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Pourquoi la puissance du moteur automobile est-elle spécifiée en termes de couple [Nm] et non de poussée vers l'avant [N] ?
Question
Par exemple, un exemple d'extrait de catalogue pour une moto indique-
Alésage / course : 102,5 mm x 76 mm. Capacité : 1 254 cm3. Puissance nominale : 100 kW (136 PS) à 7 750 U/min. Max. couple : 143 Nm à 6 250 U/min. Taux de compression : 12,5 : 1.
Du point de vue de l'utilisateur, il est sûrement plus intéressé par la poussée vers l'avant que le véhicule peut fournir, par opposition au couple à l'arrière roue (qui dépend également de la mise en œuvre). La poussée est également plus facilement liée à d'autres paramètres d'intérêt, tels que l'accélération (en supposant une masse connue).
Il y a peut-être un argument selon lequel la poussée dépend d'autres variables telles que le diamètre extérieur effectif de la roue arrière (pression des pneus, bande de roulement, etc.), les conditions de la route (quantité de glissement), de sorte que seul un chiffre de référence peut être donné. Cependant, je dirais que le couple en lui-même donne moins d'informations en termes d'expérience utilisateur.
D'après une vérification rapide, les moteurs d'avion sont spécifiés en termes de poussée et non de couple. Alors pourquoi pas pour les vélos et les voitures ? Intéressé d'entendre différents points de vue.
Exemple de spécifications de la page produit de la BMW R1250GS - https://www.bmw-motorrad.co.uk/en/models/adventure/r1250gs/technicaldata.html#/section-technical-data
Réponse populaire
Il y a beaucoup à dire sur ce sujet, mais Solar Mike et Moab en résument à peu près la raison principale. Le couple n'est pas une mesure dérivée dans le but de décrire « l'expérience utilisateur », c'est une mesure de la quantité de force qu'un moteur est capable de produire. Les moteurs tournent, ils produisent donc du couple. Les fusées et les jets poussent, donc ils produisent une poussée (généralement). En fin de compte, c'est juste un autre nombre qui décrit les caractéristiques d'un véhicule - comme pour beaucoup de ces nombres, vous devez comprendre comment l'interpréter pour qu'il vous soit utile. Le nombre qui vous intéresse probablement le plus est le temps de 0 à 100 km/h.
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Je ne suis pas sûr à 100% de l'exactitude de cette réponse, (veuillez commenter si vous voyez des erreurs)
Tout d'abord, le numéro de couple spécifié, juste en dit tellement. Le nombre n'est en fait que la valeur maximale d'une courbe (car le couple dépend de la vitesse du moteur). La courbe de couple est la chose intéressante.
Cela signifie que si l'on compare deux voitures avec le même poids, il n'est pas certain que celle avec le couple max et la puissance max les plus élevés gagnera dans une course d'accélération. Et même si les deux voitures avaient exactement les mêmes chiffres de couple et de chevaux, il n'est toujours pas certain que celle avec les chiffres les plus élevés gagnerait. Parce que cela dépend également de l'engrenage de la boîte de vitesses et de l'engrenage final (et de la taille des roues).
L'image suivante montre une courbe de couple pour une voiture, cette courbe inclut également la boîte de vitesses !
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Les couleurs sauf le rouge indiquent le couple pour chaque engrenage, et le rouge juste la combinaison.
Maintenant pour la poussée. Implicitement, la courbe de poussée est donnée par la courbe de couple combinée à la taille de la roue et à l'engrenage final. Si vous faites quelques multiplications de ces nombres, vous obtiendrez (je pense) la courbe de poussée. Comme vous pouvez le voir, la courbe de poussée vous donnera un pic dans les basses vitesses (environ 30-35 mph dans ce cas). Alors maintenant, si vous fournissez la courbe de poussée, cela en dit long sur l'accélération, peut-être plus compréhensible que le chiffre du couple.
Cependant, vous devez prendre en compte le poids de la voiture, la résistance au vent et au roulement, etc., etc., pour avoir une bonne idée de l'accélération (ce qui, je suppose, est la chose intéressante). Et dans ce cas, ne pourriez-vous pas simplement avoir une courbe d'accélération ?
En outre, il est plus probable qu'improbable que le fabricant pense qu'il est plus simple de fournir un nombre, et non la courbe complète. Ce serait probablement le nombre maximal, et la question est de savoir à quel point la poussée maximale est intéressante puisqu'elle ne se produit qu'une seule fois, puis chute drastiquement. Donc, dans ce cas, n'est-ce pas mieux avec les nombres 0-60 comme le dit @Kitsunemimi ?
Je vais ajouter un peu à la réponse de Kitsunemimi (qui est tout à fait correcte).
Simplement, la poussée est SEULEMENT une force linéaire pointant dans une seule direction.
Comme indiqué, tout avec les ICE aboutit finalement à une énergie de rotation (couple) qui conduira à une poussée (dans un sens, mais pas vraiment). Même là où le caoutchouc rencontre la route, nous n'avons pas affaire à une force linéaire, mais plutôt à de nombreuses forces de rotation qui se combinent, instant après instant, pour produire un mouvement linéaire. (Remarque : une bonne façon de voir cela est d'observer les roues arrière d'une voiture de course de dragsters au lancement au ralenti. Incroyable.)
Comme vous l'avez remarqué, tous les autres facteurs de « l'expérience utilisateur » sont assez variables : friction de la route, pneus, poids de la charge, et al. La seule constante que le constructeur peut vous vendre est la puissance du moteur d'origine - indépendante de toutes ces variables - qui n'est que le couple de sortie. Enfin, comme mentionné tout au long, ce qui détermine en fin de compte le Nm/s² réel ressenti par le conducteur changera considérablement en fonction des rapports de transmission, de la pression des pneus, de la taille des roues et même des facteurs environnementaux tels que la température, l'humidité, la pression, etc.
Même avec les véhicules électriques, ils utilisent toujours le couple et les HP comme cotes, car l'utilisateur peut mieux déduire à quoi pourrait être l'expérience. Ils contournent totalement l'aspect de la courbe de couple de l'équation, mais il s'agit toujours de force de rotation plutôt que de linéaire.