deux ou quatres roues motrices, quel impact sur l'autonomie en fonction de la vitesse

[optima]

L'autonomie d'un même véhicule  en  quatre roues motrices au lieu de deux baisse diminue et sa consommation augmente.

Quelles en sont les causes? Et dans quelle mesure cette différence évolue elle en fonction de la vitesse?

Pour l'augmentation du poids lié à celui du moteur supplémentaire, l'ampleur de la différence en autonomie et consommation devrait être maximale à faible vitesse (en ville...) et minimale à haute vitesse (autoroute, 130km/h et au delà...) puisque la dépense énergétique liée au poids évolue linéairement en fonction de la vitesse alors que celle liée au SCX ( au frottement dans l'air...) évolue exponentiellement.

Qu'en est il en réalité?

Y a t'il un autre facteur que le poids qui influe de façon significative sur la dépense énergétique en 4 roues motrices versus 2 roues? Si oui dans quelle mesure?

La question n'est pas dénuée d'intérêt pour choisir entre les 2 possibilités quand elles existent car en ce qui concerne l'autonomie elle intéresse surtout  l'utilisateur pour les longs trajets qui se font fréquemment sur autoroute ou tronçons à vitesse plus élevée qu'en ville... Mais encore faudrait il que l'hypothèse de différences mineures à haute vitesse se vérifie!

Merci d'avance à des sachants en la matière pour apporter leurs lumières à cette inconnue.

 

[400kV]

Bonjour, 

Je rajoute une question à votre post quels sont les VE UNIQUEMENT en 4RM permanents

Merci

[sim_v]

Tous les VE existants en 2 versions que j'ai pu voir sont plus efficients dans leur version 2 roues motrices.

Au-delà du poids du second moteur, je dirais que les équipements supplémentaires entraînent des pertes et de potentiels soucis mécaniques en plus. Globalement, on n'améliore pas l'efficience et la fiabilité d'un système en le complexifiant.

 

[Rozlou]

Le 07/02/2024 à 16:11, optima a dit :

la dépense énergétique liée au poids évolue linéairement en fonction de la vitesse alors que celle liée au SCX ( au frottement dans l'air...) évolue exponentiellement.

Bonjour,

Petites précisions :

- la dépense énergétique liée au poids des véhicules correspond aux pertes de roulement (frottements pneus/route), la part de consommation correspondante (exprimée en kWh/100km) est constante en fonction de la vitesse (mais linéaire en fonction de la masse du véhicule).

- la part de consommation (exprimée en kWh/100km) liée aux frottements aérodynamiques est fonction du carré de la vitesse (et indépendante de la masse).

 

Voici pour illustration l'impact des 3 parts principales de consommation pour le KIA e-Niro (2 roues motrices, traction) :

 

Dans ce système d'axe (vitesse en abscisse, consommation kWh/100km en ordonnée) :

- la courbe rouge (part liée aux frottements par roulement) est une droite horizontale

- la courbe bleue (part liée aux frottements aérodynamiques) est un morceau de parabole

- la courbe verte (part liée aux auxiliaires) est un morceau d'hyperbole, car les auxiliaires consomment une puissance constante (indépendante de la vitesse)

- la courbe violette (consommation totale) est la somme des 3 parts décrites ci-dessus.

 

Une augmentation de la masse du véhicule conduit à translater la courbe rouge vers le haut, donc la courbe violette vers le haut de la même quantité. L'impact d'un "surpoids" se voit donc aussi à vitesse élevée.

 

Une augmentation des pertes de transmission liée à la présence de deux moteurs au lieu d'un (avec les engrenages et différentiels associés) conduit à accroitre la puissance demandée d'un certain facteur, donc la consommation totale du même facteur (cela revient à remonter tous les points de la courbe violette en multipliant l'ordonnée de chaque point par un facteur de la forme 1 + alfa). L'impact des pertes de transmission sur la consommation en kWh/100km sera donc plus élevé à grande vitesse qu'à basse vitesse.

Modifié février 8, 2024 par Rozlou

[zeta]

Le 07/02/2024 à 16:11, optima a dit :

celle liée au SCX ( au frottement dans l'air...) évolue exponentiellement.

<mode scientifique=on>Pour être pointilleux, elle évolue quadratiquement (x²) et pas exponentiellement (2^x).<mode scientifique=off>

[optima]

merci Rozlou et Zeta pour les précisions qui répondent parfaitement à la problématique.

En conclusion on pourrait dire : le pourcentage de perte d'autonomie et de consommation supplémentaire en passant de 2 à 4 roues motrice tend à être constant en fonction de la vitesse,ou augmente même légèrement selon l'impact des l'énergie consommée dans la transmission (engrenages...) du second moteur. Exact?

Donc le type de trajet, notamment long et rapides, ne fait en aucun cas baisser le "surcoût" énergétique (et donc financier) au km parcouru des avantages recherchés par l'utilisateur dans la conduite d'une 4 roues motrices par rapport à deux roues.

A contrario, entre deux véhicules un SCX plus élevé génèrera certes relativement peu de surconsommation à faible vitesse (utilisation citadine) mais énormément à grande vitesse (quadratiquement...) par rapport au SCX inférieur...

Cela m'aide dans ma réflexion de choix de véhicule...

 

[alfniev]

L'intérêt d'une 4 roue motrice au lieu de 2 roues n'est pas au niveau consommation mais de

• la tenue de route
• les performances

NB : la tenue de route d'une 4 roue motrice est meilleure , mais sur la neige c'est avant tout les pneus qui sont le critère principal pour l'adhérence.