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Qu’est-ce que le couple d’un moteur?

01 août 2019

Le couple est une force de torsion liée à la force de rotation d’un moteur. Il mesure la force que peut délivrer le moteur dans son mouvement.

Le couple est présent dans la vie et les gestes de tous les jours. Lorsque l’on tourne une poignée de porte, ouvre une bouteille de boisson gazeuse, utilise une clé à molette ou fait tourner les pédales d’un vélo, c’est le couple qui nous permet d’accomplir toutes ces actions.

Examinons cela de plus près. Imaginez que vous serrez un boulon à l’aide d’une clé. La force que vous allez appliquer à l’extrémité de la clé est ensuite transmise au boulon, à l’autre extrémité. La force de torsion exercée sur le boulon est ce qu’on appelle le « couple ».

On mesure généralement la puissance en chevaux-vapeur et le couple en livres-pied (lb-pi).

Pour vous aider à mieux comprendre, continuons avec notre exemple de clé. Imaginez maintenant que vous utilisez une clé spécifique d’une longueur d’un pied pour serrer un boulon. Appliquer une livre de force à l’extrémité de cette clé d’un pied de long revient à exercer un couple d’une livre-pied sur le boulon. On peut augmenter le couple en augmentant le poids appliqué ou en utilisant une clé plus longue.

Les écrous de roue qui fixent les roues à votre voiture doivent généralement être serrés à un couple d’environ 100 lb-pi, ce qui signifie que l’utilisateur doit appliquer une force de 100 livres à l’extrémité d’une clé d’un pied de long.

Le couple dans un moteur de voiture

Tous les moteurs, qu’ils soient hybrides ou à essence, produisent une certaine quantité de puissance en chevaux et de couple. Les deux notions sont liées et expriment la puissance du moteur de différentes manières. On tient même compte du couple pour calculer la puissance en chevaux d’un moteur. On mesure la puissance et le couple pour donner aux acheteurs une idée des performances qu’ils peuvent attendre de leur véhicule.

Les moteurs qui équipent les voitures et les camions grand public produisent généralement un couple de 100 à 400 lb-pi. Ce couple est créé par le déplacement de haut en bas des pistons sur le vilebrequin du moteur, le faisant tourner continuellement. Ce couple est ensuite transmis aux roues par l’intermédiaire de la transmission et du groupe propulseur.

Le couple est le résultat de nombreuses variables, dont la cylindrée et la conception du moteur.

En termes simples, plus un moteur dispose de couple, mieux il est équipé pour faire de gros efforts, comme remorquer ou tracter des charges, ou gravir des pentes raides. C’est pourquoi le couple est souvent la valeur la plus importante lorsqu’on a besoin de déplacer une charge lourde et volumineuse, par exemple lorsqu’un camion tracte une remorque.

La différence entre le couple et la puissance

La puissance en chevaux et le couple sont des moyens différents d’exprimer les performances du moteur d’un véhicule.

La puissance en chevaux exprime les capacités globales du moteur dans toutes les conditions. Pour sa part, le couple exprime la puissance maximale que peut fournir ce moteur à un moment précis alors qu’il donne son effort maximal.

Pour l’illustrer, imaginons que vous magasinez un nouveau système audio. La puissance sonore sera peut-être l’un de vos critères d’achat. On peut comparer le volume d’écoute maximal possible pour une lecture soutenue à la puissance en chevaux d’un moteur. C’est une mesure qui donne une bonne indication de la puissance de ce système audio.

Les graves, de leur côté, font partie de l’expérience d’écoute qui joue sur le volume maximal (les chevaux-vapeur), bien qu’elles soient plus susceptibles d’être évaluées pour leur impact maximal possible, l’espace d’un court instant.

Ainsi, dans un système audio, la puissance en chevaux correspond au volume, et le couple correspond aux basses. Ces deux critères méritent d’être connus et, pour certains types de musique (ou de véhicules), l’un est parfois plus important que l’autre.

Principales différences entre la puissance en chevaux et le couple

La puissance en chevaux exprime les performances globales du moteur. Le couple fournit une mesure simple de la force de torsion maximale que le moteur peut produire lorsqu’il est fortement sollicité.

C’est pourquoi les camions sont équipés de moteurs capables de produire plus de couple que les petites voitures.

Par exemple, le moteur V8 i-FORCE de 5,7 L du Toyota Tundra développe 381 chevaux et dispose d’un formidable couple de 401 lb-pi. Ce couple élevé permet aux conducteurs d’effectuer des tâches difficiles, comme le remorquage, le tractage et la montée de pentes raides.

Pour sa part, la Toyota Corolla Hatchback est équipée d’un moteur 4 cylindres développant 168 chevaux et un couple de 151 lb-pi. Ce véhicule n’a pas besoin d’un couple élevé car sa priorité est l’économie de carburant. Dans ce cas, les ingénieurs ont déterminé la puissance et le couple du moteur de manière à concilier des performances agréables et un excellent rendement énergétique.

Finalement, il faut parler aussi des voitures hybrides, qui utilisent un moteur à essence secondé par un moteur électrique.

En matière de couple, les moteurs électriques sont les champions absolus. En effet, ils peuvent fournir leur couple maximal instantanément. Vous pourrez l’observer la prochaine fois que vous utiliserez votre mélangeur de cuisine : dès que vous l’allumez, son moteur électrique applique immédiatement un couple maximal aux lames en rotation.

C’est ce même couple puissant et instantané qui permet aux véhicules hybrides comme la Toyota Prius, la Corolla hybride et le RAV4 hybride d’offrir une consommation de carburant réduite et des performances supérieures.