Calcul d'énergie

[Cloaks]

Bonsoir,
Sur cette product sheet d'un kart, je souhaiterais connaître 2 choses:
-L'énergie dépensée par le moteur si le kart roule à sa vitesse maximale de 70km/h sur une distance de 28km
-L'énergie maximale que peut contenir la batterie.

J'ai suivi le raisonnement suivant:
J'ai négligé toute perte

Pour le moteur:
d = 28km = 28000m; v = 70km/h = 19,44m/s
t = d/v avec t: temps en seconde (s), d: distance en mètre (m) et v: vitesse en mètre par seconde (m/s)
t = 28000/19,44 = 1440s
E = P * t avec E: énergie en joule (J), P: puissance en watt (W) et t: temps en seconde (s)
E = 17000 * 1440 = 24 480 000 J = 6,9 kWh (kilowatt heure)

Pour la batterie:
La capacité de la batterie est:
E = V * Ah avec E: énergie en watt heure (Wh), V: tension en volt (V) et Ah: ampère heure
E = 12 * 48 = 0,576 Wh

Il faudrait donc 6,9/0,576 soit 12 batteries pour pouvoir alimenter le kart sur une distance de 28km, cela me parait invraisemblable.

Où ai-je fais mon erreur ?
Merci beaucoup pour toute aide qui me permette d'apprendre et d'avancer
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[calculair]

Bonjour,

Le calculent assez fantaisiste....

D'abord et intuitivement, tu dois accepter si ton kart ne pèse rien , l'énergie pour le faire rouler sera nulle.....

Pour faire ce calcul il faut connaitre à minima la masse du kart

La puissance nécessaire doit pouvoir s'estimer en un premier temps avec les performance d'accélération au depzpart

Apres c'est avec un peu de pratique que l'on pourra estimer les capacités des batteries ..Evifdement me profile la route est un aparmetre important. Entre du sable et une route goudronnée ce n'est pas pareil et si sa monte au lieu de descendre les choses seront très différentes ......!!!

[Gwinver]

Bonsoir.

Il est indiqué que la vitesse maximale est réglementairement limitée à 70 km/h. Cela revient à dire qu'à 70 km/h le kart ne mobilise pas forcément toute la puissance du moteur.

[calculair]

Bonjour,

Je fais ici un calcul simplifié pour montrer que la masse du Kart est un paramètre important

Si le Kart a une masse de 100kg , l'énergie cinétique qu'il emmagasine lorsqu'il atteint 70 km/h ou presque 20 m/s est E = 1/2 M V**2 soit

1/2 * 100 * 20 *20 = 1/2 * 40000 = 20 000 joules

Cette énergie doit être produite en 6S cela signifie que la puissance nécessaire est E = P *t et donc E/t = 20 000/ 6 =. 3300 W

Ce calcul néglige toutes les forces de frottement mécanique et de roulement , la résistance de l'air qui devient sans doute significative vers les 70 km/h. et ne tient pas compte si la piste monte....

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gwinver]

Bonjour.
Non seulement la masse du kart, mais aussi celle du pilote ainsi que la surface frontale.
Le pilote est un contributeur important de la résistance de l'air en kart par l'absence de carrosserie.

[XK150]

Salut ,

Avec un bon châssis , une bonne aéro , et 21 ch ( j'utilise vontairement les pauvres vieux ch qui paissent maintenant en paix dans nos prairies ...) , on doit taper le 130 facile !!!!
En fait , c'est la batterie qui limite ...

[XK150]

Abscence de carrosserie sur les go-karts ? .... Non , pas tout à fait quand même !

RIMO sinus ion : https://en.rimo-germany.com/sinus-ion.html
SODI LRX : https://www.sodikart.com/fr-fr/karts/rental/lrx-9.html

[Black Jack 2]

Bonjour,

Les forces à vaincre sont les forces aérodynamiques et de roulement. (plus éventuellement celles dues dans les montées si il y en a).

Sur le net, on trouve pour un kart classique, ordre de grandeur : Cx = 0,8 et S = 0,35 m² et m = 162 kg (+ occupant --> M = 240 kg)

A 70 km/h, F aéro = 1/2 * Rho(air) * Cx*S * v² = 1/2 * 1,29 * 0,8 * 0,35 * (70/3,6)² = 68,3 N

Avec des pneus classiques sur route "normales", le coefficient de roulement est de l'ordre de 1,5 % et donc :

F roul = 0,015 * 240 * 9,81 = 35,3 N

A plat, la foirce totale à vaincre est F = 68,3 + 35,3 = 104 N

Energie consommée à plat sur 70 km à vitesse constante : E = 104 * 70000 = 7280000 J, soit 2,02 kWh

Il faut ajouter l'énergie pour démarrer de 0 à 70 km/h, soit : 1/2 * 240 * (70/3,6)² = 45370 J (0,0126 kWh)

Energie consommée pour démarrer de 0 km/h à 70 km/h et rouler à 70 km/h constant : E = 2,033 kWh. (Energie utile)

En pratique, il faut ajouter de l'énergie si il y a des côtes à gravir et pour tenir compte, qu'il faut ralentir et accélérer, voire s'arrêter et redémarrer si nécessaire et tenir compte du vent éventuel et ...

Pour évaluer si la batterie est suffisante, il faut tenir compte du rendement du moteur électrique du kart et de celui de la batterie.

Si ce rendement global (moteur kart et batterie) est de l'ordre de 66 %, alors l'énergie nécessaire de batterie est d'environ : Eb > 2,033/0,66 > 3,1 kWh

Je présume (gratuitement) que le kart proposé a 4 batteries (puique 48 V à partir de batterie de 12 V), E batterie = 4 * 12 * 48 = 2300 Wh (soit 2,3 kWh)

Batterie un peu trop "courte".

Tout ceci, évidemment très approximatif car basé sur des données non spécifiques au kart.

C'est dans la même optique que les soit-disant "autonomies" annoncées des voitures électriques ... qui sont loin d'être vérifiées en conditions "normales" de route.

[Cloaks]

Black Jack 2, pourquoi supposes-tu qu'il y a 4 batteries dans le kart?
Sinon tout le reste est très clair et m'a été bénéfique. Merci pour votre aide.

[Black Jack 2]

Black Jack 2, pourquoi supposes-tu qu'il y a 4 batteries dans le kart?
Sinon tout le reste est très clair et m'a été bénéfique. Merci pour votre aide.

Bonjour,

Parce qu'il est indiqué : chargeur 48 V ...
Si cela charge les batteries qui sont des 12 V, alors, il doit y en avoir 4.

[Black Jack 2]

Par exemple, un assemblage similaire à ceci :

4 batteries 12 V en série. (sur le dessin les batteries ont une capacité plus faible que 48 Ah ... mais le principe reste le même).

Il existe évidemment aussi des batteries 48 V (on a aussi les éléments en série, mais c'est interne au boîtier).

[Gwinver]

Bonsoir.

Abscence de carrosserie sur les go-karts ? .... Non , pas tout à fait quand même !

Il reste le pilote.

[Cloaks]

Merci pour tes explications claires et pour ton temps !
C'est trop sympa, j'ai vachement appris.

[Black Jack 2]

Bonjour,

Attention, distraction dans ma réponse.

Il faut corriger ainsi :

A plat, la force totale à vaincre est F = 68,3 + 35,3 = 104 N

Energie consommée à plat sur 28 km à vitesse constante de 70 km/h : E = 104 * 28000 = 2912000 J, soit 0,808 kWh

Il faut ajouter l'énergie pour démarrer de 0 à 70 km/h, soit : 1/2 * 240 * (70/3,6)² = 45370 J (0,0126 kWh)

Energie consommée pour démarrer de 0 km/h à 70 km/h et rouler à 70 km/h constant : E = 0,809 kWh. (Energie utile)

Tenir compte de cette correction dans la suite ...