(je n'ai pas repris le texte, il date de 2016).
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Pourquoi un moteur essence turbo moderne procure plus de souplesse:
Bonjour, je propose de soumettre ce qui suit à votre sagacité.
La caractéristique principale d’un moteur diesel, comparé à un moteur essence, est qu’il tourne moins vite. Que ce soit son régime de puissance max ou bien son régime max, ils sont généralement 30% plus bas que sur un moteur essence de même puissance.
Pour que ce moteur tournant moins vite entraine la voiture à une vitesse identique, il lui faut donc une transmission plus longue (le développement de la transmission, c'est-à-dire la distance parcourue par tour de vilebrequin, est plus long), ce qui correspond à un rapport de transmission environ 30% plus petit. Ce sera typiquement le cas sur le dernier rapport, en 6ième, pour atteindre une même vitesse de pointe que le véhicule essence.
(Note : le rapport de transmission correspond au rapport entre la vitesse angulaire du moteur et la vitesse angulaire de la roue ; RT = VAm/VAr)
La force motrice dépend du diamètre des roues et du couple transmis aux roues par le moteur via la transmission. Le couple transmis aux roues correspond au couple du moteur multiplié par le rapport de transmission (Cr=Cm*RT).
Si l’on se place, en 6ième, dans la zone de couple max (plateau) de chacun des moteurs, le couple transmis aux roues sera sensiblement identique, moteur en charge, pour les deux types de moteurs (Couple moteur plus élevé de 30% multiplié par un rapport de transmission plus faible de 30%). La force motrice sera donc identique, et toutes choses considérées égales par ailleurs (Masse, SCx, taille des roues,…), l’accélération ou reprise sera identique.
Par contre, ce couple identique transmis aux roues ne sera disponible qu’à des vitesses correspondant à un régime ayant déjà atteint le couple moteur max, environ 1500tr/min.
Avec un rapport de transmission 30% plus petit pour le diesel, cela correspond à une vitesse 30% plus élevée que dans le cas du moteur essence. A cette même vitesse, et pour générer la même accélération, le diesel sera obligé de tomber un rapport.
Cf. l’illustration ci-dessous correspondant à un cas réel.
Le schéma montre que dans cet exemple, l’essence est capable de reprendre à 70km/h en 6ième sur un filet de gaz ; pour le diesel, il faut être à 100km/h.
D’une manière générale, le diesel nécessitera de davantage jouer du levier de vitesse, en particulier aux allures rencontrées en ville et sur routes limitées à 90.
Bien évidemment, chaque cas est particulier, et les 30% sont approximatifs, tant en terme de différence de régime qu’en terme de rapports de transmission.
Il convient de connaitre les plages de régime de puissance max et de couple max, ainsi que les rapports de boite pour se faire une idée du comportement et du caractère d’un véhicule.
Comparaison d’un moteur essence turbo et d’un moteur diesel turbo de 180 ch
Ci-dessous, on peut comparer les courbes de couple et de puissance d’une essence turbo et d’un diesel turbo de puissances similaires :
Diesel turbo : Ford Focus ST TDCi 185 ch, 400 Nm de couple max, 1413 kg.
Essence turbo : Skoda Octavia Combi 1.8 TSI 180ch, 250 Nm de couple max, 1342 kg.
Le couple max de la Ford est supérieur de 60% à celui de la Skoda. On est bien au dessus de la norme de 30 % exposée précédemment.
Et d’ailleurs, le rapport de transmission, bien que plus court en 6ème pour l’essence, ne l’est pas dans les mêmes proportions, 25% environ.
Du coup, le couple max aux roues en 6ème et donc la force motrice, seront meilleures pour le turbo diesel.
On remarque toutefois l’étroitesse de la plage d’utilisation du diesel turbo, environ 3000 tr, deux fois moindre que celle de l’essence turbo.
A partir du couple aux roues, on peut calculer la force motrice, puis, à partir d’un bilan des forces, calculer l’accélération du véhicule.
Le détail des formules et hypothèses est donné ici : https://forum-auto.caradisiac.com/topic ... t=12481509
Le graphe ci-dessous, donne pour les différents rapports de boite, l’accélération disponible pour chacun des deux véhicules en fonction de sa vitesse.
On note dès à présent (courbe verte, pleine) le dilemme posé au constructeur par l’étroitesse de la plage d’utilisation du moteur diesel: soit il rallonge le 6ème rapport pour bénéficier d’une vitesse de pointe conforme à celle des véhicules de cette gamme de puissance (la courbe verte descend et translate à droite), soit il le raccourcit pour rendre ce 6ème rapport utilisable sous les 100km/h (la courbe verte monte et translate à gauche, dans la direction de la courbe pointillée verte représentant la 5ème).
Il a apparemment ici tenté de ménager la chèvre et le chou.
On note également que l’accélération en 6ème à partir de 100, et au-delà, est supérieure sur le diesel, ce qui n’est pas toujours le cas, mais qui est conforme à l’idée généralement répandue.
La différence n’est cependant pas énorme, le poids supérieur et la taille de ses roues handicapant la Focus.
Quoiqu’il en soit, basé sur ces courbes d’accélération on peut modéliser et comparer les reprises à 100 en 6ème sur les deux véhicules :
L’essence termine l’exercice du 100-140 en 6ème, une petite dizaine de mètres derrière.
Evidemment, si on répète l’exercice en laissant la liberté de se placer sur le rapport le plus favorable, on retrouve des performances très proches entre les deux (à peine 1 mètre les sépare, et bien meilleures) :
Quoiqu’il en soit, on vient de montrer que pour ces deux véhicules, le diesel dispose de meilleures reprises en 6ème, ce qui est conforme aux essais publiés sur la Focus, qui sont élogieux sur ses accélérations et ses reprises.
Que se passe-t-il pourtant si on répète l’exercice à plus basse vitesse, par exemple à 70 km/h ?
Alors que la Skoda se plie à l’exercice sans rechigner, la Focus a du mal à accélérer, clairement en sous régime.
Noter que la Focus ne peut tout simplement pas exécuter l’exercice depuis 60 km/h, il lui faut redescendre en 5ème (c’est limite), voire en 4ème.
Tandis que l’essence de son coté reprend en 6ème sur un filet de gaz dès avant 50 km/h.
Une autre façon de mettre en évidence la souplesse supérieure de la motorisation turbo essence est de les comparer sur une large plage d’utilisation.
Ci-dessous, une accélération depuis 60 km/h sur le rapport le plus favorable :
Pour passer de 60 à 190 km/h, l’Octavia doit changer deux fois de vitesse (2->3->4) tandis que la Focus doit changer 4 fois (2->3->4->5->6).
L’un dans l’autre, on comprend pourquoi Peugeot ne propose cette même motorisation diesel (DW10) sur sa 308 GT qu’en boite automatique, quitte à grever (un peu) les performances.
On comprend aussi que les boites auto à 8, 9 ou 10 rapports ne visent pas seulement la réduction des consommations.
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