[PLS] Calcul de consommation d'essence

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[PLS] Calcul de consommation d'essence

Message par Jay Olsen » 05 oct. 2018 15:08

Bonjour,

J'en appelle à vous car je suis en PLS face à un pauvre problème qui ne devrait être qu'un bête calcul de conversion.

J'essaie de faire un modèle de performance et de consommation de ma nouvelle voiture.
Niveau modèle de performances, tout va bien.
Je modélise la trainée en a+bv+cv², la puissance du moteur est donnée, je convertis ça en force sans soucis et j'ai assez de données réelles à comparer pour dire que le modèle obtenu est très précis, compte tenu du fait qu'il ne prend pas en compte le concept de boite de vitesses.

Maintenant pour la consommation ça se corse..
Mon idée : je calcule la consommation liée à la charge, et la consommation liée aux frottements internes du moteur (majoritaires à basse vitesse et qui expliquent la consommation importante à faible allure, tellement importante que l'ordinateur de bord de la donne plus!)
La consommation liée aux frottements internes du moteur est simple à avoir, je me mets à 50 au point mort en légère descente, mon ordinateur de bord m'indique 1.2L/100, en deux heures à 50 j'aurais parcouru 100km et consommé 2.4L environ

Ensuite, pour la consommation en charge j'ai plusieurs options.
Soit je prend la valeur constructeur de 240g par kW.h (page 43 du doc ici)
https://www.arts-et-metiers.asso.fr/man ... _rendu.pdf et je la convertis.
Il faut donc
- multiplier par des kW -> g/h
- diviser par le nombre de grammes de pétrole dans un litre (720) -> L/h
- A ce stade on peut ajouter notre valeur de 2.4 L/h
- multiplier par 100, diviser par la vitesse -> L/100km
(la flèche veut dire "pour obtenir", et on ne simplifie pas la vitesse car dans la puissance elle est en m/s et dans la conversion L/100km elle est en km/h)
Soit $ conso = \left( \frac{C_{Spé}*F_{trainée}*v/1000}{\rho*1000}+2.4 \right)*\frac{100}{v} $
Cette méthode donne la courbe bleue

Deuxième méthode, je prends ma puissance instantanée et je la divise par la capacité calorifique de l'essence pour obtenir quelque chose. Plus précisément, je pars de la puissance en J/s
- Divisée par la capacité calorifique en J/L -> L/s
- Multipliée par 3600 : L/h Idem, à ce stade j'ajoute 2.4L/h
- Multipliée par 100, divisée par la vitesse : L/100km
Soit $ conso = \left( \frac{F_{trainée}*v}{\Delta H}*3600+2.4 \right)*\frac{100}{v} $
Cette méthode donne la courbe verte.
Notez que j'aurais du diviser par un rendement (environ 0.35 je pense) mais je ne l'ai pas fait, vous verrez bientôt pourquoi.

En réalité, les deux méthodes précédentes sont de ma conception aujourd'hui.
Il y a quelques semaines j'avais créé la feuille excel, et j'avais écrit la formule suivante :
$ conso = \left( \frac{F_{trainée}*v}{\Delta H}*3600*\frac{1}{0.6}*\frac{v}{110}+2.4 \right)*\frac{100}{v} $
Ici j'ai inclus 0.6 pour le rendement et v/110 sans aucune autre raison que faire coller la courbe aux faits.
Ca donne la courbe orange, et elle colle très bien à la réalité sur trois points que j'ai mesuré avec certitude, 110, 130 et 150km/h (dernière valeur mesurée en allemagne bien sûr)
SPOILER:
Image
Si on retire la partie consommation à l'arrêt on obtient :
SPOILER:
Image
- Pourrait-on m'expliquer pourquoi les deux premières méthodes qui ont l'air équivalentes donnent des résultats totalement différents ?
- Pourquoi est-ce que ma courbe pas homogène colle le mieux à la réalité ?

Mon petit cerveau rouillé vous remercie
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Re: [PLS] Calcul de consommation d'essence

Message par Jay Olsen » 05 oct. 2018 15:18

Je commence l'analyse :
La première et la seconde méthode donne la même valeur à un facteur 0.31 près.
Ce qui est probablement normal, la méthode utilisant le chiffre de peugeot intègre le rendement. Ma conversion n'incluait pas de rendement. Donc si je le prend à 0.31 (valeur réaliste) j'obtiens rigoureusement la même chose.
Reste à se demander pourquoi cette valeur est beaucoup trop importante, notamment à faible allure !
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Re: [PLS] Calcul de consommation d'essence

Message par Cortez » 05 oct. 2018 15:30

Jay Olsen a écrit :
05 oct. 2018 15:18
Reste à se demander pourquoi cette valeur est beaucoup trop importante, notamment à faible allure !
Frottements fluides ? Plus de pertes (en pourcentage) à haute vitesse. Rendement meilleur à basse vitesse qu'à haute vitesse donc (j'ai pas tout lu, je réponds juste à ton dernier post).
La consommation importante à faible allure est surtout liée au fait que le moteur tourne à peu près au même régime qu'à grande vitesse car on est sur des rapports de boite différents non ?
Dernière modification par Cortez le 05 oct. 2018 15:37, modifié 1 fois.

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Re: [PLS] Calcul de consommation d'essence

Message par Jay Olsen » 05 oct. 2018 15:35

Je pense que c'est lié aux frottements de mon modèle de performance qui étaient largement surestimés
Si je prend le graphe sans la partie 2.5L : https://i.gyazo.com/c25fe56b9bb3c3b0064 ... e78837.png
On s'aperçoit qu'il y a un plat au début, lié à la valeur de 400N que j'avais mise pour la résistance constante à l'avancement..

Si je met 20N, le modèle standard (homogène) fonctionne beaucoup mieux !

Seulement, 20N je trouve ça faiblard..

Comment faire pour mesurer la résistance à l'avancement de ma voiture ? La tirer avec un dynamomètre et voir à quelle valeur elle bouge ?
Plus simple ?

Les résultats donnent ça maintenant :
https://i.gyazo.com/dd27aff02837a3b793b ... 77a14e.png

Il n'y a plus qu'à rouler à 200 km/h pour y mesurer la conso :D (14.2 ou 16.5L/100, ça n'est pas très discriminant..)
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Re: [PLS] Calcul de consommation d'essence

Message par Cortez » 05 oct. 2018 15:42

Jay Olsen a écrit :
05 oct. 2018 15:35
Comment faire pour mesurer la résistance à l'avancement de ma voiture ? La tirer avec un dynamomètre et voir à quelle valeur elle bouge ?
Plus simple ?
Pourquoi pas. Au point mort pour n'avoir que les résistances dues à la résistance au roulement des pneumatiques et à tous les frottements dans la transmission de la boite aux roues. Mais ça ne te donnera qu'une résistance à très basse vitesse. Avec les frottements fluides, ce n'est pas pareil à vitesse plus élevée.
Autre solution : La mettre sur un pont levant... attendre que le pont se lève et voir à quel angle ça part ;)
C'est l'effort pour maintenir la vitesse constante après avoir lancé le mouvement qui t’intéresse et pas pour accélérer la voiture au départ bien sûr.

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Re: [PLS] Calcul de consommation d'essence

Message par Jay Olsen » 05 oct. 2018 15:53

Oui, bien sûr si tu applique un effort supplémentaire à la voiture, il sera dilué en accélération de manière quasi invisible..
Je n'ai pas de pont levant :P

Et je ne sais même pas si je peux pousser ma voiture en la mettant au point mort :'( (boite automatique)
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Re: [PLS] Calcul de consommation d'essence

Message par Cortez » 05 oct. 2018 16:00

Jay Olsen a écrit :
05 oct. 2018 15:53
Et je ne sais même pas si je peux pousser ma voiture en la mettant au point mort :'( (boite automatique)
"N" sur le levier non ?

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Re: [PLS] Calcul de consommation d'essence

Message par Jay Olsen » 05 oct. 2018 16:21

En théorie oui.
J'avais essayé, mais impossible d'arriver à la pousser.. C'est peut-être que ma valeur de 400N n'est pas si déconnante :lol:
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Re: [PLS] Calcul de consommation d'essence

Message par Cortez » 05 oct. 2018 16:36

Bizarre quand même. Une bagnole ça se pousse tranquille d'une main. T'avais laissé le frein à main ;)

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Re: [PLS] Calcul de consommation d'essence

Message par bullquies » 05 oct. 2018 16:53

oui ça me choque pas 400N. En poussant au début on a l'impression de faire une pompe !
The Axiom of Choice is obviously true, the Well-Ordering Principle is obviously false, and nobody knows about Zorn's Lemma. - Jerry Bona

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