Consommation automobile et vitesse

dimanche 20 mars 2011 par Luc Tartier

Comme vous êtes pressés, commençons par la fin : nos voitures ont un très mauvais rendement global. Cliquez sur les images pour trouver leur site d’origine avec des explications plus détaillées.

1) Les puissances perdues en fonction de la vitesse

En plus des pertes dans le moteur et la transmission vers les roues, il faut tenir compte des puissances perdues pour compenser les pertes aérodynamiques : Plus on va vite, plus il y a des pertes, mais la résistance de l’air devient proportionnelle au carré de la vitesse...

... donc à grande vitesse, un peu plus vite correspond à beaucoup plus de pertes !

2) Le rendement du moteur, son couple mécanique et le rendement global

Ce graphique est relativement complexe :

Les courbes rouges donnent le couple (la "force" du moteur pour faire tourner les roues en N.m) en fonction de la vitesse de rotation du moteur (en tours/min) pour une puissance donnée.
S’il n’y avait pas la résistance de l’air, il faudrait chercher le meilleur rendement du moteur (35%) pour une puissance donnée donc rouler à 160 km/h (Courbe des 60 CV = 44 kW) ...

... mais pour avoir un meilleur rendement global il faut en fait rouler plus lentement : à 100 km/h (courbe des 20CV = 15 kW) la consommation sera beaucoup plus faible malgré un rendement du moteur de 3% plus faible car les frottements de l’air seront beaucoup plus faibles (voir la première courbe).

3) Combien de temps perd-on en roulant moins vite ? Et combien économise -t-on ?

Partons de ces mesures faites avec une voiture légère sur sol plat à vitesse stabilisée à une température de 25°C.
Remarquez que ce n’est pas une droite : Si on va un peu plus vite, on consomme beaucoup plus !

4) Conclusion et sources (d’inspirations) :

En guise de conclusion, un graphique intéressant : Nous aurions pu avoir des réductions de consommation ENORMES si nos voitures ne devenaient pas de plus en plus ENORMES ! (Un véhicule moyen récent pèse déjà près de 1500 kg, un 4X4 ou un monstre roulant = SUV peut dépasser les 2000 kg... ...donc en cas d’accident le choc est plus violent.)