Sur quels critères avez-vous choisi le moteur de votre dernière voiture ?
Combien de kilomètres je fais chaque année avec ma voiture ? Quel est le prix de l’essence ou du gasoil en ce moment ? Combien consomme ce moteur ? Quelle réputation a-t-il, dans mon entourage, dans la presse ou sur Internet ? Quelle est sa puissance ?
Pas trop le choix dans le moteur ici, mais on se contenterait de ça…
Je vous propose une série de 5 articles sur le thème : puissance / couple / performances et tout ce qui va avec pour essayer de comprendre les choses et d’aller plus loin que ce que veulent bien dire les marketeux :
1. Quelques notions sur le couple et la puissance
2. Comment génère-t-on du couple par le moteur ?
3. Les différentes phases d’utilisation d’un véhicule et du moteur (démarrage, accélération, reprise, …)
4. Lire une courbe de couple et en tirer quelques informations
5. Quelques exemples et comparaisons avec des “simulations” maison
La puissance du moteur est sûrement LE chiffre marketingo-technique retenu par les “gens”. On a une voiture de 110 ch. D’ailleurs plus il y a de chevaux, mieux c’est et ça ne date pas d’hier :
Ils étaient tout fous avec 115 poneys.
Le bon vieux temps. (Je n’y étais pas mais je l’imagine comme ça !)
Dans les fiches techniques des constructeurs automobiles sont donnés deux principaux chiffres, où plutôt quatre : la puissance maximale du moteur, son couple maximal ainsi que les régimes moteur auxquels sont atteintes ces dernières valeurs.
Quelques notions et illustrations
- Le couple
Le couple s’exprime en N.m (Newton.Mètre) et comme son unité l’indique, il correspond au produit d’une force et d’une longueur. Vous connaissez l’histoire de l’écrou à dévisser : pour pouvoir le faire, vous devez appliquer un certain couple par l’intermédiaire d’une clef. Deux solutions, soit vous êtes costaud et vous appliquez une force élevée, soit vous êtes faible mais malin et vous utilisez une clef plus longue. Le résultat est le même.
Pour faire avancer une voiture, une force doit être appliquée pour lutter contre la gravité (si pente il y a), contre les frottements des roues et aérodynamiques.
Imaginez-vous derrière une voiture en train de la pousser : c’est cette force.
Dans la vraie vie du véhicule, cette force n’est pas appliquée par vous (enfin je l’espère) mais par l’intermédiaire des roues. Si on multiplie la force de traction par le rayon d’une roue, on trouve ce qu’on appelle le couple à la roue.
Si l’on isole le véhicule et qu’on fait le bilan des forces qui y sont appliquées, on peut déduire que, pour une vitesse donnée (précision importante), l’accélération du véhicule est directement liée au couple à la roue (précision également importante).
- Et la puissance ?
La puissance s’exprime en W (Watt) et correspond au rapport entre une énergie (Joules) et un temps (s).
On la calcule en faisant le produit d’une force en N et d’une vitesse en m/s (ou d’un couple en N.m et d’un régime de rotation en rad/s). Pour reprendre l’exemple de la voiture que vous poussez, vous pouvez délivrer une même puissance de plusieurs façons :
– soit en courant et en ne poussant pas la voiture très fort (sur le plat ou en descente).
– soit en marchant mais en la poussant très fort (en montée par exemple)
Vous comprenez ici bien l’intérêt de la boîte de vitesses. C’est comme pour un vélo : la source d’énergie ne change pas : c’est le cycliste, qui fait un certain poids, a une certaine force dans les jambes et peut faire tourner ces dernières jusqu’à une certaine vitesse. Ensuite plusieurs situations se présentent à lui, des montées, du plat et des descentes. En pédalant toujours de la même façon, il pourra changer ses vitesses de façon à gravir des montées (il cherchera à avoir de la force sur la roue arrière) et dévaler des descentes (il cherchera ici a avoir une vitesse élevée)
C’est exactement la même chose pour une voiture. Le moteur qui est installé à l’intérieur a ces caractéristiques :
– une plage de régime de fonctionnement
– un couple maximal qui varie en fonction de son régime.
A partir de là, la boîte de vitesses est judicieusement choisie afin de remplir au mieux les différentes phases d’utilisation du véhicule.
Quel est le meilleur moteur ? C’est le plus puissant ?
En fait, personne ne peut se prononcer tant qu’on ne répond pas aux questions suivantes :
– quelle est la boîte de vitesses associées au véhicule ?
– que recherchez-vous avec votre voiture ? Vous voulez faire exploser des chronos sur un circuit ? Vous voulez consommer un minimum ? Quelles sensations recherchez-vous ? Où roulez-vous ? Vous voulez changer de rapport toutes les 2 secondes ou pas ? Quel est votre code de carte bleue ? (merci de me transmettre toutes vos réponses)
On a malheureusement beaucoup trop tendance à associer performances et puissance.
Mais en toute honnêteté, combien de temps avez-vous passé sur le régime de puissance max de votre voiture ? Sûrement pas beaucoup. La dernière fois quand vous étiez en train de doubler cette voiture et qu’un camion s’est pointé en face ? Ou peut-être en repartant du péage pour vous venger des 25€ que vous veniez de laisser ?
Vroum.
Nous essaierons de voir dans les prochains articles à quelles phases d’utilisation correspondent les valeurs annoncées par les constructeurs, ce que ça vous apporte dans la vie de tous les jours. Nous regarderons aussi quelques courbes de couple/puissance (qui devraient être fournies avec toute voiture) pour voir ce qu’on peut y trouver. Nous nous pencherons sur les différents types de moteur, Diesel, essence, atmo, turbos pour lister leurs différences d’un point de vue puissance/couple..
Vaste programme qui j’espère vous intéressera en ce début d’année !
Si vous voulez voir la suite, c’est par là.
Retrouvez moi également sur engineworld.fr pour d’autres articles techniques sur les moteurs.
Sources images : autodrome.fr, lettres-histoire.info, forum-auto.com
