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Dernière modification 19/12/2019

Eléments qui pénalisent la puissance d'un moteur


C'est une habitude très classique, on compare les moteurs dont on ne connaît pas par leurs caractéristiques techniques. Et on est tous d'accord pour dire que la puissance et le couple sont les deux paramètres sur lesquels nous nous arrêtons tous pour trancher. Plus il y a de puissance et de couple mieux c'est, ça donc logique et immuable (sauf bien évidemment pour celui qui recherche la sobriété avant tout).
Malgré tout, et croyant tous qu'il n'y a pas à plus creuser, il faut quand même prendre en compte certains paramètres ... Voyons lesquels sachant que toute omission de ma part sera, je l'espère, rattrapée dans l'espace commentaire !


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Boîte de vitesses


La puissance et le couple d'un moteur sont une chose, mais la transmission en est une autre ... Quand je parle de transmission je veux bien entendu parler de la boîte avant tout. Il faut donc bien assimiler qu'un moteur coupleux et généreux en puissance peut être dopé ou dévalorisé par une boîte de vitesses.
En effet, des rapports longs auront tendance à rendre muet le moteur, c'est à dire le faire peiner et donner la sensation d'un manque de puissance malgré qu'il soit pourtant "très bien membré" ! C'est donc la réflexion que vous devez vous faire quand vous lisez un essai impliquant un moteur qui semble généreux mais dont les critiques indiquent une certaine linéarité et un manque d'expression. Et si vous êtes acheteur, il ne faut pas hésiter à assimiler la démultiplication des rapports de boîte.

De plus, l'inertie de la boîte a aussi son importance, et donc plus l'ensemble sera lourd plus on aura une déperdition de puissance entre le moteur et les roues ... Cela est d'ailleurs pris en compte lors de la mesure de puissance et couple d'une voiture sur les bancs de puissance.

Transmission, suite ...

Le terme transmission n'implique pas que la boîte de vitesse même si elle a un rôle décisif dans l'agrément moteur et la sensation de puissance. Il reste aussi évidemment le différentiel (dont on se fiche ici pour tout vous dire) et les arbres de transmission. Plus la distance entre le moteur et les roues est importante, plus il y aura une déperdition de puissance. Pour bien comprendre caricaturons un peu les choses, mettez un arbre de transmission de 800 mètres de long entre un moteur de 100 ch et les roues. Il y a de fortes chances qu'on arrive jamais à faire mouvoir ces dernières tellement le poids et l'inertie de la barre seront importants. Comme toujours, plus il y a de masses entre le moteur et les roues plus on va perdre de puissance.
Voila pourquoi il vaut mieux avoir 500 ch dans une Ferrari que dans une BMW, ou même 100 ch dans une Mégane (traction avec moteur à côté des roues) que dans une Série 1 ... Le moteur de la Ferrari (à moteur central, j'ai oublié la précision ...) est quasiment collé aux roues tandis que celui de la BMW (ou toute autre auto à moteur transversal) est à l'opposé ! De ce fait, la perte est bien moins importante sur les Ferrari et autres supercars à moteur arrière (ou plutôt central dans la majorité des cas).


Vous pouvez voir ici que la longueur des cardans / arbre de transmission peut largement changer d'une architecture moteur à l'autre. Les tractions et autos à moteur central / arrière ont donc l'avantage d'avoir à animer des roues qui ne sont pas loin. Voyez un peu, la Ferrari à sa boîte juste à côté des roues arrière qu'elle doit animer. à


Volant moteur

Un volant moteur trop lourd n'est pas bon pour valoriser la puissance du moteur mais aussi son temps de réponse (ça monte et descend plus vite en régime).


Roues / jantes

Sur les moteurs de puissance modeste, des roues qui pèsent un peu trop peuvent vraiment réduire les performances de l'auto. Les jantes en alliage léger  (aluminium, magnésium etc.)  permettent un gain non négligeable. Sachez que si je retire 1 kg par roue (masses non suspendues) on gagnera bien plus que si j'avais alléger l'auto (masses suspendues) de 4 kg (en comptant 1 kg par roue), et pourtant dans les deux cas on a retiré 4 kg ! Le plus important est d'alléger les masses liées à la chaîne cinématique du groupe motopropulseur (du volant moteur jusqu'aux roues).
La largeur des roues sera aussi déterminante : plus c'est fin moins j'aurais besoin de puissance pour arriver à une certaine vitesse. Le diamètre aussi (je parle des pneus, pas des jantes ...Nuance) a une influence sur l'accélération et la vitesse de pointe.
La morphologie des jantes sera aussi primordiale : plus ils auront un effet ventilateur (quand ça tourne ça se met à souffler vers l'extérieur ou l'intérieur du passage de roue) plus l'auto sera freinée (l'idéal est d'avoir des jantes pleines même si c'est affreux).
Sachez enfin, mais vous devez déjà le savoir, que le gonflage des pneus peut changer significativement les performances.



Aérodynamisme

Cette contrainte explose avec la vitesse ... Elle est en effet proportionnelle au carré de la vitesse ! Avoir un bon Cx est important, mais en réalité c'est bien le sCx qui importe.
Notez qu'on est obligé d'ajouter artificiellement une résistance à haute vitesse : l'appui aérodynamique / déportance permet de bien plaquer au sol l'auto (même idée avec l'effet de sol).
Plus d'infos ici.


Accessoires

Les accessoires à animer par le moteur viennent aussi prendre de la puissance ... On peut penser au compresseur de climatisation et aux différentes pompes (direction assistée, pompe à vide, pompe à eau souvent entrainée par la distribution etc.).


Conditions atmosphériques

Plus l'air est dense, plus il y en aura dans les chambres de combustion, et donc j'aurai plus de puissance. C'est d'ailleurs le principe du turbo, il compresse l'air pour en introduire un maximum dans le moteur : cela permet donc d'injecter plus de carburant et donc d'avoir plus de puissance. De manière naturelle (sans parler de turbo), selon la pression atmosphérique on aura logiquement un air plus ou moins dense (plus ou moins comprimé). A 1 bar on est au top (1 bar = pression atmosphérique) mais en dessous le moteur ne pourra pas délivrer toute sa puissance.

La pression atmosphérique varie selon la température et l'altitude.


Puissance et couple sont des informations très partielles et lacunaires  !

Regarder la puissance et le couple d'un moteur est finalement très réducteur. C'est un peu comme si vous jugiez une personne sur le plus gros exploit qu'elle a fait dans sa vie, réducteur non ? C'est pareil avec un moteur, les données de couple et de puissance sont les valeurs maximales atteintes par ce bloc sur toute la plage de régime. Donc je vous pose une question, vaut-il mieux un moteur de 300 Nm qui est à plus de 200 Nm de 2000 à 5000 tours, ou vaut-il mieux un moteur de 350 Nm qui a un couple de plus de 200 Nm de 3000 à 4500 tours seulement ?
En gros, ne vaut-il pas mieux un couple un peu plus réduit mais plus généreux sur une plage de couple, ou un moteur qui produit un couple très généreux sur une petite plage ? Voici ci-dessous des graphiques permettant de comprendre, ce sont des courbes fictives faites rapidement pour que vous compreniez, n'allez donc pas y chercher la petite bête ..


Le moteur B a plus de couple sur son régime optimal mais sur toute la plage de régime le moteur A est plus souvent au dessus de 200 Nm.

Notez au passage que quand vous voyez une courbe aplatie c'est l'électronique qui produit cela par le biais du contrôle du moteur (injection, admission, suralimentation etc). Le but de la manoeuvre est généralement de limiter les émissions de CO2 ou d'éviter de casser une transmission fragile. Certaines boîtes nécessitent qu'on limite le couple. Ex : un moteur de 350 Nm qui est associé à une boîte limitée à 300 Nm de couple doit donc ne jamais dépasser les 300 Nm. L'électronique coupera donc les ardeurs du moteurs quand il atteindra cette valeur.

Notez donc que selon le type de moteur on aura pas du tout les mêmes courbes de puissance et de couple. Les diesels ont généralement un couple très généreux tout de suite mais qui évolue vers le bas en montant dans les tours. Un essence verra son couple plus étalé et on trouvera généralement le pic vers le haut du compte tour. Evidemment, la suralimentation vient encore troubler le jeu avec généralement un couple qui arrive plus tôt mais qu'on perd aussi plus tôt. Mais cela dépend de la manière dont l'électronique pilote la wastegate. Sans oublier les autres dispositifs comme les soupapes variables.

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