• Puissance, couple et régime moteur : définition

    Puissance, couple et régime moteur : définition

    La puissance, le couple et le régime sont les trois notions fondamentales en mécanique pour mesurer et décrire les performances d'un moteur. Cet article fait un point sur ces trois notions.Le régimeSans doute la notion la plus abordable, le régime est la vitesse de rotation du moteur. Le régime se mesure en tours par minute. Les tours par minute sont à convertir en radians par seconde pour les calculs en physique.   Conversion : 1 tour/min = 1/60 ...

  • Courbe de couple et de puissance moteur

    Courbe de couple et de puissance moteur

    Le couple et la puissance moteur sont très souvent représentés en fonction du régime sur un même graphique. Il s'agit toujours du couple maximum disponible et la puissance maximum disponible pour un régime donné. Les deux courbes sont étroitement liées puisque :   puissance = couple x régime               Lien graphique entre les courbes Le courbe de puissance est obtenue par déformation graphique de la courbe de couple (constituée de segments pour l'exemple pé...

  • Point de fonctionnement du moteur thermique

    Point de fonctionnement du moteur thermique

    La courbe de couple maximum présente le couple que le moteur ne pourra jamais dépasser, en revanche, le couple que donne le moteur peut être inférieur à ce couple maximum : le conducteur n'accélère pas toujours à fond !  Sur le graphique de la courbe de couple, on peut représenter par un point le couple instantané que le moteur donne au régime fixé par la vitesse du véhicule et le rapport de la boîte de ...

  • Courbe d'équipuissance et courbe de couple

    Courbe d'équipuissance et courbe de couple

    Une courbe d'équipuissance est une hyperbole (fonction inverse) qui décrit l'ensemble des points de puissance donnée. En effet, sur une courbe de couple, une puissance constante équivaut à un couple inversement proportionnel au régime. Les courbes d'équipuissance forment donc un réseau d'hyperboles qui ne se croisent pas.     Soit un moteur de 130CV dont on voit ci contre sa courbe de couple (rouge) et sa zone de fonctionnement (bleu clair). On voit 3 courbes d'équipuissance (17CV, 36...

  • Puissance des frottements aérodynamiques en voiture

    Puissance des frottements aérodynamiques en voiture

      La puissance nécessaire pour maintenir une vitesse stabilisée en terrain plat se calcule en tenant compte de deux forces de frottement : les frottements aérodynamiques et les frottements solides. Ces deux forces s'opposent au déplacement et le moteur doit les compenser. Toute la suite de l'article suppose une vitesse stabilisée en terrain plat.Puissance, force et vitesseS'il existe une force F (en Newton) qui est de même direction et de sens contraire au déplacement (...

  • Puissance des forces de frottement en voiture : exemple

    Puissance des forces de frottement en voiture : exemple

    Cet article illustre de façon numérique la puissance des forces de frottement et leurs importances respectives selon la vitesse.Données utiles aux calculsIl suffit du poids à vide et du SCx pour déterminer la puissance nécessaire en fonction de la vitesse ! Il s'agit ici d'une Laguna 1 2.0 essence.Poids à vide : m = 1300kg, SCx = 0.648m²Expression des puissances (voir article précédent) :Puissance des frottements aérodynamiques Pa : Pa =  1/2.ρ.S.Cx.v3Puissance des frottements solides Ps : ...

  • Coefficient de frottement solide : test expérimental

    Coefficient de frottement solide : test expérimental

    La mesure expérimentale doit se faire en terrain parfaitement plat avec un chronomètre.Paramètres à connaîtreSCx et poids à vide du véhicule.Attention : l'utilisation d'un chronomètre au volant est interdite ! Un passager doit être présent pour faire la mesure !Mise en place et mesure lors du testSur une route droite parfaitement horizontale, on doit atteindre une vitesse donnée assez faible pour que les frottements aérodynamiques soit faibles ( On chronomètre la durée ...

  • Rendement et consommation spécifique moteur

    Rendement et consommation spécifique moteur

    Seule une partie du carburant consommé (énergie chimique) est convertie en énergie mécanique par le moteur thermique. Le reste est dissipé en chaleur par les gaz d'échappement ainsi que la convexion et le rayonnement autour des pièces chaudes du moteur. Le rendement est donc la fraction d'énergie chimique contenue dans un volume de carburant qui est convertie en énergie mécanique à la sortie du moteur, dans une même durée. On peut remplacer le mot "é...

  • Consommation horaire L/h au ralenti

    Consommation horaire L/h au ralenti

    Lorsqu'un moteur est au ralenti, il tourne à un régime faible mais consomme une petite quantité d'essence en permanence pour entretenir sa rotation et compenser les frottements et les pertes par pompage qui constituent le frein moteur. Le débit de carburant consommé est constant, c'est une consommation horaire. Elle se mesure en litres par heure (L/h).           Consommation horaire au ralenti Comment déterminer la consommation horaire si l'ordinateur de bord (d'une Laguna 1 2.0 essence) ne l'affiche pas ? Pour dé...

  • Economie d'essence en 5ème

    Economie d'essence en 5ème

    La consommation de carburant est la plus faible en 5ème et la plus élevée en 1ère (en vitesse stabilisée et terrain plat). Cet article présente quelques résultats et s'appuie sur l'article précédent dont il faut retenir :- consommation horaire (L/h) proportionnelle au régime si le moteur est débrayé- consommation (L/100km) inversement proportionnelle à la vitesse (au point mort)Expérimentation sur une Laguna 1 2.0 essenceOn note (ou on déduit à partir ...

  • Rendement du moteur thermique

    Rendement du moteur thermique

    Le rendement d'un moteur thermique varie énormément selon le régime et le couple demandés. A chaque point de fonctionnement (coordonnées : régime, couple), correspond un rendement. Pour se représenter la chose, imaginons une carte géographique. A chaque point (latitude, longitude) correspond une altitude. L'ensemble des altitudes forme une surface continue représentée par des lignes de niveau. Il en est de même pour le diagramme de consommation spécifique. Il est évidemment ...

  • Economie de carburant : choisir régime et rapport (1)

    Economie de carburant : choisir régime et rapport (1)

    Eh oui, il existe un régime optimal pour une vitesse donnée ! En effet, chaque vitesse (stabilisée en terrain plat) nécessite une puissance donnée (voir article "Puissance des frottements aérodynamiques en voiture"). Le diagramme de consommation présente le rendement en fonction du couple et du régime. En situation de conduite, c'est surtout une puissance donnée qui est souhaitée, par exemple 30 ou 40CV pour maintenir 130 km/h en terrain plat. Mais quel ...

  • Economie de carburant : choisir régime et rapport (2)

    Economie de carburant : choisir régime et rapport (2)

    Pour chaque puissance, il existe un régime optimal. L'article précédent a mis en évidence le chemin de meilleur rendement pour le diagramme de rendement présenté. On peut ainsi tracer pour ce diagramme le régime optimal en fonction de la puissance souhaitée.   On constate que la relation est quasi linéaire, c'est à dire que le couple optimal est constant. En effet, on peut considérer pour simplifier que le meilleur rendement est atteint aux 3/4 du ...

  • Sous régime et sur régime moteur

    Sous régime et sur régime moteur

    Le sous régime et le sur régime peuvent être redéfinis par le diagramme de rendement. Il existe en effet un régime optimal pour chaque puissance donnée. Le chemin de meilleur rendement départage deux zones : - sous régime = ensemble des régimes inférieurs au régime optimal - sur régime = ensemble des régimes supérieurs au régime optimal     Cette définition est au sens énergétique.   On peut ainsi être ...

  • Consommation d'essence d'une Laguna 1 2.0

    Consommation d'essence d'une Laguna 1 2.0

    Cet article montre la consommation d'une Laguna 1 2.0 essence (année 1997) :   Poids à vide : 1300kg SCx : 0.648 m²   Les mesures sont faites en terrain plat, vitesse stabilisée. Les résultats sont une moyenne sur un aller et un retour sur la même route pour compenser la pente éventuelle de la route.   Consommation d'essence en fonction de la vitesseLa consommation de carburant dépend de la vitesse et du rapport . Les résultats ci dessous sont ceux d'une Laguna 1 2.0 essence en 5ème : ...

  • Rouler moins vite 110km/h au lieu de 130km/h

    Rouler moins vite 110km/h au lieu de 130km/h

    Rouler moins vite, c'est perdre du temps mais économiser du carburant. Par heure supplémentaire de trajet sur autoroute, quel est le gain financier ?Considérons une distance de 100km à parcourir. Imaginons qu'à 110km/h, la consommation est réduite de 1.3L/100km (valeur typique pour les moteurs essence).Fixons le prix de l'essence à 1.30 euro/L.Sur les 100km, l'économie est de 1.3L d'essence (1.69 euro)A 130km/h, la durée est de : 100/130 = 0.7692 heure (46min, 09s)A 110km/h, ...

  • Pulse and Glide (1) : Meilleur rendement moteur

    Pulse and Glide (1) : Meilleur rendement moteur

      Le rendement des moteurs thermiques peut atteindre 40% environ, mais c'est un maximum où on se trouve rarement. Il dépend énormément du couple que fournit le moteur et aussi du régime (voir articles sur le rendement). Le meilleur rendement des moteurs essence se situe vers 2500 tours/min et 3/4 du couple max. C'est bien sur un ordre de grandeur, également vrai pour les diesels.   Exemple : Laguna 1 2.0 essence (1300kg, SCx=0.648m²)   Imaginons une vitesse stabilisée (90km/h) en terrain ...

  • Pulse and Glide (2) : Economie théorique d'essence

    Pulse and Glide (2) : Economie théorique d'essence

    La technique du "Pulse and Glide" permet d'exploiter le moteur thermique autour de son meilleur rendement. L'économie de carburant réalisée peut être vue sous trois angles :Baisse du régime moyen   Au lieu de rouler à allure stabilisée (et régime stabilisé), l'alternance d'accélération sans rétrograder et de roue libre fait que le régime moyen est plus faible : voir ci dessous. Le régime moyen vaut 2200 tours/min en vitesse stabilisée alors ...

  • Pulse and Glide chez les oiseaux

    Pulse and Glide chez les oiseaux

      La technique du "Pulse and Glide"  peut sembler surprenante par son alternance périodique de phases d'impulsion et de phases de repos, mais cela représente souvent un avantage énergétique. Voici quelques exemples :   Vol intermittent des oiseaux   On observe trois modes de vol intermittent chez les oiseaux (Rayner 1977, 1985; Ward Smith 1984)   Variation de fréquence (chattering flight)   Le rythme du battement des ailes varie périodiquement entre une fréquence rapide (prise de vitesse) et une fréquence plus lente. ...

  • Frein moteur, point mort, choix du régime

    Frein moteur, point mort, choix du régime

    Quel est le mode de conduite qui minimise la consommation de carburant ? Toutes les situations de conduite peuvent se décrire par la puissance mécanique donnée par le moteur ou prise par le moteur (et/ou les freins). Il résulte de la vitesse, l'accélération et la pente de la route une puissance nécessaire ou prélevée au véhicule. La puissance est le seul paramètre à prendre en compte. On peut donc repré...

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