Calcul d'autonomie d'une voiture

[nicodess]

Bonsoir,
Je suis amené à calculer l'autonomie d'une voiture en considérant que la route est plate et en me basant sur ces données :
Consomation de carburant (g/kW/h) : 374
Capacité du réservoir : 6,5 L
Masse volumique de l'octane 0,70g/ml
Poids du véhicule : 230kg
Matières des roues : caoutchouc
Vitesse moyenne 40km/h

J'ai commencé par calculer l'énergie totale développée par un plein d'essence :
Un plein, soit 4550g de C₈H₁₈, fournis 4379,68KJ (vu la consomation de carburant : 374g fournissent 1kwh soit 360000J)

Mais c'est apres que je suis bloqué, comment calculer la distance en fonction de cette énergie ?
Auriez-vous une idee ?
-----

[gg0]

Bonsoir.

Il manque des données : Quelle est la puissance nécessaire pour rouler à 40 km/h ? Et il n'y a pas une phase d'accélération ?

Cordialement.

[nicodess]

J'ai les données du moteur mais pas d'une energie nécessaire pour arriver à 40km/h
Voici les données du moteur ;
image.jpg
image.jpg

[Médiat]

Bonsoir,

Ce fil ne serait-il pas mieux en physique ?

Faites-le moi savoir si vous voulez que je le déplace.

Médiat

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteea028771]

J'ai les données du moteur mais pas d'une energie nécessaire pour arriver à 40km/h

Il manque des données concernant les frottements, en particulier aérodynamiques. Mais c'est effectivement plus un problème de physique que de maths

[invitecaafce96]

Bonjour,
Il faut considérer que la consommation est donnée pour la vitesse de 40 km/h .
Non, ce n'est pas suffisant , il manque une caractéristique du carburant : le pouvoir calorifique inférieur ( p.c.i.) .
Et ce n'est pas suffisant, on ne sait rien de la puissance nécessaire pour rouler à 40 km/h .

[invite01fb7c33]

Et pas d'information sur le rendement du moteur??

[invitecaafce96]

Re,
Non, mais surtout rien sur la démultiplication qui permettrait d'avoir régime moteur et puissance correspondante à 40 km/h .

[wizz]

Bonsoir,
Je suis amené à calculer l'autonomie d'une voiture en considérant que la route est plate et en me basant sur ces données :
Consomation de carburant (g/kW/h) : 374
Capacité du réservoir : 6,5 L
Masse volumique de l'octane 0,70g/ml
Poids du véhicule : 230kg
Matières des roues : caoutchouc
Vitesse moyenne 40km/h

J'ai commencé par calculer l'énergie totale développée par un plein d'essence :
Un plein, soit 4550g de C₈H₁₈, fournis 4379,68KJ (vu la consomation de carburant : 374g fournissent 1kwh soit 360000J)

Mais c'est apres que je suis bloqué, comment calculer la distance en fonction de cette énergie ?
Auriez-vous une idee ?

c'est quoi le contexte du problème?
pour quelles raisons dois tu résoudre ce problème?
simple devoir?
projet à faire, en solo? en groupe?

[wizz]

Bonsoir,
Je suis amené à calculer l'autonomie d'une voiture en considérant que la route est plate et en me basant sur ces données :
Consomation de carburant (g/kW/h) : 374
Capacité du réservoir : 6,5 L
Masse volumique de l'octane 0,70g/ml
Poids du véhicule : 230kg
Matières des roues : caoutchouc
Vitesse moyenne 40km/h

J'ai commencé par calculer l'énergie totale développée par un plein d'essence :
Un plein, soit 4550g de C₈H₁₈, fournis 4379,68KJ (vu la consomation de carburant : 374g fournissent 1kwh soit 360000J)

Mais c'est apres que je suis bloqué, comment calculer la distance en fonction de cette énergie ?
Auriez-vous une idee ?

J'ai les données du moteur mais pas d'une energie nécessaire pour arriver à 40km/h
Voici les données du moteur ;
Pièce jointe 265910
Pièce jointe 265911

....et pourquoi ce moteur, et pas un autre?

essence
4T
atmo
puissance max à 3600rpm
taux de compression 8.3:1

vu la sollicitation du moteur (voir le véhicule) et vu les caractéristiques de ce moteur, on a de quoi se gratter la tête...

[nicodess]

Désolé pour les imprécisions,
le contexte du problème est que j'ai fabriqué un kart et j'aimerais connaitre son autonomie totale approximative (je suis pas 10km près) pour ne pas me retrouver au milieu de nul part en panne sèche mais aussi pour m'instruire dans le domaine de ces calculs.

Voila toutes les données supplémentaires que j'ai à ma disposition :

Nombre de dents du pignon menant : 18
Nombre de dents de la couronne : 53
Diamètre des roues : 0,38m
Réduction embrayage : 2:1

Je n'ai pas d'indice de coefficient de frottement de l'air. Existe-t-il peut-être une valeur approximative ?
Voici une photo pour vous éclairer : IMG_3075.jpgIMG_3205_2.jpg

[invitecaafce96]

Re,
Bon, alors attention, les karts , c'est tout sauf de la vitesse constante donc, cela va dépendre énormément du style de conduite accélérations-freinages .
Je crois que pas la peine de s'embêter avec des calculs , faites l'essai grandeur nature en matraquant à mort .

Mais c'est quoi, ce moteur poussif ??? 9.5 kW pour un 400 cm3 ... Même ma tondeuse à gazon fait mieux !!!!

[nicodess]

Effectivement c'est un moteur de bétonnière...
C'est un moteur conçu pour des tondeuses, bétonnieres ou kart fait maison...
C'est vrai qu'il est poussif mais le résultat est largement acceptable.
Sinon êtes vous sur qu'il n'y a pas moyen d'avoir une approximation en supposant des coefficiants de frottement ?

[wizz]

OK
on va te donner une formule censée être exacte
tu vas foncer en avant, et puis....finalement, on s'est trompé de 30km.
tu serais au fin fond de la campagne, loin de tout, parce que tu nous aurais fait confiance à 100%, parce que tu veux absolument entendre une formule magique

et si finalement, tu prends ton véhicule, fais un petit tour avec, autour du point de chute
tous les X km, tu reviens donc au point de chute, et constateras la consommation, en faisant l'appoint
à force, tu connaitras l'autonomie de ton véhicule


donne moi n'importe quel voiture du commerce
sur piste ou sur route fermée, je peux faire varier l'autonomie du simple au triple sans difficulté
d'un véhicule donné pour 800km d'autonomie, officiellement, selon la norme d'homologation, je peux tomber en panne sèche avant 300km....mais aussi bien atteindre 1000km, tellement les conditions de roulage vont influer sur la consommation

et donc de même pour ton kart
toi seul sauras

[apzo11]

Pour avoir un ordre de grandeur pour une consommation j'utilise cette formule;
conso= 0,2litre/CV/heure.
En prenant toutes les précautions d'usage.

[Boumako]

Bonjour

Effectivement il est impossible de faire un calcul, seule l’expérience permettra d'approcher une valeur.

Pour avoir un ordre de grandeur pour une consommation j'utilise cette formule;
conso= 0,2litre/CV/heure.

Cette formule me semble plus qu'imprécise, ou alors je ne pars pas des bonnes valeurs. Tu pourrais donner un exemple ?

[wizz]

peux tu nous faire une démonstration, une application où ça pourrait se révéler plus ou moins vrai?

(et qu'on ne puisse pas contredire en donnant un contre exemple)

[1max2]

Bonjour , vu la photo , les frottements doivent être surtout sur les pneus ....
L'énergie est aussi donnée par FxL , F étant la force développée, pour lutter contre les frottements, à vitesse constante et L la longueur parcourue .
La Force à 40km/h est égale aux divers frottements à cette vitesse constante .(air, pneus..) .On néglige la phase d'accélération
Alors, pour trouver cette force, il y a une astuce , si vous disposez de plusieurs parties pentues , vers chez vous, trouvez une pente qui amène le kart(au point mort, sans moteur) à la vitesse limite de 40 km/h , en connaissant l'inclinaison en degré(alpha) de la pente vous aurez :
Forces de frottement à 40 km/h=mgxsin(alpha) , m masse du kart +passager, g accélération de la pesanteur vous aurez la longueur parcourue L, vu que vous avez l'énergie totale 4300 kj .
Evidement ce serait un petit miracle que ce calcul corresponde à peu près, mais sait-on jamais !
Mais, je n'ai pas bien saisi, les 4300kj sont -ils réellement dépensés, ou faut-il faire intervenir le rendement du moteur ?

[invitecaafce96]

Re,
De plus le calcul se complique car vous n'avez pas le droit de rouler sur routes ouvertes avec votre véhicule non homologué .

[invitecaafce96]

Re,
Ah, j'ai trouvé votre moteur chinois sur Internet !
A plein régime constant, vous avez une idée de la consommation avec les données : environ 3.8 kg/heure soit environ 5 L/heure .

[Boumako]

Bonjour

Alors, pour trouver cette force, il y a une astuce , si vous disposez de plusieurs parties pentues , vers chez vous, trouvez une pente qui amène le kart(au point mort, sans moteur) à la vitesse limite de 40 km/h

Je vois souvent cette astuce proposée, mais en pratique c'est impossible : Il faudrait une pente constante (ce que je n'ai encore jamais vu), avec la bonne inclinaison, suffisamment longue pour tendre progressivement vers 40km/h sans le dépasser.

[1max2]

Bonjour Boumako , cette "astuce" fonctionne très bien avec un vélo , on peut étudier la pente avec google earth ou géoportail, mais même sans l'étudier on fait vite la différence dans les 2 sens (surtout en montée) entre une pente à 10% à 8 , à 5 ou à 3% .Le vélo atteint très vite sa vitesse limite , le kart, avec ses 250 kg doit être plus lent (à atteindre la vitesse limite , mais une vitesse limite normalement plus importante à cause de la masse), mais il me semble que l'on pourrait avoir une idée ...
Évidemment j'habite en Ardèche et des routes en pente ce n'est pas ce qu'il manque , pour 5% (2.8° ) la vitesse limite d'un vélo est de 40-45 km/h .La plupart des routes sont construites avec une pente à peu près constante , au dessus de Privas (col de Benas), il y a même une route où est indiqué le pourcentage moyen à chaque km , et la pente est remarquablement stable. Sinon, j'ai aussi une idée de la pente avec mon cardiomètre : 115 pulsation minutes pour 5% ; 120 pour 7% rapidement 130-140 pour 10%....
Pour atteindre plus vite la vitesse limite, on peut utiliser le moteur, dépasser cette vitesse limite , et attendre voir si on perd de la vitesse , ça fonctionne très bien à vélo , on pédale à 50km/ h , puis on arrête de pédaler , si la vitesse limite est inférieure, ça ralentit rapidement !
Sinon, la maréchaussée n'est pas très présente sur ces routes , en cas malgré tout de rencontre , il n'y a plus qu'à sortir son bagout et expliquer la manip !!!

[Boumako]

Le pourcentage moyen est peut être relativement constant, mais localement ce n’est pas le cas. En Ardèche ça fonctionne encore moins bien en raison des virages.
Quand tu parles de mesurer la différences dans les 2 sens tu veux dire entre la montée et la descente ? Tu es capable de pédaler avec une puissance constante ?

[1max2]

@boumako oui; en montée je pédale avec une puissance très constante , je garde le même développement tout au long de la montée , simplement j'appuie un peu plus quand il y a un coup de bourre, mais la vitesse diminue ainsi que les tours de pédale à la minute dans ces coups de bourre, ce qui fait que le cœur , reste dans le raisonnable à 115-117 sur une montée de 5 à 7% . Il y a une autre montée à 6-10% , et là le coeur monte même si je plafonne à 6-7 km/h ! Autour de chez moi, il y a des routes relativement larges ;(Privas, préfecture de l'Ardèche tout de même !) en descente , j’atteins la vitesse limite sur 100-200 m , cette vitesse limite fluctue vraiment bien en fonction de la pente . Ma voiture , elle est plus longue à atteindre sa vitesse limite ....
Pour monter sur Berzème, ce qu'on appelle le plateau du Coiron, il n' y a pas moins de 4 routes , peu fréquentées !Une autre montée est très régulière 4.5-5% ....
Sinon, pour l'engin de notre interlocuteur , je suis certain que c'est un bon moyen pas cher de connaître les forces de frottements .Je ne vois pas d'autre chose, à part la soufflerie !
Bonne soirée .

[apzo11]

@boumako,
Conso= 0,2l/cv/heure

C'est une formule qui fonctionne quand bien sûr tu utilises la puissance max: Exemple un bateau de pêche côtière.
Soit tu vas sur le site de pêche et tu es à fond, soit tu traines le chalut et tu es à fond aussi.
C'est valable aussi pour un "bon" diesel sans artifice extérieur (électronique) servant à limiter la conso.
Pour être plus précis au lieu de 0,2 litre je crois que c'est 0,2 kg.

[Boumako]

Prenons par exemple une mobylette, qui fait environ 3 cv. On a donc une consommation de 0.2/3 = 0.06 l par heure , soit approximativement 0.12 l aux 100.
J'ai comme une doute sur cette valeur...

[1max2]

Bonjour , et oui, une mob (de mon époque) consommait 4l /100 en moyenne, autant qu'une voiture moderne à une vitesse plus importante , donc cette équation est absolument fausse.
De toutes façons je ne sais pas ce qu'est le cheval, ou je ne veux pas le savoir .Selon moi , on ne devrait pas accepter ces unités non Système International !
Il y a le cheval -vapeur , le cheval britannique, le cheval fiscal ....
Le kart au "primo postant " qui a disparu , doit consommer, au pif, dans les 7-8l/100km sur le plat à 40km/h, selon moi , avec le châssis qu'il a et les roues plus ou moins parallèles !

[invitef29758b5]

Salut

Bonjour , et oui, une mob (de mon époque)
Le kart au "primo postant " qui a disparu , doit consommer, au pif, dans les 7-8l/100km sur le plat à 40km/h, selon moi

C' est ce que je consomme à 130 sur l' autoroute avec une voiture de plus d' une tonne !

[1max2]

Bonjour Dynamix , je vous invite à méditer ceci :
Ma tondeuse (autotractée) consomme environ 2l à l'heure de mélange .
Mais en 1 heure je marche au pas au max à 5km/h , ainsi ma tondeuse consomme 2l aux 5 km soit 40l/100km !
D'accord, je triche, car la tondeuse utilise la plupart de son énergie à tondre , mais il me semble que le kart du primo -postant a des roues peu parallèles , au regard de la photo, et je suis certain que ce genre de véhicule doit consommer un max à 40km/h , avec un carbu avant dernière génération ....
J'aimerais que vous donniez un nombre en consommation , de manière à pouvoir, par la suite vérifier , si notre primo -postant aurait l'amabilité de nous fournir ses mesures de consommation , je suis pratiquement certain qu'un tel engin consomme à peu près la même chose qu'une voiture , voire plus.
Bonne soirée .

[invitef29758b5]

Vu le peu d' informations , je n' irais pas donner des chiffres .
Parallélisme des roues : Zéro information !
Mais imaginer que ce véhicule consomme à 40 km/h autant qu' une voiture de plus d' une tonne lancée à 130 km/h ne me semble pas réaliste .