La voiture du futur

[Michel Kieffer]

Bucheron, une BM à 4 litres sur cycle mixte ?

Les données ci-dessous sont des hypothèses ou ordres de grandeurs (à remettre en cause si nécessaire) :
1300 kg à vide, prenons 1550 avec 2 PAX, du carburant et quelques bagages, et le S.Cx d’une MEGANE. Carburant : diesel

Energie utile (Eu) au cent

Nous obtenons alors une énergie utile sur le cycle mixte Européen = 46 MJ (cf. page 28 du document « énergie utile au déplacement d’une voiture http://cocyane.chez-alice.fr/energie.html).

Energie consommée (Ec) au cent

4,1 litre x 43 MJ x 0,85 (densité) = 150 MJ

Quel est alors le rendement de la BM ?

Rendement = Eu/Ec = 46/150 = 0,31 % ! Soit 75% de mieux que le rendement d’une voiture moyenne actuelle (0,175 cf. document « rendement d’une voiture »), ce chiffre est surprenant…

Que déduire de ce rendement de 31% ?

- soit les données ci-dessus sont fausses
- soit le cycle « mixte 4,1 l » est différent du cycle Européen mentionné dans mes docs
- soit les techniciens BM sont vraiment très forts (je doute un peu, les fondamentaux et modélisations que nous apprenons sont les mêmes…)
- soit… (c’est peut être l’hypothèse la plus réaliste )

Ce qui est sûr, c’est la justesse de la méthode de calcul ci-dessus.

Michel

[citro]

Pour ta comparaison avec la BX, c'est tout à fait faux et j'espère que tu t'en rends compte...

Si tu veux dire par là que la BM est plus puissante à conso équivalente, c'est vrai. Pour le reste, je vois pas. La BM est plus lourde, plus insonorisée, meilleure au crash test, au freinage, en tenue de route... Moderne quoi.
Si je cherche le véhicule le plus sobre possible, je vois guère d'évolutions en 20 ans.

Non, elle est plus sobre en valeur absolue, tout simplement !
Il y a 20 ans, une BX TD consommait environ 4,5 à 90 km/h il me semble. Cette Béhème-là doit faire environ 3,5 - 3.6 pour le circuit extra-urbain (qui n'est pas à 90 stabilisé comme avant), vu que le cycle mixte ressort à 4,1 l...

J'étais prêt à concéder à Bucheron qu'elle pouvait être plus sobre en valeur absolue.
Mon discours se focalisant sur la spirale divergente de la masse et de la puissance...
Pourrais-tu, mon cher Michel, nous faire la comparaison de l'énergie utile au déplacement de cette "extraordinaire BMW" avec la BX d'il y a 20ans.

[Michel Kieffer]

Citro, « convergeons »

Pour la Bx, aurais-tu les données suivantes :
- Ton estimation ou une fourchette de consommation sur un cycle mixte proche de notre cycle Européen référence (j’ai commencé par la question difficile)
- La masse à vide
- Le S.Cx ou les dimensions (largeur x hauteur) pour S, pour le Cx ont prend une valeur d’un véhicule proche connu

Michel

[citro]

La BX Diesel pesait 990kg pour 48kW (65cv DIN)
- Longueur: 4.24m
- Largeur: 1.68m
- Hauteur: 1.37m
- Cx de 0.34, ce qui en faisait une des voitures les plus aérodynamiques de l'époque!
- Conso 4.7L/100km, la version turboD, plus lourde, descendra à 4.5L/100km.
J'en ai possedé une entre 1994 et 1999. achetée à 200.000km et revendue à 300.000km. Ma consommation moyenne était inférieure à 6.5L/100 ma consommation basse s'établissait à 6.2L/100km.
A la même époque j'avais aussi une Visa Diesel avec laquelle je descendais à 5.4L/100km (annoncée sur les publicités de l'époque à 3.8l/100km).

[bambou]

[...]Crois-tu qu'ils mettront du carbone et de l'alu sur le marché à un prix abordable ? Je n'y crois pas du tout.[...]

Plastique renforcé de fibre de carbone n'est pas égal à coque carbone ou carrosserie carbone...
Pour l'alu, faut voir...

C'est quoi "abordable" ? Et qu'est-ce que ça a à voir avec le fait qu'ils la mettent en vente ou pas ?

Un peu oui.
S'il font une voiture qui ne peut se vendre qu'à 10 exemplaires, ce n'est pas la même chose que s'il s'en vend plusieurs millions.

[Michel Kieffer]

Citro

Sur cycle Européen ECE15-0A : Eu (MJ au cent) = S.Cx.19,2 + Cr.m.0,82 + m.0,011

Données BX :
- S.Cx = (1,68 x 1,37 x 0,9 vide sous la voiture) x0,34 = 2,07 x 0,34 = 0,70
- Coefficient de roulement (Cr) = 0,012
- Masse 990 kg (version diesel) + 265 kg de charg (pax et carburant) = 1255 kg
- Estimation de la conso sur mixte 6,5 litres (ta conso moyenne correspond-elle grosso modo au cycle mixte Européen, qu’en penses-tu Citro ?)

Energie utile (Eu) au cent = 0,70 x 19,2 + 0,012 x 1255kg x 0,82 + 1255kg x 0,011 = 39,6 MJ au cent

Energie consommée (Ec) au cent : 6,5 litres x 43 MJ x 0,85 (densité) = 238 MJ

Rendement = Eu/Ec = 39,6/238 = 0,167 % ! Soit 16,7% ce qui est l’équivalent du rendement d’une voiture actuelle !

Ça tient la route…

Michel

[citro]

A propos de masses, petite colle…
Voici une photo de la bête (une maquette) :
Dimensions : longueur 5,6 m et envergure 8,4 m, soit bien plus grand qu’une voiture. La machine est calculée pour 4,4 g, soit des efforts que ne rencontrerons jamais une voiture
A votre avis, qu’elle est la masse de cet aéronef biplace ?

PS Citro : Cx inférieur à 0,06

Désolé de ne pas avoir joué, maintenant c'est trop tard. SPLENDIDE, la maquette

[citro]

Citro
Sur cycle Européen ECE15-0A : Eu (MJ au cent) = S.Cx.19,2 + Cr.m.0,82 + m.0,011
Données BX :...
- Estimation de la conso sur mixte 6,5 litres (ta conso moyenne correspond-elle grosso modo au cycle mixte Européen, qu’en penses-tu Citro ?)

Energie utile (Eu) au cent = 0,70 x 19,2 + 0,012 x 1255kg x 0,82 + 1255kg x 0,011 = 39,6 MJ au cent
Energie consommée (Ec) au cent : 6,5 litres x 43 MJ x 0,85 (densité) = 238 MJ
Rendement = Eu/Ec = 39,6/238 = 0,167 % ! Soit 16,7% ce qui est l’équivalent du rendement d’une voiture actuelle !

Ça tient la route…
Michel

Je trouve que ça tient bien aussi.
Merci pour ta réactivité. 6.5L me semble correct, c'était il y a 10ans je roulais avec le pieds léger, le traffic est sensiblement plus dense aujourd'hui et la vitesse moyenne sensiblement inférieure (rocade à 90 au lieu de 110kmh alors).

[Michel Kieffer]

Histoire de rendement…

Notre soucis d’économie en voiture nous amène à « lever le pied »… et nous sommes toujours un peu déçu de voir que l’économie réalisée est toujours en deçà de ce que nous espérons. A l’extrême, nous ne dépassons pas 60 km/h, et pourtant notre consommation ne descend pas à 3 voire 2 litres au cent.

Ceci s’explique : moins nous sollicitons nos moteurs, plus nous nous éloignons de la zone de rendement maxi. Cette zone est fonction du taux de charge et du régime du moteur. C'est-à-dire qu’on peut être à 50% de P max à un régime plutôt faible, ou à régime élevé. Et le rendement du moteur varie considérablement entre ces 2 extrêmes.

Retenons qu’à 20% de P max par exemple, notre rendement va se dégrader, et ce, quelque soit le régime. A régime constant, un moteur moyen à essence dans les meilleures conditions a un rendement d’environ 30%. Mais, toujours à régime constant, à 25% de P max le rendement descend entre 14 et 25 % suivant le régime.

Voir aussi la page 21 du document « avion électrique et optimisation » http://cocyane.chez-alice.fr/aeronautique.html

Résumons, lever le pied, c’est bien, mais encore faut-il avoir le régime qui correspond au meilleur rendement… et ça n’est pas le régime mini ! Et même si nous obtenons un résultat positif, nos voitures actuelles ne sont pas optimisées pour cet usage.

Ceci explique peut être les différences de consos entre différents conducteurs, aussi économes soient-ils.

Voici un sujet que je ne maitrise qu’en partie, avis aux experts qui ont des données plus précises…

Michel

[citro]

J'ajoute que le régime de rendement maxi varie selon les moteurs et les carburants:

- Pour les moteurs essence, il se situe plutôt dans le zone ou la courbe de couple croise celle de puissance, en général aux environs de 4000tr/min sur les automobiles à moteur atmo, plus bas sur les turbos.

- Pour les diesels, il se situe au régime de couple maximum, vers 2000 tr/min il y a 20 ans, vers 1500 tr/min sur les turboD actuels gavés à des pressions élevées qui dégradent leur longévité (downsizing oblige).

- Pour les véhicules essence fonctionnant au GPL, le régime de rendement est plus bas car le GPL est caractérisé par une vitesse de combustion inférieure (vitesse de propagation du front de flamme). Par ailleurs ces moteurs ont un mauvais rendement global car le GPL supporterait les taux de compression des moteurs diesel et verrait alors son rendement progresser... Le législateur en a décidé autrement...

Mes explications sont sommaires et sujettes à critiques, si il y a des motoristes plus pointus que le modeste technophile que je suis pour affiner mes propos...