Consommation d'essence en fonction de vitesse et rapport

nina67

Nina67 - Le 1 juin 2011 12:25
Mise à jour : Le 23 juil. 2015 05:40

3.54 pour 13 vote(s)

Le rapport de la boite de vitesse influence beaucoup la consommation de carburant d'une voiture. Sur terrain plat et à vitesse stabilisée, on a toujours intérêt à avoir le régime moteur le plus faible. Des mesures expérimentales sur une Laguna 1 2.0 essence figurent ci dessous :

 

consommation d essence en fonction de vitesse et rapport 0

 

Consommation d'essence en fonction de la vitesse et du rapport

 

Consommation d'essence en 1ère

 

En 1ère, la consommation varie (15.2L/100km à 16.8L/100km) peu parce les frottements sont très faibles face aux frottements et pertes internes du moteur. Plus de 90% de l'essence consommée sert à maintenir le moteur en rotation ! Avec un rendement énergétique de 30% (sans doute le meilleur rendement possible sur ce moteur), la consommation serait de 1.8L/100km. Ce résultat se déduit des frottements solides, de la densité énergétique du carburant et du rendement supposé.

 

Consommation d'essence en 2ème

 

L'allure de la consommation est proche. La consommation minimale (14km/h, 850 tours/min) est de 9.2L/100km et atteint 11.5L/100km à 70km/h (4200 tours/min environ). L'augmentation de consommation est faible malgré l'importance des frottements aérodynamiques. Par ailleurs, les frottements dans le moteur augmentent certainement quelque peu à haut régime, faisant ainsi chuter le rendement. Ici encore, une grande partie de l'essence consommée sert à maintenir le moteur en rotation !

 

Consommation d'essence en 3ème

 

Etant donné qu'on peut atteindre 110km/h en 3ème, les frottements aérodynamiques prennent de l'importance. L'augmentation de consommation à 110km/h en 3ème est liée à cela alors qu'à faible vitesse, la majeure partie de l'essence consommée sert encore à maintenir le moteur en rotation (18km/h, 6.7L/100km)

 

Consommation d'essence en 4ème et 5ème

 

Sur ces deux derniers rapports, les frottements aérodynamiques prennent une grande importance au delà de 100km/h. L'augmentation de consommation est due à la lutte contre ces frottements. Le rendement du moteur augmente donc parce que la fraction de carburant consommée pour maintenir le moteur en rotation diminue par rapport à la puissance mécanique à fournir pour vaincre les frottements aérodynamiques.

 

On peut supposer qu'à 160km/h, la consommation est voisine de 12L/100km et qu'à vitesse maximale, cette consommation atteint 18 à 19 L/100km...

 

Au fond, comme sur de nombreuses voitures, il manque une 6ème !

 

Consommation d'essence en fonction du rapport et comparée à celle du ralenti

 

Quelle est la consommation de carburant si le moteur n'avait aucun couple à fournir ? De combien la consommation est-elle augmentée pour faire avancer la voiture ?

 

/auto-moto/economie-d-essence-en-5eme

 

Frottements aérodynamiques et solides

 

Pour une Laguna 1 2.0 (1300kg, SCx=0.648m²), on obtient l'allure suivante pour les frottements (solides et aérodynamiques) :

 


consommation d essence en fonction de vitesse et rapport 1

 

La force totale de frottement se déduit en additionnant les valeurs des deux frottements :

 

consommation d essence en fonction de vitesse et rapport 2

 

Pour calculer les frottements, vous pouvez vous pencher sur cet article :

 

/auto-moto/puissance-des-frottements-aerodynamiques-en-voiture

 

Si le rendement du moteur était constant, la consommation d'essence en L/100km serait proportionnelle au total des frottements. En effet, dans les deux cas, il s'agit du travail des frottements sur une distance de 100km.

 

consommation d essence en fonction de vitesse et rapport 3

Frottements aérodynamiques modélisés

 

Conclusion sur le choix du rapport

 

La consommation d'essence dépend ainsi beaucoup du rapport parce qu'à faible vitesse (50km/h et moins), la plupart de l'essence consommée sert à maintenir le moteur en rotation, c'est-à-dire compenser le frein moteur. Il est naturel de favoriser les régimes les plus faibles en préférant la 5ème ou la 6ème.

 

consommation d essence en fonction de vitesse et rapport 4

Dehaybe
Le 6 mars 2015 09:48

Je voudrais poser la question suivante : dans un moteur à essence atmosphérique , la quantité de mélange carburant est elle constante pour une cylindrée donnée ? La quantité de mélange peut elle varier et la puissance d'explosion dans chaque cylindre peut elle varier par tour moteur ? Par avance , merci de votre bonne attention à la présente .

nina67
Nina67
Le 6 mars 2015 11:11

Bonjour, non, la quantité varie en fonction de l'accélération qu'on souhaite donner. Elle est nulle en frein moteur, faible au ralenti (l'explosion sert juste à compenser le frein moteur et maintenir le moteur en rotation) et maximale si on accélère à fond.