Commençons par répondre à la question, puis voyons pourquoi le monde fonctionne ainsi.
La réponse à votre question concerne la conception des deux moteurs. Votre moteur diesel de 11 litres a une longue course . Cela signifie que le piston parcourt une distance relativement longue de haut en bas dans son cylindre à chaque cycle. Un moteur de course, en revanche, a une course courte. Le piston d'un moteur de course a un grand diamètre pour la taille du moteur, et il monte et descend sur une distance relativement courte à chaque cycle. Cela signifie qu'un moteur de voiture de course peut tourner beaucoup plus vite - jusqu'à 15 000 tr/min dans un moteur Champ Car - mais a relativement peu de couple. Un gros moteur diesel ne peut généralement pas dépasser 2 000 tr/min, mais a un couple énorme en raison de la longue course. Le couple est ce qui permet à votre moteur de tirer une énorme charge sur une pente.
Alors, pourquoi un moteur avec un couple énorme et un régime maximal bas obtient-il une faible puissance nominale ? Si vous avez lu l'article intitulé How Horsepower Works, vous savez qu'un cheval-vapeur équivaut à 33 000 pieds-livres de travail par minute. Selon cette mesure, un cheval peut soulever 33 livres 1 000 pieds verticaux en une minute, ou 330 livres 100 pieds en une minute, ou 3 300 livres 10 pieds en une minute, et ainsi de suite.
Ce qu'un moteur produit naturellement, cependant, c'est du couple . Pensez à un piston dans un moteur à essence. Lorsque l'essence s'enflamme, elle pousse sur le piston et le piston exerce une pression sur le vilebrequin, le faisant tourner. Le vilebrequin ressent un certain nombre de pieds-livres de couple dans le processus. Trois variables affectent le couple :
Il existe une relation directe entre la puissance et le couple. Vous pouvez convertir le couple en chevaux-vapeur avec l'équation suivante :
CV =Couple * RPM / 5 252Soit dit en passant, ce nombre de 5 252 provient de la division de 33 000 par (2 * pi). Imaginez prendre 33 000 pieds-livres et le parcourir en cercle plutôt qu'en ligne droite. Par exemple, si vous prenez un poteau de 10 pieds et que vous l'attachez à un axe vertical, la circonférence de son cercle est :
circonférence =10 * 2 * pi =62,8 piedsVous pouvez voir à partir de l'équation de puissance que les valeurs de régime élevées favorisent la puissance. Si vous prenez un moteur avec un certain couple et que vous le faites tourner à très haut régime, il peut générer beaucoup de puissance même si son couple n'a pas du tout changé. Un moteur de course peut produire un couple relativement faible, mais comme il peut tourner si haut, il obtient une excellente puissance. Un gros diesel a un couple énorme, mais "n'obtient aucun respect" en termes de puissance car il ne peut jamais dépasser 2 000 tr/min. Cela "a du sens" :si deux moteurs produisent le même couple, celui qui peut le faire plus de fois par minute travaille plus et a donc plus de puissance.
La différence entre les cotes de régime maximales vous indique également pourquoi les camions ont besoin d'autant de vitesses. Un moteur de voiture de course peut tourner au ralenti à 1 000 tr/min et peut accélérer jusqu'à 15 000 tr/min -- un multiplicateur de 15. Un gros diesel peut avoir un multiplicateur de seulement 2 ou 3. Parce que la plage de tr/min entre le minimum et le maximum est si petite sur un diesel, il doit y avoir beaucoup de vitesses différentes pour maintenir le moteur dans sa plage de régime productif à n'importe quelle vitesse.
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