En général, la plupart des conducteurs jugent les voitures en fonction de la puissance du moteur, ce qui implique que plus la voiture est puissante, plus elle est rapide pour un poids et un type de conduite identiques. Cependant, en réalité, une voiture équipée d’un moteur diesel de 80 ch peut démarrer plus rapidement que la même voiture équipée d’un moteur à essence de 110 ch. Le fait est que ce n’est pas seulement la puissance qui est importante pour la dynamique d’accélération, mais aussi le couple maximal du moteur. Nous vous expliquons ce qu’est le couple en termes simples, dans quelles unités le couple est mesuré et comment il est lié à la puissance.
Qu’est-ce que le couple
Qu’est-ce que le couple moteur : en termes simples, il s’agit de la poussée que produit un moteur. Lorsque le moteur tourne, il fait tourner les roues avec une certaine force. Cette force divisée par une unité de longueur (par exemple le rayon de la roue) est le couple. Pour un moteur donné, le couple dépend de nombreux facteurs, de la cylindrée à la forme des cames de l’arbre à cames. Plus le moteur produit de couple, plus il peut faire avancer la voiture.
En raison de leur conception et de leur principe de fonctionnement, les moteurs à combustion interne ont une caractéristique de couple très non linéaire. Par conséquent, si un chiffre de 150 Nm est spécifié dans les caractéristiques du moteur, il s’agit de sa valeur maximale. Elle est atteinte au maximum, à plein régime et généralement dans une plage étroite de tours. Cependant, il existe aussi des moteurs qui présentent une « plage » sur le graphique du couple, lorsque la poussée reste stable à un niveau élevé lorsque le régime moteur augmente – cela est possible avec l’utilisation de la turbocompression. Le régime de couple maximal dépend donc du type et de la conception du moteur.
Revenons à nos voitures conventionnelles : pourquoi celle équipée d’un moteur diesel démarre-t-elle plus vite ? Parce qu’elle a généralement un couple plus élevé, y compris à bas régime. La conception des moteurs diesel est fondamentalement différente de celle des moteurs à essence. Ils sont plus efficaces en raison de la teneur énergétique plus élevée du carburant diesel et du taux de compression. Cela signifie qu’une plus grande quantité d’énergie provenant du carburant brûlé effectue un travail utile, c’est-à-dire qu’elle sert à créer un couple. C’est pour cette raison que les moteurs diesel sont très utilisés dans les véhicules utilitaires.
Qu’est-ce que le couple d’un moteur
Le couple est le produit de la force sur l’épaule. C’est pourquoi son unité de mesure dans une voiture est le newton-mètre (newton multiplié par un mètre) ou, en abrégé, N-m ou Nm. Bien sûr, dans un moteur, il n’y a pas de bras aussi évident que sur les photos du manuel. Au lieu d’un seul bras, il y a un mécanisme complexe. La force est créée par les gaz en expansion dans la chambre de combustion. Contrairement à la puissance, avec ses kilowatts et ses chevaux, les échelles alternatives sont rarement utilisées pour désigner la poussée : lorsqu’on parle de couple, les unités de mesure sont généralement des newtons-mètres.
Comment le couple diffère de la puissance
Nous avons vu de quoi dépend le couple du moteur et ce qu’affecte la poussée. Il est maintenant temps de se souvenir de la puissance.
Reprenons la physique : la puissance du moteur est égale au produit du couple divisé par le nombre de tours divisé par un facteur de 9549 (N=M*n/9549). Le résultat est exprimé en kilowatts. Pour le convertir en puissance métrique, plus familière, il faut le multiplier par 1,36.
Pour une voiture de tourisme ordinaire, le couple maximal se situe dans une fourchette d’environ 150-300 Nm (dans les voitures diesel, il atteint 350-400 Nm), la plupart des moteurs à essence de série modernes tournant jusqu’à 6000-7000 tr/min. Les moteurs diesel d’aujourd’hui sont un peu à la traîne : 5 000 à 5 500 tr/min. En outre, pour faire tourner le vilebrequin à une telle vitesse et, par conséquent, les roues qui y sont reliées, il faut également une certaine poussée. Il s’avère donc que la puissance est une valeur dérivée du couple. Plus il est élevé, plus le moteur est puissant par rapport à ses concurrents.
Il existe une explication plus simple pour les personnes qui ne connaissent rien à l’ingénierie. Une bonne traction vous aidera à tirer une lourde remorque ou à faire patiner vos roues dans le sable. Et avec une puissance élevée, vous pouvez atteindre des vitesses plus élevées s’il n’y a pas de limites.
Le couple peut-il être augmenté
En théorie, c’est possible. En effet, dans un moteur à combustion interne, le couple dépend presque directement du remplissage des cylindres : plus il y a d’air et, par conséquent, de carburant qui entre et brûle, plus le moteur produit de poussée. Cependant, les moteurs sont conçus pour certaines caractéristiques de traction. Il est possible d’augmenter le couple (et la puissance), mais cela implique généralement une réduction de la durée de vie. Il existe globalement deux méthodes : mécanique et électronique.
L’électronique consiste à modifier le programme de gestion du moteur, en augmentant la quantité d’air et de carburant dans les cylindres : grâce à une pression de suralimentation plus élevée, à différentes phases d’ouverture des soupapes ou à l’injection, etc. Les manipulations du programme (chip tuning) dans les moteurs turbo peuvent « supprimer » jusqu’à 20 % du couple supplémentaire sans modifier fondamentalement la conception. Mais pour les moteurs « atmosphériques », ce pourcentage est généralement plus modeste, de l’ordre de 5 à 7 %.
La méthode mécanique consiste à modifier la géométrie du groupe cylindre-piston, les systèmes d’admission et d’échappement, ainsi qu’à augmenter le volume des cylindres. Cette méthode étant coûteuse, elle n’est généralement utilisée que pour les voitures de sport.
Quoi qu’il en soit, une augmentation significative du couple s’accompagne d’une perte de marge de sécurité, d’une usure plus intense et, par conséquent, d’une réduction de la durée de vie du moteur avant sa révision.
Totaux
- Le couple est, en termes simples, la puissance du moteur.
- Le couple est mesuré en Nm (newton-mètre).
- Les moteurs turbo (y compris les diesels) ont un couple élevé qui est obtenu à bas régime, les moteurs atmosphériques – généralement à un régime moyen ou supérieur à la moyenne.
- Tout réglage du moteur visant à augmenter sensiblement le couple entraîne une perte de durée de vie du moteur.
