Une moto électrique, ça a du couple ?

Oui...et non !

Difficile de se faire un avis objectif à partir des raisonnements à l'emporte-pièce couramment pratiqués. Alors essayons de réfléchir à partir des chiffres et des lois physiques.

Je vous propose de comparer deux motos :
- Une électrique, la ZERO MOTORCYCLE DS

- Une thermique, la KAWASAKI ER-6n

Les chiffres annoncés par les constructeurs :

ZERO Motorcycles DS

Puissance max. 40 kW à 4300 tr/min

Couple max. 92 N.m
Transmission par courroie Gates Polychain GT carbon,
rapport 28 x 132.
Pneu arrière 140-70 x 17
166 kg

Kawasaki ER-6n

Puissance max. 53 kW à 8500 tr/min

Couple max. 64 N.m à 7000 tr/min
Boite 6 vitesses
Primaire 2,095   88/42
1^ère         2,438     39/16
2^nde        1,714     36/21
3^ème       1,333     32/24
4^ème       1,111     30/27
5^ème       0,966     28/32
6^ème       0,852     23/27
Finale    3,067     46/15
Pneu arrière 160-60 x 17
204 kg

Une première lecture rapide conduit à une évidence : 92 N.m pour la ZERO contre seulement 64 pour la KAWA. Le moteur électrique est donc effectivement plus coupleux. Il tracte aussi fort qu'une grosse cylindrée thermique : en restant chez KAWA, on trouve la Z1000 avec 95 N.m à 6000 tr/min.

 

Cependant, la thermique n'est pas pour autant "larguée" à l'usage. en effet, celle-ci dispose d'une boite de vitesse.

Pour vraiment comparer ces motos, il ne faut pas s'arrêter au moteur mais aller jusqu'à la roue arrière motrice. Qu'est-ce qui, effectivement, vous propulse en avant ? De quel couple disposons-nous au niveau du pneu ?

Rappelons que dans une transmission mécanique, toute réduction de vitesse permet d'augmenter le couple dans les mêmes proportions (pertes par frottement mises à part).

Si P se conserve entre l'entrée et la sortie, le produit couple x vitesse est constant.
Donc, si la vitesse est par exemple réduite 2 fois, alors le couple est augmenté de 2 fois.

Pour ceux qui sont fâchés avec les unités, sachez qu'on passe des tr/min aux rad/s en multipliant par Pi/30. Ainsi :

soit :

Calcul du couple disponible à la roue arrière :

Zero :

Réduction totale entre le moteur et la roue : 132 / 28 = 4,714

Couple à la roue arrière : 92 x 4,714 = 433,7 N.m » 434 N.m

Kawa :

Réduction totale entre le moteur et la roue :

En 1^ère : (88/42) x (39/16) x (46/15) = 2,095 x 2,438 x 3,067 = 15,66

Couple maxi à la roue arrière : 64 x 15,66 = 1000,24 N.m » 1000 N.m soit 2,3 fois plus que la Zero.

Voilà un premier résultat intéressant. Dans ce cas de figure, c'est la thermique qui l'emporte. Elle donne plus de couple à la roue arrière.

Mais nous sommes dans une situation bien particulière, en 1^ère et avec le moteur à son régime de couple maxi, soit 7000 tr/min.

A quelle vitesse roulons-nous ? Petit rappel de formules :

Pour calculer la vitesse d'un point d'un solide en rotation, R étant la distance entre ce point et l'axe de rotation :

 Adapté à notre situation et en incluant la conversion des m/s en km/h on obtient :

 

La roue tourne à 7000 / 15,66 = 447 tr/min.

Le diamètre du pneu étant de 600 mm environ, la moto avance à

V = (p.D.N / 60) x 3,6 = 0,1885 x D x N = 0,1885 x 0,6 x 447 = 50,5 km/h

Hélas, si le couple à la roue arrière est effectivement plus élevé sur la Kawa lorsque le moteur est à 7000 tr/min il est bien moins généreux à bas régime et oblige l’usage d’un embrayage progressif pour partir de l’arrêt.

Quant à elle, la Zero sort ses 92 N.m depuis l’arrêt et les conserve jusqu’à près de 4000 tr/min.

A ce régime la roue arrière tourne à 4000 / 4,714 = 848,5 tr/min.

Avec un pneu de 600 mm également la moto avance alors à 96 km/h sans jamais avoir changé de rapport ni utilisé un embrayage. C'est plutôt agréable au quotidien, en ville ou sur petites routes.