Courbe d’équipuissance et courbe de couple

La puissance étant égale au produit du couple par le régime moteur (vitesse de rotation), on peut obtenir la même puissance à différents régimes moteurs et ainsi différents couples. Lorsqu'on joint l'ensemble de ces points, il se dessine une hyperbole. A 4000 tours / minute et 50 Nm, le moteur délivre autant de puissance qu'à 2000 tours / minute et 100 Nm. En quoi cela est-il intéressant vis à vis des caractéristiques de moteur ? Dans quel cas consomme-t-on moins pour la même puissance ?

Une courbe d'équipuissance est une hyperbole (fonction inverse) qui décrit l'ensemble des points de puissance donnée. En effet, sur une courbe de couple, une puissance constante équivaut à un couple inversement proportionnel au régime. Les courbes d'équipuissance forment donc un réseau d'hyperboles qui ne se croisent pas.

courbe d equipuissance et courbe de couple 0

Soit un moteur de 130CV dont on voit ci contre sa courbe de couple (rouge) et sa zone de fonctionnement (bleu clair). On voit 3 courbes d'équipuissance (17CV, 36CV et 130CV).

Considérons l'équipuissance 17CV. La portion d'hyperbole qui se trouve dans la zone de fonctionnement indique l'ensemble des points de fonctionnement qui correspondent à 17CV.

La portion qui se trouve au dessus de la courbe de couple ne peut pas être atteinte (le moteur ne peut pas fournir assez de couple). La portion à droite de la zone de fonctionnement ne peut pas être atteinte (régime max du moteur dépassé)

courbe d equipuissance et courbe de couple 1

Reprenons l'équipuissance de 17CV. Les points A et B se trouvent sur cette courbe. On applique la relation :

Puissance (CV) = couple (Nm) x régime (tours/min) / 7000

En effet, la puissance P(A) en A vaut :

P(A) = 60 x 2000 / 7000 = 17CV

De même, P(B) = 30 x 4000 / 7000 = 17CV

Cela signifie qu'on peut obtenir 17CV indifféremment en se plaçant en A ou en B. Concrètement, il peut s'agir de maintenir une vitesse stabilisée à pente constante tout en jouant sur le rapport (A = 4ème, B = 2ème par exemple). Il y a donc un degré de liberté.

En revanche, pour l'équipuissance de plus grande valeur 130CV (puissance max du moteur), il n'existe qu'un seul point de fonctionnement possible : régime de puissance max et couple max. Il n'y a aucun de degré de liberté. Par ailleurs, l'équipuissance est tangente à la courbe de couple.

On vérifie : P(C) = 140 x 6500 / 7000 = 130CV.

Conclusion

Les courbes d'équipuissance forment un réseau d'hyperboles. Pour obtenir une puissance donnée, on peut se placer en tout point de la portion d'équipuissance contenue dans la zone de fonctionnement du moteur. Pour obtenir la puissance maximum, on doit se placer au régime de puissance maximum et au couple max, sans autre choix possible.

Reste à déterminer la puissance nécessaire en fonction de sa vitesse...

pulse and glide boite vitesse Pulse and Glide (1) : Meilleur rendement moteur courbe d equipuissance et courbe de couple 0 Courbe d’équipuissance et courbe de couple courbe de couple et de puissance moteur 0 Courbe de couple et de puissance moteur puissance couple et regime moteur definition 0 Puissance, couple et régime moteur : définition couple regime moteur fonctionnement Point de fonctionnement du moteur thermique pulse and glide moteur essence Pulse and Glide (2) : Economie théorique d’essence puissance frottements aerodynamiques solide Puissance des forces de frottement en voiture : exemple puissance frottements aerodynamiques Puissance des frottements aérodynamiques en voiture