formule più volte ricordate in queste pagine, ho calcolato i valori delle grandezze più significative, i cui valori ci permetteranno di paragonare le caratteristiche dei vari propulsori. I dati li ho presi dai siti internet delle case costruttrici o da riviste di settore. Mi sono molto dispiaciuto notando come raramente i costruttori dichiarino i dati dei loro motori. Finché si tratta di cilindrata e potenza massima è tutto ok, ma già  trovare i dati relativi alla coppia è difficile, figuriamoci quelli di corsa ed alesaggio. Anche in questo caso la Ferrari si dimostra la migliore dichiarando, per tutte le sue vetture, anche quelle più vecchie, ogni genere di dato (probabilmente non ha nulla da nascondere o nulla di cui vergognarsi).  Mi scuso quindi se alcune vetture anche famose non sono in elenco ma non le ho tralasciate per mia volontà. Se vi capitasse di avere schede tecniche dettagliate di vetture non in elenco vi sarei grado di mandarmele ed aggiornerò queste tabelle.

Ho creato dei fogli Excel che raccolgono tutti i dati dei vari motori, e delle vetture su cui sono montati, compreso il prezzo delle stesse. Cliccando sulle icone "Grafico", vi apparirà istantaneamente una pagina con il solo grafico, che sarà leggibile col semplice Explorer, mentre cliccando sulle icone "Foglio Excel" vi appariranno tutti i numeri corrispondenti, ma per aprire questi fogli è necessario, ovviamente, aver istallato, sul proprio Pc, Office di Microsoft, di cui Excel fa parte.

Vetture benzina aspirate sportive

Ho raccolto, i dati dei motori di auto benzina aspirate, vendute come "sportive". Infatti spesso le automobili vengono vendute con varie versioni e motorizzazioni e di solito c'è la versione sportiva, quella che in teoria dovrebbe rappresentare il top di gamma. Vediamo quindi se l'epiteto di sportiva è ben giustificato, e se i prezzi e la fama di certe auto sono ben giustificati o meno.

Velocità media del pistone

Nel grafico sono stati riportati i valori della velocità media del pistone massima, per le vetture in esame. Insieme a questo valore ho riportato il valore del numero massimo di giri e il valore della corsa, perchè le tre grandezze sono legate dalla relazione Up = 2C*n_s . Come detto la Up è un valore che rimane molto simile anche per motori molto differenti. Infatti nonostante la varietà di vetture, il suo valore rimane nell'intervallo tra 13 e 23 m/s, e ricordo che anche per le f1 non supera i 26 m/s. In questo intervallo è però evidente come le vetture più prestigiose e sportive abbiano i valori più alti. Non è quindi un caso che a destra del grafico ci siano le Ferrari e le Lamborghini , oltre alla Honda S2000 che attualmente si presenta come il miglior motore stradale aspirato in commercio. Tra le Ferrari si vede sia che i motori moderni siano già molto più evoluti di quelli di qualche anno fa (basta confrontare 360, 355 e 348), sia come le "piccole" (360, 355) siano le più sportive, mentre le "grandi" (550, 575) siano più "turistiche". Le altre barre relative a numero di giri e corsa fa vedere come questi due parametri siano molto vari e non correlati alla qualità del motore. Infatti è una scelta del progettista, una volta fissato Up, quella di decidere se alzare il numero di giri massimo ed accorciare la corsa o viceversa. Ricordo cmq che per i 4t è una pratica utile quella di accorciare la corsa per riuscire ad avere sezioni dei pistoni maggiori a parità di cilindrata. A tal proposito si distinguono per avere una corsa più lunga dell' alesaggio, alcune vetture come la Fiat stilo Abart, o la Mustang Gt o la Lamborghini Gallardo. In particolare per quest'ultima la scelta è molto strana, per una vettura di tale rango, che va fortemente contro la logica di quanto detto fin'ora! Probabilmente ci sono altre ragioni specifiche, a me ignote. Cmq c'è da dire che con quella lunga corsa, per avere una potenza decente, sono costretti a far andare a lavorare il motore su valori di Up elevatissimi.

Pme

Nel grafico sono stati riportati i valori della pme massima per le vetture in esame. Insieme a questo valore ho riportato il valore di coppia massima e il valore della cilindrata, perchè le tre grandezze sono legate dalla relazione pme = 4p * M / V . Come già più volte ricordato la pme è un valore che permette di paragonare tra loro i motori e che rimane molto simile da propulsore a propulsore, e si assesta nell'intervallo tra i 14 e i 10 bar. Anche in questo caso, si vede come le vetture più sportive e raffinate raggiungano i valori massimi. E' quindi ovvio che a destra del grafico si piazzino Ferrari, Lamborghini e Maserati, oltre che alla Honda s2000 che come detto è dotata di un motore eccezionale, di tipo motociclistico potremmo dire. Tra le Ferrari si nota come quelle di fascia alta come la Enzo o la 550 abbiano valori maggiori o uguali alle più piccole 360 e 355, mentre per la Up era il contrario. Questo è dovuto al fatto che nelle gran turismo si ricerca una potenza più sfruttabile e dolce, e una maggiore affidabilità. Si cerca quindi di migliorare l'aspirazione e la combustione piuttosto che sollecitare le parti meccaniche. Le altre barre relative a cilindrata e coppia massima dimostrano come questi due parametri siano veramente i più vari e inutili per un confronto significativo. E' anche evidente come più si aumenta la cilindrata e più si aumenta la coppia assoluta, ma questo, come tutte le grandezze assolute non è indice dalla bontà del progetto. L'esempio più eclatante è la Dodge Viper, venduta in america come una vettura eccezionale, ma che adotta soluzioni tecniche molto antiquate e che eroga molta potenza solo perchè è un 8000cc, e sottolineo un otto mila centimetri cubi! La qualità del motore è invece paragonabile a utilitarie come la fiat 600 o la opel corsa e poco più della panda, con cui condivide oltre ad altri parametri la potenza specifica di 48cv/litro.

Potenza areolare

Nel grafico sono stati riportati i valori della potenza areolare massima per le vetture in esame. Insieme a questo valore ho riportato il valore della potenza specifica che pur non essendo così significativo come la potenza areolare ha cmq la sua importanza dato che la cilindrata viene comunemente presa come distinzione tra i tipi di vettura e come riferimento nei regolamenti sportivi. Questo valore come già detto è una sintesi veramente efficace per capire la bontà di un motore. Infatti questa grandezza riassume da sola il significato dei due precedenti, senza curarsi però di capire in che modo il progettista si sia rivolto per cercare la potenza massima. Anche in questo caso le vetture più costose e blasonate giustificano la loro fama, mostrando la loro qualità. Si nota come la potenza specifica sia più variabile come dato anche se spesso concorde con la potenza areolare.
Spicca su tutti la honda s2000, che presenta i massimi valori di entrambi i dati. Subito sotto le ferrari 360 e 355 che battono le sorellone, enzo, mursielago, diablo, e f50. Questo secondo gruppo pur essendo più costose e raffinate non ha bisogno in verità di avere potenze specifiche altissime . Infatti la potenza assoluta è enorme, perchè enormi sono le cilindrate, e quindi si cerca una curva di coppia e potenza un pelo più dolce e gestibile. Fare il 6600 della enzo rabbioso come quello della 360 modena significava impedire a tutti coloro che non si chiamano schumcher di guidarla :). Lo stesso ragionamento spiega come mai le gran turismo 550 o 575 siano ancora più dietro. Poi c'è da dire che nella pratica , più un motore è grande e più è difficile costruirlo in modo perfetto, così che è leggermente più facile dare un 2000 come quello della honda che un 6600 come quello della enzo. 
Fanalino di coda, è anche in questo caso la dodge viper gts, la quale è penultima e ultima, a seconda di quale colonnina guardate. Infatti se ci si pensa bene eroga meno cavalli della 360 modena (380 contro 400) ma con più del doppio della cilindrata. ( 3.6 litri contro 8.0 litri).

Vetture benzina aspirate sovralimentate

In questo caso ho raccolto, i dati dei motori sovralimentati, che sono quasi tutti turbocompressi tranne i mercedes che usano il kompressor, cioè il compressore volumetrico. Le vetture che montano motori sovralimentanti hanno di solito un forte accento sportivo, anche se ultimamente anche per piccole cilindrate viene usato, nel tentativo di contenere i consumi.

Velocità media del pistone

Per i turbo, come spiegato nel dettaglio nell'apposito approfondimento, la potenza è ricercata con l'incremento della pme, perchè si fa entrare, forzatamente, nel cilindro una quantità superiore di aria e benzina rispetto a quella che il motore sarebbe in grado di "aspirare" da solo, e  così non c'è bisogno di esagerare con le sollecitazioni meccaniche e quindi con Up. Infatti, come si vede bene, i livelli di Up sono mediamente più bassi dei motori aspirati. Questa differenza è dovuta anche al fatto che aumentare la pme, aumenta il picco di pressione in camera di combustione, il che obbliga a rendere tutti gli organi in movimento più solidi e quindi più pensati, con conseguente difficoltà nel farli muovere molto velocemente. Come si vede ci si ferma ai 20 m/s, contro i quasi 24 delle migliori aspirate. In ogni caso le vetture migliori hanno i migliori valori di Up, mentre le più tranquille sono alla sinistra del grafico.

Pme

La pme è molto alta in questo tipo di motori, ed è ovvio, altrimenti perchè usare il turbo ? Cmq i livelli di pressione sono davvero notevoli e questo spiega la grande potenza specifica ed areolare di questo tipo di motori, come vedremo di seguito. In questo caso tutto il carattere sportivo esce fuori. Infatti una decisa sovralimentazione rende estremamente scorbutico il comportamento del motore e può essere adottata solo su macchine particolarmente sportive indirizzate ad una clientela preparata ad un comportamento così rabbioso! La fanno da padrona in questo caso le vetture come la Lancer Evo o la Impresa Wrx, che derivano direttamente dall'esperienza rallystica in cui le WRC corrono per regolamento con motori 2 litri sovralimentati. Queste vetture in particolare hanno valori elevatissimi, superiori e non di poco ai 20 bar, mentre negli aspirati avevamo visto come si sfioravano nei casi migliori i 14 bar.

Potenza areolare

La potenza areolare conferma le precendenti osservazioni. Le vetture "rallystiche" ed in particolare le EVO, nelle sue varie versioni, hanno valori veramente alti di potenza areolare ed anche come potenza specifica sono su dei livelli inarrivabili per le normali aspirate. Qui si parla di potenze areolari di quasi 123 Cv/dm² contro gli 88 Cv/dm² di una Ferrari 360 Modena. La potenza specifica poi arriva per i modelli migliori a quasi 150 cv/litro mentre per gli aspirati si raggiungevano i 120cv/litro per la honda s2000. A sinistra invece ci sono, come ci si aspettava, le piccole utilitarie che cercano il confort di marcia, i consumi limitati, e una facile erogazione piuttosto che la grande potenza. Insieme a queste si mischiano per motivi simili grandi berline come le lexus e le mercedes che hanno scelto la strada del turbo, ma senza ottenere risultati differenti da un buon aspirato, il che rende non del tutto comprensibile questa scelta dal punto di vista tecnico.