jean-thevenet indique 70 km/h à 1000 t/mn. A ma connaissance, les voitures actuelles sont entre 1400 et 2000 tours à cette vitesse !
Quelques précisions donc.
D'abord l'énergie mécanique nécessaire pour avancer à 50 km/h est ridicule par rapport à la puissance du moteur. Par exemple, une voiture genre Megane Scx 0.70 poids 1500 kg a besoin de 4 kW (5.3 ch) pour rouler à 50 km/h. calculateur ici
http://pagesperso-orange.fr/pic-petrole ... rts-2.html
On note que la consommation théorique
à vitesse stabilisée est de :
3 l/100 avec un moteur essence de rendement 0.30
2.1 l/100 avec un moteur essence de rendement 0.38
On est loin du compte !
En effet le moteur fait typiquement 75 kW 100 ch (et meme plus). Il est donc utilisé à une faible fraction de son potentiel (moins de 10%). Et son rendement se dégrade terriblement. La consommation réelle est majorée de 50-100% (voire 200% et plus pour des moteurs pointus). On dit encore que le moteur est utilisé à "faible charge". A ce jeu là le rendement du diesel se dégrade moins que celui de l'essence.
D'ailleurs on constate que l'écart de consommation entre diesel et essence, modéré sur autoroute (moteur à pleine charge) se creuse en ville (moteur à faible charge).
Une autre donnée plus importante que la puissance est la notion de couple maximum. Et son régime.
Tout d'abord une règle simple sur un exemple :
moteur de 200 N.m (20 m.kg) de couple maxi à 2000 t/mn. Puissance maxi 70 kW à 4000 t/mn. Cylindrée 1500 cm3.
la puissance développée à 2000 t/mn est de :
20 * 1.4 * 2 = 56 ch (42 kW) (le 1.4 est le coefficient de conversion, 20 pour 20 m.kg et 2 pour 2000 t/mn)
à 4000 t/mn la puissance est théoriquement double mais, comme le couple a baissé, on a moins.
au régime de puissance maxi le couple baisse vite.
à 1000 t/mn on a moins de la moitié car là aussi le couple a baissé.
Le couple est en fait une courbe en cloche en fonction du régime. Plus sa valeur s'éloigne de l'optimum, plus le rendement se dégrade.
Maintenant, c'est (en première approximation) justement au régime de couple maximum, sous forte charge, qu'un moteur à son meilleur rendement et consomme le moins.
Par exemple, avec la voiture ci-dessus (SCx 0.70 poids 1500 kg) il faut 4 kW (5.3 ch) pour rouler à 50 km/h. Avec un moteur de couple maximum à 2000 t/mn on a donc besoin de 2 m.kg de couple :
2 * 1.4 * 2 = 5.6 ch
Si on compare avec l'exemple précédent (moteur 1500 cm3 et 20 m.kg) on voit qu'il est simplement 10 fois trop gros ! C'est bien là le problème.
Dans la réalité, avec les voitures actuelles, à 50 km/h il est donc impossible d'etre dans les conditions optimales (régime de couple maxi, forte charge). Pour s'en approcher il "suffit" de prendre le plus petit moteur possible et le moins puissant. Mais c'est alors à "haute vitesse" que le petit moteur mouline ...
Bref, c'est une affaire de compromis.
Par exemple le moteur réel ci-dessus (75 kW, 20 m.kg) dans la voiture réelle (SCx 0.70 1500 kg) sera utilisé de manière optimale à 145 km/h !
Puissance mécanique nécessaire : 40 kW (voir calculateur)
Puissance fournie par le moteur à 2000 t/mn : 42 kW
du coup, la voiture roulerait à 70 km/h à 1000 t/mn.
Maintenant, les moteurs essence ont typiquement un couple maxi à 2500-3000 t/mn alors que les diesel de voiture sont plutot dans la zone 1500-2000. Donc, les diesel sont plus aptes à circuler à basse vitesse en 5°.
Tout ceci est complétement optimisé sur les camions. Leurs moteurs diesel ont un couple maxi le plus bas possible : dans la zone 1000-1200 t/mn. Et donc un rendement excellent. Typiquement, un camion 20 fois plus lourd qu'une voiture ne va consommer que 4 fois plus.
En conclusion, on peut dire que les moteurs sont dans plus de 90% (99% ?) des cas beaucoup trop puissants et gros. Et la consommation est pénalisée.