Couple moteur

En parlant de l'unité automobile la plus importante : le moteur, il est devenu habituel d'exalter la puissance au-dessus des autres paramètres. En attendant, ce ne sont pas les capacités de puissance qui sont les principales caractéristiques d'une centrale électrique, mais un phénomène appelé couple. Le potentiel de tout moteur automobile est directement déterminé par cette valeur.

La notion de couple moteur. À propos du complexe en mots simples

Le couple par rapport aux moteurs automobiles est le produit de la grandeur de l'effort et du bras de levier, ou, plus simplement, de la force de pression du piston sur la bielle. Cette force est mesurée en Newton mètres, et plus sa valeur est élevée, plus la voiture sera rapide.

De plus, la puissance du moteur, exprimée en watts, n'est rien de plus que la valeur du couple moteur en Newton mètres multipliée par la vitesse de rotation du vilebrequin.

Imaginez un cheval tirant un lourd traîneau et coincé dans un fossé. Tirer le traîneau ne fonctionnera pas si le cheval essaie de sauter hors du fossé en courant. Ici il faut appliquer un certain effort, qui sera le couple (km).

Le couple est souvent confondu avec la vitesse du vilebrequin. En fait, ce sont deux concepts complètement différents. Reprenant l'exemple du cheval coincé dans le fossé, la fréquence de foulée représenterait la vitesse du moteur, et la force exercée par l'animal lors de son déplacement pendant la foulée représenterait dans ce cas le couple.

Facteurs affectant l'amplitude des couples

Sur l'exemple d'un cheval, il est aisé de deviner que dans ce cas la valeur de SM sera en grande partie déterminée par la masse musculaire de l'animal. En ce qui concerne le moteur à combustion interne d'une voiture, cette valeur dépend de la quantité de travail de la centrale électrique, ainsi que de:

• le niveau de pression de travail à l'intérieur des cylindres ;
• taille des pistons ;
• diamètre du vilebrequin.

Le couple dépend le plus du déplacement et de la pression à l'intérieur de la centrale, et cette dépendance est directement proportionnelle. En d'autres termes, les moteurs à volume et pression élevés, respectivement, ont un couple important.

Il existe également une relation directe entre le KM et le rayon de manivelle du vilebrequin. Cependant, la conception des moteurs automobiles modernes est telle qu'elle ne permet pas aux valeurs de couple de varier considérablement, de sorte que les concepteurs d'ICE ont peu de possibilités d'obtenir un couple plus élevé en raison de la courbure du vilebrequin. Au lieu de cela, les développeurs se tournent vers des moyens d'augmenter le couple, tels que l'utilisation de technologies de suralimentation, l'augmentation des taux de compression, l'optimisation du processus de combustion, l'utilisation de collecteurs d'admission spécialement conçus, etc.

Il est important que le KM augmente avec l'augmentation du régime moteur, cependant, après avoir atteint un maximum dans une plage donnée, le couple diminue, malgré une augmentation continue du régime du vilebrequin.

Influence du couple ICE sur les performances du véhicule

La quantité de couple est le facteur même qui définit directement la dynamique d'accélération de la voiture. Si vous êtes un passionné de voitures, vous avez peut-être remarqué que différentes voitures, mais avec le même bloc d'alimentation, se comportent différemment sur la route. Ou une voiture d'un ordre de grandeur moins puissant sur la route est supérieure à une voiture avec plus de puissance sous le capot, même avec des tailles et des poids de voiture comparables. La raison réside précisément dans la différence de couple.

La puissance peut être considérée comme une mesure de l'endurance d'un moteur. C'est cet indicateur qui détermine les capacités de vitesse de la voiture. Mais comme le couple est une sorte de force, cela dépend de son amplitude, et non du nombre de "chevaux", à quelle vitesse la voiture peut atteindre la limite de vitesse maximale. Pour cette raison, toutes les voitures puissantes n'ont pas une bonne dynamique d'accélération, et celles qui peuvent accélérer plus vite que les autres ne sont pas nécessairement équipées d'un moteur puissant.

Cependant, un couple élevé ne garantit pas à lui seul une excellente dynamique de la machine. Après tout, entre autres, la dynamique de l'augmentation de la vitesse, ainsi que la capacité de la voiture à surmonter rapidement les pentes des sections dépendent de la plage de fonctionnement de la centrale, des rapports de transmission et de la réactivité de l'accélérateur. Parallèlement à cela, il convient de noter que le moment est considérablement réduit en raison d'un certain nombre de phénomènes antagonistes: les forces de roulement des roues et les frottements dans diverses parties de la voiture, dus à l'aérodynamique et à d'autres phénomènes.

Couple vs puissance. Relation avec la dynamique du véhicule

La puissance est un dérivé d'un phénomène tel que le couple, elle exprime le travail de la centrale électrique effectué à un instant donné. Et puisque le KM personnifie le fonctionnement direct du moteur, l'amplitude du moment dans la période de temps correspondante se reflète sous forme de puissance.

La formule suivante vous permet de voir visuellement la relation entre la puissance et le KM :

P=M*N/9549

Où : P dans la formule est la puissance, M est le couple, N est le régime moteur et 9549 est le facteur de conversion de N en radians par seconde. Le résultat des calculs utilisant cette formule sera un nombre en kilowatts. Lorsque vous devez convertir le résultat en chevaux, le nombre résultant est multiplié par 1,36.

Fondamentalement, le couple est la puissance à des vitesses partielles, telles que les dépassements. La puissance augmente à mesure que le couple augmente, et plus ce paramètre est élevé, plus l'énergie cinétique est importante, plus la voiture surmonte facilement les forces qui agissent sur elle et meilleures sont ses caractéristiques dynamiques.

Il est important de se rappeler que la puissance atteint ses valeurs maximales non pas immédiatement, mais progressivement. Après tout, la voiture démarre à une vitesse minimale, puis la vitesse augmente. C'est là qu'intervient la force appelée couple, et c'est elle qui détermine la période de temps pendant laquelle la voiture atteindra sa puissance maximale, ou, en d'autres termes, sa dynamique à grande vitesse.

Il en résulte qu'une voiture avec une unité de puissance plus puissante, mais pas assez de couple élevé, sera inférieure en accélération à un modèle avec un moteur qui, au contraire, ne peut pas se vanter d'une bonne puissance, mais surpasse un concurrent dans une paire . Plus la poussée est importante, plus la force est transmise aux roues motrices et plus la plage de vitesse de la centrale est riche, dans laquelle un KM élevé est atteint, plus la voiture accélère rapidement.

Dans le même temps, l'existence d'un couple est possible sans puissance, mais l'existence d'une puissance sans couple ne l'est pas. Imaginez que notre cheval et notre traîneau sont coincés dans la boue. La puissance produite par le cheval à ce moment sera nulle, mais le couple (essayer de sortir, tirer), bien qu'insuffisant pour se déplacer, sera présent.

L'instant diesel

Si nous comparons les centrales à essence avec les centrales diesel, la caractéristique distinctive de ces dernières (toutes sans exception) est un couple plus élevé avec moins de puissance.

Un moteur à combustion interne à essence atteint ses valeurs maximales de KM entre trois et quatre mille tours par minute, mais est ensuite capable d'augmenter rapidement la puissance, en faisant sept à huit mille tours par minute. La plage de révolutions du vilebrequin d'un moteur diesel est généralement limitée à trois à cinq mille. Cependant, dans les unités diesel, la course du piston est plus longue, le taux de compression et d'autres caractéristiques spécifiques de la combustion du carburant sont plus élevés, ce qui fournit non seulement plus de couple par rapport aux unités à essence, mais également la présence de cet effort presque au ralenti.

Pour cette raison, cela n'a aucun sens d'augmenter la puissance des moteurs diesel - une traction fiable et abordable "par le bas", un rendement élevé et un rendement énergétique égalisent complètement l'écart entre ces moteurs à combustion interne et les moteurs à essence, tant en termes d'indicateurs de puissance que potentiel de vitesse.

Caractéristiques de l'accélération correcte de la voiture. Comment tirer le meilleur parti de votre voiture

Une bonne accélération repose sur la capacité de travailler avec la boîte de vitesses et de suivre le principe «du couple maximal à la puissance maximale». Autrement dit, il est possible d'obtenir la meilleure dynamique d'accélération de la voiture uniquement en maintenant la vitesse du vilebrequin dans la plage de valeurs à laquelle le KM atteint son maximum. Il est très important que la vitesse coïncide avec le pic du couple, mais il doit y avoir une marge pour son augmentation. Si vous accélérez à des vitesses supérieures à la puissance maximale, la dynamique d'accélération sera moindre.

La plage de régime correspondant au couple maximal est déterminée par les caractéristiques du moteur.

Sélection du moteur. Quel est le meilleur - couple élevé ou puissance élevée ?

Si nous traçons la dernière ligne sous tout ce qui précède, il devient évident que :

• le couple est un facteur clé caractérisant les capacités de la centrale électrique ;
• la puissance est une dérivée du KM et donc une caractéristique secondaire du moteur ;
• une dépendance directe de la puissance sur le couple peut être vue dans la formule P (puissance) \uXNUMXd M (couple) * n (vitesse du vilebrequin par minute) dérivée par les physiciens.

Ainsi, lors du choix entre un moteur avec plus de puissance, mais moins de couple, et un moteur avec plus de KM, mais moins de puissance, la deuxième option prévaudra. Seul un tel moteur vous permettra d'utiliser tout le potentiel inhérent à la voiture.

Dans le même temps, nous ne devons pas oublier la relation entre les caractéristiques dynamiques de la voiture et des facteurs tels que la réponse de l'accélérateur et la transmission. La meilleure option serait celle qui a non seulement un moteur à couple élevé, mais aussi le plus petit délai entre l'appui sur la pédale d'accélérateur et la réponse du moteur, et une transmission avec des rapports de démultiplication courts. La présence de ces caractéristiques compense la faible puissance du moteur, ce qui fait accélérer la voiture plus rapidement qu'une voiture avec un moteur de conception similaire, mais avec moins de traction.