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Pourquoi après un certain régime avec le même rapport sélectionné la voiture n'accélère plus ?
Question
J'ai une compréhension de base des boîtes de vitesses et de la raison pour laquelle nous les utilisons, mais ce qui me déconcerte, c'est qu'après environ 4000 tr/min (au moins dans ma voiture), elle n'accélère plus (ou lentement)... Cela semble à appliquer à tout type de boîte de vitesses. Par exemple, dans les vélos, lorsque nous sélectionnons une vitesse inférieure après un certain temps, nous nous sentons sans résistance sous nos pieds et le vélo n'accélérera pas davantage. Si nous ajoutons plus de tours, pourquoi n'obtenons-nous pas plus de vitesse ?
Réponse acceptée
La quantité d'accélération que vous ressentez dépend de la puissance que le moteur peut fournir et de la vitesse à laquelle vous roulez.
Puissance
Les moteurs à combustion interne sont plus efficaces à certaines vitesses qu'à d'autres. Pour illustrer, voici une courbe de puissance et de couple aléatoire :
Le couple (qui est la propriété que vous ressentez lorsque vous accélérez) culmine autour de 3000 tr/min, puis commence à baisser : le moteur devient moins efficace à haut régime.
Vitesse
La traînée augmente avec le cube de la vitesse, elle augmente donc rapidement lorsque vous accélérez. Plus vous allez vite, plus il devient difficile d'accélérer (plus vous avez besoin de couple). À un moment donné, tout le couple du moteur est dépensé pour contrer la traînée (et d'autres pertes), et plus aucun n'est disponible pour accélérer.
Vélos
Sur un vélo, lorsque vous sélectionnez une vitesse basse et commencez à pédaler aussi vite que vous le pouvez, vous tombez sur la limite de régime de vos jambes : le point où vous pouvez' t pédalez plus vite parce que vos nerfs et vos muscles ne peuvent pas se dilater/se contracter plus vite.
Dans une voiture, quelque chose de similaire se produit lorsque vous accélérez à faible vitesse. Habituellement, le moteur a un limiteur de régime pour éviter les dommages. 4000 tr/min est une limite très basse pour un moteur à essence, mais les diesels peuvent avoir des limites dans cette région.
Réponse populaire
Premièrement l'exemple du vélo : la résistance est essentiellement l'accélération. Si vous le sentez, vous accélérez. Vous ne pouvez faire tourner votre pédale que si vite, donc après un certain temps, vous ne pouvez plus augmenter la vitesse de vos pédales, et donc la vitesse du vélo, c'est le moment où votre efficacité a chuté, et vous devez changer de vitesse.
Maintenant les voitures : Un concept similaire s'applique aux moteurs de voiture. Chaque type de moteur a sa propre plage d'efficacité. Si vous avez remarqué, les constructeurs automobiles spécifieraient le couple maximal et les lectures HP à un certain régime. Pour certains moteurs, il est à 4 000 tr/min, pour certains à 6,5 000 tr/min. Cela dépend de la conception du moteur, de la cylindrée, du type, etc.
En outre, la plage d'efficacité peut être ajustée avec différents arbres à cames de profil pour différents types de moteurs, elle est généralement adaptée spécifiquement aux besoins du véhicule - s'il s'agit d'un véhicule de ville , il produirait de la puissance assez tôt et se sentirait vif des lumières, mais s'essoufflerait dans le régime le plus élevé. D'un autre côté, les véhicules de sport auraient une puissance de pointe disponible assez tard dans le régime.
Une fois que vous êtes hors de la plage d'efficacité, les forces agissant sur les composants du moteur comme la friction et l'inertie augmentent, l'efficacité diminue et vous ressentez une perte de puissance.
Il est très coûteux de fabriquer un moteur efficace dans la plupart des plages de régime, mais de nombreuses entreprises ont en fait un calage variable comme V-TEK pour Honda, VVTI pour Toyota, MIVEC pour mitsubishi. Cette fonction ajuste les profils d'arbre à cames en fonction d'un réglage préprogrammé et aide à augmenter la plage dans laquelle le moteur produit la puissance le plus efficacement. Alternativement, la transmission à variation constante est également là pour vous garder toujours dans la plage la plus efficace.