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Trouver une réponse de mécanique
L'augmentation de la charge d'appareils électroniques de votre voiture réduit-elle l'économie de carburant ?
Question
Exprimé d'une autre manière : l'alternateur a-t-il toujours la même quantité de traînée mécanique sur le moteur, ou varie-t-il en fonction des exigences de charge de la batterie ?
En d'autres termes : si vous partez en camping et branchez une glacière 12 volts, un ordinateur portable pour regarder des films, 5 téléphones pour toute la famille, etc. dans la batterie de la voiture, en est une conséquence que l'alternateur répondra en faisant glisser plus sur le moteur. Ou cela n'aurait-il aucun effet sur l'économie de carburant ?
En fait, j'ai fait cela sur Google, mais je n'ai trouvé que des réponses théoriques.
Réponse populaire
La traînée de l'alternateur sur le moteur varie avec la charge électrique de l'alternateur. Donc, oui, à mesure que vous augmentez la charge électrique, l'alternateur consomme plus d'énergie du moteur et la consommation de carburant diminue.
À l'exception du refroidisseur, votre charge hypothétique est assez faible, vous ne le remarquerez donc peut-être pas la perte d'économie de carburant, mais elle sera là.
Vous perdrez également l'économie de carburant si vous ouvrez les vitres à grande vitesse, laissez la pression de vos pneus chuter, transportez des objets en excès dans la voiture, allumez vos lumières sous la pluie, etc.
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Beaucoup de gens pensent à tort que les alternateurs de voiture sont comme ces vieilles dynamos qui traînent sur le pneu de votre (vieux) vélo :
La traînée que cette chose a fait pas varier si vous allumiez ou éteigniez la lampe qui y est connectée. Dans la vision de ce malentendu commun, vous gaspilleriez l'énergie de l'alternateur si vous ne l'utilisez pas. Ce n'est pas comme ça dans les voitures, et les vélos d'ailleurs. (désolé je suis hollandais donc les vélos c'est l'amour, les vélos c'est la vie)
Vous pouvez voir l'alternateur d'une voiture tout comme le moteur et l'embrayage. A chaque régime vous pouvez faire varier la pression sur l'embrayage pour envoyer plus ou moins de puissance aux roues. C'est aussi comme ça avec un alternateur. Plus vous renforcez l'aimant de l'alternateur entraîné par le moteur, plus l'alternateur a de traînée et plus vous générez d'énergie. Vous pouvez voir par vous-même; si vous retournez l'alternateur à la main alors qu'il est débranché, il n'y a pratiquement pas de traînée à côté du frottement dans les roulements.
Alors oui, plus de charge électrique consomme plus de carburant. Un alternateur à pleine charge peut consommer 100 ampères (se résume à ~ 1,3 kW) si vous devenez fou avec votre radio. Cela représente environ 10 % de la charge totale du moteur à 100 km/h. Cependant, la plupart des gens n'iront pas aussi loin. Vos faisceaux et le chargement de votre ordinateur portable ne vous feront pas remarquer de différence sur la consommation de carburant.
Au fait, l'installation d'une batterie plus grosse dans votre voiture n'aura pas d'effet longtemps. Si l'alternateur ne peut pas suivre votre consommation actuelle, vous viderez et épuiserez lentement la batterie et la tuerez. C'est seulement là pour vous de pouvoir démarrer votre moteur. Théoriquement, vous pourriez le déconnecter dès qu'il est démarré.
Comme déjà dit, la charge sur l'alternateur exerce une charge sur le moteur et coûte donc du carburant supplémentaire.
Dans ma voiture, je vois clairement une baisse d'environ 50 tr/min lors de l'allumage du phare, de la soufflerie (au max) ou du chauffage de la lunette arrière lorsque la voiture tourne au ralenti au point mort.
La baisse est compensée par le système de contrôle du moteur en une seconde en injectant un peu plus de carburant.
Regardons vos appareils :
- Cooler - Selon modèle, il consomme en permanence 5A, peut-être 10A@12V , c'est-à-dire 60-120W
- Ordinateur portable - peut-être 20-25W pour regarder une vidéo et ne pas charger, mais peut augmenter jusqu'à 100W et plus sous charge lourde plus charge
- Téléphone - prend jusqu'à 2A@5V, soit 10W, mais seulement jusqu'à ce que la batterie soit pleine. La charge prend plus de temps lorsque le téléphone consomme moins de courant, et lorsqu'il est plein, il ne tire presque pas de courant.
Supposons donc une charge d'environ 200 W.
La puissance nécessaire pour maintenir la vitesse dépend beaucoup de la voiture, en particulier de sa taille et de son aérodynamisme. Juste pour donner quelques chiffres : j'ai trouvé 5'000W pour maintenir 50km/h (31mph) et 16'000W pour 100km/h (61mph) pour une voiture de sport carénée. Je suppose qu'une voiture raisonnable pour le camping a besoin de deux fois plus de puissance. Pour cette voiture, vos appareils électroniques ajoutent 4 % à 50 km/h ou 1,25 % à 100 km/h à la charge du moteur, ce qui n'est pas tellement.
Ou une approche différente : si la pleine charge la voiture pèse 2'000kg, l'énergie nécessaire pour l'accélérer à 50km/h pourrait également alimenter vos appareils pendant 16 minutes. Et au lieu d'accélérer de 0 à 100 km/h, vous pouviez alimenter les appareils pendant 64 minutes.
Ceci n'est qu'une estimation approximative, je n'ai enregistré aucune perte (le groupe motopropulseur vole jusqu'à 20 % de la puissance du moteur !) ou toute économie de carburant.
tl;dr : L'utilisation de tous ces dispositifs mettra une charge supplémentaire sur le moteur et augmentera la consommation de carburant, mais par rapport à la puissance nécessaire pour conduire la voiture, cela sera à peine perceptible.
L'alternateur a-t-il toujours la même quantité de traînée mécanique sur le moteur, ou cela varie-t-il en fonction des exigences de charge de la batterie ?
Varie. strong> Chaque fois qu'il s'agit d'un alternateur, d'une lampe de poche à remontage manuel ou du générateur de la taille d'un mégawatt dont ils disposent dans les centrales électriques, la quantité d'énergie électrique tirée de la sortie est prélevée sur l'arbre d'entrée (en fait environ 2 à 10 % de plus , pour couvrir les pertes de conversion). Lorsque vous déconnectez chaque charge d'un alternateur, la quantité d'énergie mécanique tirée du moteur tombe à près de 0 (presque, car certaines pertes sont constantes, comme celles de la courroie d'entraînement, des roulements, etc.).
Si vous partez en camping et branchez une glacière 12 volts, un ordinateur portable pour regarder des films, 5 téléphones pour toute la famille, etc. dans la batterie de la voiture, l'alternateur réagira en conséquence en tirant plus sur le moteur.
Oui, exactement. En éliminant les pertes, lorsque vous branchez une glacière électrique 100W, c'est 100W de moins au niveau des roues. (Si nous supposons que l'efficacité de l'alternateur est la même que l'efficacité de l'ensemble du groupe motopropulseur.)
Ou, cela n'aurait-il aucun effet sur l'économie de carburant ?< /p>
Cela aura un effet sur l'économie de carburant, mais il peut être facilement caché. Même une charge aussi importante que 100 W n'est pas très perceptible par rapport à un moteur même modéré qui peut pomper 40 à 80 kW. 100W pris de la prise allume-cigare soit environ 100W de moins au niveau des roues. Lorsque vous conduisez, votre vitesse diminue légèrement. Maintenant, 2 choses peuvent arriver : soit vous ne le remarquerez pas, donc la consommation totale de carburant ne sera pas modifiée au prix d'une conduite plus lente. Ou vous (ou le régulateur de vitesse) le remarquerez et appuierez plus fort sur l'accélérateur afin que la vitesse soit maintenue au prix d'une consommation de carburant accrue. Et si l'on considère que le courant alternatif de votre voiture est une autre charge mécanique sur le moteur, qui consomme de l'énergie dans une plage de plusieurs kW, quelques centaines de watts peuvent facilement passer inaperçus.
C'est un calcul très simple : comme la conservation de l'énergie principe dit : l'énergie ne peut être ni créée ni détruite. Les deux côtés doivent être égaux, donc EnginePower = DrivingPower + AlternatorPower (+ AirConditioningPower).
Maintenant, un alternateur qui consomme toujours la même puissance pourrait-il exister ? Bien sûr, ça pourrait. Mais cette énergie, si elle n'est pas emportée sous forme d'électricité, devrait aller quelque part, ce qui signifie généralement gaspillée sous forme de chaleur. Ainsi, notre appareil hypothétique chaufferait comme un enfer sans charge et fonctionnerait considérablement plus froid lorsqu'il était chargé au maximum. Un alternateur de 1 kW ne chauffe pas avec la puissance d'un radiateur de 1 kW au ralenti, ce qui montre qu'il ne gaspille pas autant d'énergie. Et lorsque l'énergie n'est ni transmise (par exemple sous forme d'électricité) ni gaspillée sous forme de chaleur, cela ne peut que signifier qu'elle n'a jamais été là en premier lieu.