Le couple d'un moteur de F1 n'est que de 35mkg ?

[Invité §jeg173Kp]

Bonjour à tous,

 

Tout le monde connaît la puissance des F1 actuelles (900 ch à 19000t/mn), mais le couple n'est jamais communiqué (courbe de couple, couple maxi, régime moteur pour le couple maxi).

 

Quelques recherches sur le web ne m'ont jamais apporté de réponse.

 

Quelqu'un connaît-il ces chiffres ?

Car de mon côté, je me suis embarqué dans de petits calculs afin de découvrir par moi-même l'ordre de grandeur du couple d'une F1 !

 

Il est impossible de connaître le couple maxi car on ne dispose pas de la courbe de couple. Mais on peut calculer la valeur du couple au régime maxi, car on connait la puissance.

 

En effet : P=CR, on en déduit C = P/R

-> P=puissance (exprimée en W)

-> C=couple exprimé en Nm (Newton x mètres)

-> R=Régime (exprimé en radians/s)

-> 1cheval = 718 W

-> 1kg=9,81N (au niveau de la mer)

-> 1 radian = 2PI = 2 x 3.1416.... (le radian est un chiffre sans dimension)

 

exit les chevaux, les tours/minutes, les mkg : en physique, il est indispensable de travailler en unités de mesures SI :

P=900 x 718 = 646200 Watts ; R=19000t/mn = 1989 rad/s

donc C = P/R = 324Nm = environ 33mkg (à 19000t/mn)

 

J'en arrive donc à une valeur de 33mkg. Ce qui semble peu pour un monstre de vitesse qu'est une F1! Cela ne correspond pas au couple maxi mais au couple obtenu au régime maxi.

 

Cependant, il ne faut pas oublier qu'un régime de 19000t/mn autorise une F1 à utiliser des rapports de boîte très courts (j'estime presque 3 fois plus courts qu'une voiture de tourisme) :

-> rapports hyper courts, associés à un couple de l'ordre de 35mkg ,et un poids de 600kg , voilà ce qui fait accéler fortement la monoplace (je ne prends pas en compte l'aérodynamique)

 

(En ce qui concerne le couple maxi, on peut estimer que celui-ci doit être légérement supérieur à 33mkg, en prenant l'hypothese que le couple maxi n'est jamais atteint au régime maxi ...)

 

On constate donc que ce qui fait la singularité d'un moteur de F1 n'est pas le couple, mais la puissance.

En effet, les ingénieurs cherchent des tours moteur pour augmenter la puissance, mais la valeur de couple n'augmente pas significativement ?

D'ailleurs, on constate que sur les moteurs atmosphériques "classiques" à essence, le rendement du couple est de l'ordre de 10mkg par litre de cylindrée (ex : BMW 330=environ 30mkg de couple, Ferrari Enzo 6000cm3= environ 60mkg de couple), cela semble aussi être le cas pour les moteurs de F1 dont la cylindrée est de 3 litres -> couple d'environ 30-35mkg !

 

 

Etes-vous d'accord avec mon raisonnement ?

Quelqu'un connaîtrait-il déjà les valeurs de couple d'un moteur de F1 ? (courbe de couple, couple maxi ...)

 

Jeg

 

 

 

[Invité §fif363Pn]

Pour avoir essayé, il est clair que sous 6/8000 trs il n'y a rien. En accélérant fort, l'impression n'est pas celle d'une poussée comme c'est le cas en disposant de beaucoup de couple, mais d'une aspiration vers l'avant parallèlle à la montée en puissance.

[Invité §sim470pc]

 

En sport auto, seule la puissance Maxi compte

 

Et plus le régime est élevé, plus la puissance est élevé car plus d'essence brulée...

 

[Invité §Ali768jB]

En atmo essence, y'a pas de miracle de toute façon

 

Ali

[Invité §Sho344rs]

Le raisonnement ne me paraît pas débile, au contraire.

Je pense qu'une F1 n'a pas un couple monstrueus car elle n'a pas vocation à tirer une lourde charge.

Par contre, la courbe de couple doit être assez plate, non ?

 

 

Auter question dans le même registre : puisque les meilleurs moteurs du point de vue rendement sont le 6 en ligne et le 12 en V à 60° (doute sur le 60°...), pourquoi les moteurs de F1 sont des V10 (à 90 ° ???) ?

[schingouz]

la formule p=C/r doit etre bornée, car sinon à 1000tr/mn, je te dis pas le couple.

 

cette formule me laisse perplexe, tout de même

 

Nicolas

[Invité §sim470pc]

Le raisonnement ne me paraît pas débile, au contraire.

Je pense qu'une F1 n'a pas un couple monstrueus car elle n'a pas vocation à tirer une lourde charge.

Par contre, la courbe de couple doit être assez plate, non ?

 

 

Auter question dans le même registre : puisque les meilleurs moteurs du point de vue rendement sont le 6 en ligne et le 12 en V à 60° (doute sur le 60°...), pourquoi les moteurs de F1 sont des V10 (à 90 ° ???) ?

 

Parce que c'est le meilleur compromis puissance/vitesse de rotation/conso pour une cylindrée de 3L

 

Ferrari ont été les derniers à abandonner à contre-coeur le V12 qui a pourtant une puissance maxi théorique supérieure mais il consommait beaucoup trop, donc plus d'essence a embarqué = plus de poids

 

[MasterLudo]

En tout cas vous comprenez pourquoi on a pas besoin de plein de couple pour bouger les fesses de nos voiturettes honda VTEC

[Invité §Sho344rs]

En tout cas vous comprenez pourquoi on a pas besoin de plein de couple pour bouger les fesses de nos voiturettes honda VTEC

 

Ils sont où les moteurs VTEC en F1 ??? :D

[Invité §vga606kW]

Parce que c'est le meilleur compromis puissance/vitesse de rotation/conso pour une cylindrée de 3L

 

Ferrari ont été les derniers à abandonner à contre-coeur le V12 qui a pourtant une puissance maxi théorique supérieure mais il consommait beaucoup trop, donc plus d'essence a embarqué = plus de poids

 

 

Je pense qu'il y a en plus de cela une question d'encombrement. Plus le moteur est compacte, plus il y a de place autour pour les échappements (très complexes en F1), la boîte et les apendices aérodynamiques (ta mère..).

 

OK ??

 

 

[Invité §_To656Fc]

Vi... 35MKG c'est déjà beau pour un 3L atmo ultra pointu... .

 

 

[Invité §jeg173Kp]

la formule p=C/r doit etre bornée, car sinon à 1000tr/mn, je te dis pas le couple.

 

cette formule me laisse perplexe, tout de même

 

Nicolas

 

Je n'ai pas écris p=C/r mais : p = C x R (couple multiplié par la vitesse angulaire, ou si tu préferes : couple multiplié par le régime moteur)

De plus, pour un régime moteur donné, le couple varie : c'est la courbe de couple : C = f®. Ce qui permet >logiquement< de déduire la courbe de puissance en appliquant la formule p= C x R. C'est du cours de mécanique simple (lycée 1ere S).

Le régime maxi du moteur étant limité par les frottements internes.

 

En revenant sur le sujet, je pense que la courbe de couple d'un moteur de F1 doit être tres pointue, et le couple maxi doit etre tres haut perché, proche du régime maxi (voire identique ?). On le constate bien à la télé: le régime de ces moteurs se situe presque toujours entre 15000 et 19000t/mn

 

Ceci dit, personne n'a encore répondu à ma question : quelqu'un confirme-t-il que le couple d'une F1 est de l'ordre de 35mkg ?

[Invité §jeg173Kp]

Je pense qu'il y a en plus de cela une question d'encombrement. Plus le moteur est compacte, plus il y a de place autour pour les échappements (très complexes en F1), la boîte et les apendices aérodynamiques (ta mère..).

 

OK ??

effectivement le V10 est l'architecture qui offre le meilleur compromis encombrement-puissance

[Invité §vga606kW]

Je n'ai pas écris p=C/r mais : p = C x R (couple multiplié par la vitesse angulaire, ou si tu préferes : couple multiplié par le régime moteur)

De plus, pour un régime moteur donné, le couple varie : c'est la courbe de couple : C = f®. Ce qui permet >logiquement< de déduire la courbe de puissance en appliquant la formule p= C x R. C'est du cours de mécanique simple (lycée 1ere S).

Le régime maxi du moteur étant limité par les frottements internes.

 

En revenant sur le sujet, je pense que la courbe de couple d'un moteur de F1 doit être tres pointue, et le couple maxi doit etre tres haut perché, proche du régime maxi (voire identique ?). On le constate bien à la télé: le régime de ces moteurs se situe presque toujours entre 15000 et 19000t/mn

 

Ceci dit, personne n'a encore répondu à ma question : quelqu'un confirme-t-il que le couple d'une F1 est de l'ordre de 35mkg ?

 

 

Ben navré, moi je peux pas te répondre??!! Ca semble cependant assez crédible. Si tu as un couple de 35 au régime max, il y a des chances que ce couple soit de l'ordre de 38-40 au meilleur de la courbe. Appliqué à un poids de l'ordre de 600 kilos, ca doit faire comme si une M3 de 1500 kilos avait plus de 100mkg de couple.... Ca laisse rêveur, sans compter les chevaux...

 

 

[Invité §197034Et]

la formule p=C/r doit etre bornée, car sinon à 1000tr/mn, je te dis pas le couple.

 

=> sur une F1, le régime tr/min est très haut perché => 5000

[Invité §jeg173Kp]

En sport auto, seule la puissance Maxi compte

 

Et plus le régime est élevé, plus la puissance est élevé car plus d'essence brulée...

Il n'y a pas que la puissance dans le sport auto.

Couple et Puissance sont INTIMEMENT et DIRECTEMENT LIES ! (P = C x R)

 

Le couple est ce qui permet à la voiture d'avancer, c'est-à-dire d'accéler. Plus le couple est elevé, puis la voiture accélere.

 

La puissance est ce qui permet à la voiture d'avoir une vitesse maximum. Plus la puissance est elevée, plus la Vmax est élevée.

 

Un moteur a explosion tourne, c'est pour cela que l'on parle de couple qui n'est autre qu'une FORCE F multipliée par une DISTANCE D.

C'est cette force F qui est appliquée (via le rapport de démultiplication homogene à une distance) à la roue qui fait avancer le véhicule de masse M.

L'accélération du véhicule est alors A = F / M

 

[ Si on prend une fusée (style ariane 5), on ne parle pas de couple, mais de poussée, c-a-d dire de FORCE, car l'éjection des gaz se fait dans un mouvement de translation et non de rotation ! ]

 

Je reviens aux tutures.

On peut parfaitement imaginer de concevoir un moteur qui fait 340 chevaux dans une caisse de 1300kg, et un couple de 3mkg (oui 3mkg). dans ce cas, la voiture atteindra grosso-modo 270km/h mais fera le 0 à 100Km/h en 30s ! -> pas envisageable sur un circuit !!!

Autre cas : on imagine de concevoir un moteur qui fait 37 mkg dans une caisse de 1300kg, et une puissance de 34 chevaux (oui 34 chevaux). dans ce cas, la voiture atteindra à peine 100km/h, mais fera le 0 à 100 km/h en 6 econdes !

 

DONC IL N'Y A PAS QUE LA PUISSANCE DANS LE SPORT AUTO !

DONC IL N'Y A PAS QUE LE COUPLE DANS LE SPORT AUTO !

-> Les 2 sont importants !

-> CQFD

 

PS: dans ma discussion, j'ai fait abstraction de la courbe de couple, en supposant que la courbe est plate (couple identique à tous les régimes)

 

[Invité §tot786Yf]

la formule p=C/r doit etre bornée, car sinon à 1000tr/mn, je te dis pas le couple.

 

cette formule me laisse perplexe, tout de même

 

Nicolas

 

Cette formule (P=C*r) est tout simplement une définition de la puissance, donc elle n'a pas à te laisser perplexe.

 

[Invité §tot786Yf]

A part ça, cela me paraît tout à fait plausible que les F1 aient un couple de 35 mkg : c'est un 3L atmosphérique, toute la puissance est obtenue grâce au régime de rotation élevé.

Cela dit, j'avais lu quelque part que la plage d'utilisation d'une F1 est énorme (du style de 12000 trs/min à 18000trs/min), donc le couple maxi doit être assez bas (relativement) dans les tours.

[Invité §sac206LW]

Ils sont où les moteurs VTEC en F1 ??? :D

 

Ben...je vais peut-être dire uneuh konneurie monstrusteuse, mais il me semble qu'il y a eu des moteurs VTEC ou assimilé en F1, et que c'est pour fêter la victoire de cette architecture que HONDA a sorti le CRX VTEC. (je crois que j'ai lu ça sur un site internet)

 

[Invité §Ali768jB]

PS: dans ma discussion, j'ai fait abstraction de la courbe de couple, en supposant que la courbe est plate (couple identique à tous les régimes)

 

T'as surtout fait complètement abstraction du concept de couple à la roue

Et FA ne tolère pas l'approximation !!!

 

Ali

 

PS: bienvenue

[schingouz]

bah oui, sinon, avec ce raisonnement, chaque moteur donne la même valeur, c'est bizarre.

 

or on voit bien que même à régime égal, deux moteurs ne donnent pas la même valeur, en fontion des frottements, de la qualité de l'explosion, qui détermine la force de translation des pistons, etc...

 

non, décidemment, cette formule me semble bien trop simple pour être appliquée linéairement, elle doit être fonction d'autre paramètres à définir au préalable.

 

Sinon, comment faire avec cette formule pour déterminer un moteur à longue course ou à course courte? Cela m'intrigue, y a t il un motoriste dans la salle?

 

Nicolas

[Invité §sam742hJ]

T'as surtout fait complètement abstraction du concept de couple à la roue

Et FA ne tolère pas l'approximation !!!

 

Ali

 

PS: bienvenue

 

il a pas tort si tu prends une voiture electrique

comme une saxo qui fait 20 Cv a tout cassé pour pres d'une tonne

avec un couple de 13 a 1trs minute

ca pousse fort au demarrage et ca plafonne a 100 110

mais c'est le top a conduire

 

 

[Invité §Oui275mo]

T'as surtout fait complètement abstraction du concept de couple à la roue

Et FA ne tolère pas l'approximation !!!

 

Ali

 

PS: bienvenue

 

je pense qu'au contraire, ses 2 exemples se font à transmission identique :

d'un coté un moteur sans aucun couple (super super carré ? ) mais qui mouline très très haut d'où grande Vmax.

d'un autre coté, un moteur très coupleux mais qui monte à 500trs/min (bato powaaa !) d'ou bonne accels.

[Invité §Ali768jB]

y a t il un motoriste dans la salle?

 

Non, on n'a pas ça sur FA

 

Ali

[Invité §tot786Yf]

D'ailleurs pour corriger ces tares des moteurs, il suffit d'accorder la bôîte qui va bien (d'où la différence entre les boîtes des diesels celles des Vtec ).

 

schingouz tu parles de quelle formule?

[schingouz]

p=c.r

[Invité §Ali768jB]

P = 2 * Pi * C * N / 60

C = PME * Cyl / (4 * Pi)

 

C'est pourtant simple, non ???

 

Ali

[Invité §Ome066GG]

p=C.r c'est pas une formule, c'est la definition de la puissance.

 

[stefano]

bon allez j'arrive ! j'ai sorti mon bouquin de méca;

 

alors : P=C*w avec P en Watts, C en N.m et w en rad/s

 

exemple : couple moteur de 200N.m, vitesse de rotation=3000tr/min

 

donc

 

P=(200*2*3.14*3000)/60=62800W=84ch car 1ch=736W

 

et w=2*3.14*n/60 avec n en tours/minute

 

 

maintenant pour la F1, disons 900ch à 19000 tr/min

 

C=P/w=(900*736)/(2*3.14*19000/60)=333Nm

 

Effectivement ça a l'air pas terrible, mais c'est au régime maxi.

 

Des questions dans l'assemblée ?

[stefano]

concernant la question des 10 cylindres : les motoristes semblent s'accorder pour dire la cylindrée unitaire idéale est de l'ordre de 300cm3 : ainsi 3l/10=300cm3 CQFD

 

Au temps du 3.5l, le 12 cylindres semblait un meilleur compromis, mais c'est finis, snif !!!

[Invité §Gol657fo]

Qui a une belle courbe de puissance d'une F1 ?

[Invité §Ali768jB]

bon allez j'arrive ! j'ai sorti mon bouquin de méca;

 

alors : P=C*w avec P en Watts, C en N.m et w en rad/s

 

exemple : couple moteur de 200N.m, vitesse de rotation=3000tr/min

 

donc

 

P=(200*2*3.14*3000)/60=62800W=84ch car 1ch=736W

 

et w=2*3.14*n/60 avec n en tours/minute

 

 

maintenant pour la F1, disons 900ch à 19000 tr/min

 

C=P/w=(900*736)/(2*3.14*19000/60)=333Nm

 

Effectivement ça a l'air pas terrible, mais c'est au régime maxi.

 

Des questions dans l'assemblée ?

 

 

P = 2 * Pi * C * N / 60

C = PME * Cyl / (4 * Pi)

 

C'est pourtant simple, non ???

 

Ali

 

 

Ali

[Invité §zim855gY]

bon allez j'arrive ! j'ai sorti mon bouquin de méca;

 

alors : P=C*w avec P en Watts, C en N.m et w en rad/s

 

exemple : couple moteur de 200N.m, vitesse de rotation=3000tr/min

 

donc

 

P=(200*2*3.14*3000)/60=62800W=84ch car 1ch=736W

 

et w=2*3.14*n/60 avec n en tours/minute

 

 

maintenant pour la F1, disons 900ch à 19000 tr/min

 

C=P/w=(900*736)/(2*3.14*19000/60)=333Nm

 

Effectivement ça a l'air pas terrible, mais c'est au régime maxi.

 

Des questions dans l'assemblée ?

Bien d'avoir rectifié 1ch=736Watts

 

Moi je pense que cette formule est tout à fait valable car j'ai l'exemple de la mondéo tddi115ch qui affiche 280Nm à 1900trs.

 

Si l'on recalcule sa puissance à 1900tr on trouve:

 

(1900/60x2pi) x 280 = 75.69ch

 

Voici la courbe donnée par Ford:

Cela prouve que la formule est belle et bien correcte et tient compte biensûr des pertes dues au fonctionnement propre du moteur (la puissance utile).

[schingouz]

d'accord, et bien comparez les courbes de couple et de puissance d'un diesel et d'un essence, et vous m'en direz des nouvelles...

 

enfin, ce que j'en dis

 

Nicolas

[Invité §tot786Yf]

Mais t'es lourd à la fin....

Cette formule est forcément vérifiée tout le temps (si je peux m'exprimer ainsi) car c'est ce qui permet de définir la puissance :

quand tu vois une courbe de puissance, en fait c'est tiré de la courbe de couple (qui, elle, est mesurée), que tu multiplies par le régime!