Rendement moyen réel des moteurs thermiques
Plan de l'article :
Les moteurs thermiques, qu’ils fonctionnent à l’essence ou au diesel, atteignent un rendement maximal de 36 % pour les premiers et de 42 % pour les seconds dans des conditions idéales. Cela signifie qu’une partie relativement faible de l’énergie contenue dans le carburant est transformée en mouvement utile, le reste étant perdu principalement sous forme de chaleur et de frottement. Mais il y a bien d'autres pertes comme le pompage, et je vous invite à consulter cet article qui les liste.
Cependant, ces chiffres théoriques, souvent mis en avant, ne reflètent pas la réalité de l’utilisation quotidienne. Le rendement optimal d’un moteur est atteint sur une plage de régime spécifique, généralement très étroite, où la combustion est la plus efficiente (elle produit le plus de couple pour une unité de carburant). Or, dans des conditions réelles de conduite, les moteurs fonctionnent rarement dans cette zone idéale en raison des variations constantes de régime liés à l'accélération et les changements de rapports.
L'impact de la boîte de vitesses
La boîte de vitesses joue un rôle clé dans cette perte d'efficacité. Elle permet certes d’adapter le régime moteur à la vitesse du véhicule, mais cela entraîne des compromis. Le moteur est souvent contraint de tourner à des régimes non optimaux pour le rendement, soit trop bas soit trop hauts. Cette contrainte, associée aux frottements mécaniques et aux pertes dans la transmission, fait chuter le rendement moyen d’utilisation à environ 20%. En résumé, seule une fraction de l'énergie du carburant (20% ici) contribue réellement à faire avancer le véhicule ... Et si on devait affiner, on pourrait plutôt estimer à 18-22% pour les essences et 20-24% pour les diesels, qui sont plus efficients pour tous un tas de raisons.
C’est au passage pourquoi les boîtes de vitesses à variation continue (CVT ou e-CVT) se démarquent en améliorant le rendement général à l'utilisation. Contrairement aux boîtes manuelles ou automatiques à rapports fixes, elles permettent au moteur de fonctionner sur une plage de régime plus stable, proche de son rendement optimal (en gros c'est la boîte qui s'adapte au régime moteur et non l'inverse).
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