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Page 29 / 33 : La consommation spécifique

François Dovat


Le terme de consommation spécifique désigne la consommation d'un moteur en fonction de la puissance développée et de la durée pendant laquelle cette puissance est développée. Elle est usuellement chiffrée en gramme par ch ou par kW et par heure, soit g/ch/h ou g/kW/h.

Cette consommation spécifique (csp ou parfois cse, en anglais sfc ou bsfc) est inversement proportionnelle au rendement thermique η du moteur selon la relation
η = 85,9 /csp si la puissance est donnée en kW
η = 63,2 /csp si la puissance est donnée en ch
On voit qu'un moteur qui consomme 200 g/kW/h a un rendement de 0,43, soit 43%
C'est entre 75% et 100% de charge q'un moteur à sa consommation spécifique la plus faible et cette consommation augmente fortement sous faible charge. Elle augmente aussi sous forte charge à partir d'un certain régime.

Figure 1. Sur le diagramme d'isoconsommation du VW-Audi W12, on voit que sa csp minimum, (245 g/kW/h) se situe entre 8 et 10 bars de pression moyenne effective (pme), soit entre 400 et 500 Nm et entre 1500 et 2750 tr/min. La ligne supérieure du diagramme est la courbe de couple maxi, soit 550 Nm; les csp à pleine charge y sont indiquées.

Figure 2. Le diagramme d'isoconsommation du Mercedes M271 à compresseur montre les "hyperboles d'équipuissance". Celle en rouge correspond à 30 kW, soit la puissance nécessaire pour maintenir la voiture à 130 km/h sur chaussée plane. Le moteur est capable de développer cette puissance dès 1500 tr/min et jusqu'à son régime maxi. C'est à 2000 tr/mn qu'il le fera avec le meilleur rendement, soit une csp de 252 g/kW/h. A 4000 tr/min il consommera 320 g/kW/h et même quelque 430 g/kW/h à 6000 tr/min.

Une dizaine de kW suffisent à la C200 1.8 Kompressor pour maintenir une vitesse d'environ 75 km/h. Or cette puissance sera le plus avantageusement obtenue à 1200 tr/min pour 280 g/kW/h. A 4500 tr/min le moteur consommera carrément le double. Lorsque la puissance nécessaire est faible, en vitesse de croisière notamment, le régime doit donc être réduit au maximum, par exemple au plat on peut passer la 5e à 50 ou 60 km/h déjà avec la grande majorité des voitures. On ne rétrogradera qu'en cas de besoin de puissance supplémentaire.

Chaque rétrogradation augmente la consommation en raison du fait qu'il faut brûler du carburant pour accélérer les équipages mobiles du moteur. Donc forte charge (appuyer fortement sur le champignon) tout en accélérant conjointement le véhicule et le moteur à partir du régime le plus bas possible - en dessous de celui ou le couple maxi est développé - permettent de réduire la consommation.

Pour copiages intempestifs et par respect pour l'auteur, seuls 30% du texte a été gardé, retrouvez le contenu en entier sur le CD Rom Histomobile.

Une autre source technique : Auto-innovations

(© François Dovat)
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