Froid et consommation....

[nico270176]

Bonjour à tous,

 

Comme un peu partout en France en ce moment, il fait très froid chez moi entre -15°c le matin et -3°c l'après-midi, températures biens inahabituelles en Charente.

Mon A4 par ce froid, est passée de 5.5l/100 à 6.5l/100 de moyenne , je voulais donc savoir si cela était "normal" et si vous aviez relevez la mème hausse de consommation (A4 Avant Sline TDI 120cv)...

Merci....

[Atlantic75]

Salut :coucou:

 

Oui c'est tout à fait normal car ta titine met plus de temps à aller en température :)

 

:coucou: :coucou:

[dony]

oui et pourtant le rendement est meilleur d'un pt de vue thermodynamique, lorsque la température est basse , mais cette même basse température augmente globalement les "frottements" ( y compris ceux du à l'air qui est plus dense pas temps froid)

[OSR38]

Sans compter tous les accessoires annexes de confort comme le chauffage qui augmente la consommation, ...

[Atlantic75]

oui et pourtant le rendement est meilleur d'un pt de vue thermodynamique, lorsque la température est basse , mais cette même basse température augmente globalement les "frottements" ( y compris ceux du à l'air qui est plus dense pas temps froid)

 

@Dony: le rendement est meilleur par temps frais et humide. Par ce grand froid, c'est bien différend.....De plus, comme l'a fait justement remarquer OSR38, tu as le chauffage qui augmente la conso, ect :jap:

 

:coucou: :coucou:

[dony]

Je répondais d'un pt de vue strictement thermodynamique d'un cycle parfait....pour lequel le rendement augmente quand la température de la source froide diminue, mais evidement que cela est bien plus complexe un moteur réel. Mais la tendance à l’amélioration strict du rendement suit bien celle de la baisse de température.

 

Mais le gd influe biensur au global sur une diminution globale du rendement énergétique de la voiture !

[OSR38]

Sauf que je pense que passer sous une certaine température, c'est l'effet inverse qui se produit aussi non ?

[nico270176]

Merci pour ces explications très techniques, il n'y à plus qu'à attendre "le dégéle" pour retouver ma consommation normale... ;)

[Bap33]

:coucou:

 

Je reprends, ce que j'ai pu expliquer dans la section A3 8P... :coucou:

 

C'est normal que la conso diminue en été. La température joue en parallèle sur la masse volumique de l'air et du gasoil.

Pour les 2 c'est pareil : + il faut chaud, + la masse volumique diminue (même si c'est assez faible pour le gasoil).

 

Pour les curieux, voici un petit cours de physique...

 

A titre indicatif, à pression atmosphérique constante, le quotient Volume/Température = cste (avec T en ° Kelvin), c'est la loi de Gay-Lussac pour ceux qui veulent tout savoir. Donc, entre 5°C l'hiver et 27°C l'été par exemple, le volume d'une même quantité d'air augmente d'environ 8%.

Donc sa masse volumique diminue d'~ 7.5% ! (N.B. : à Pression atmosphérique et sous 15°C, la masse volumique de l'air est ~1,29g/l)

 

Pour le gasoil, la masse volumique est de l'ordre de 0.85kg/l. Mais la variation en fonction de la température est bien plus faible. Pour les puristes, c'est une fonction polynômiale de la température, qu'on simplifie généralement en fonction affine (linéaire, si vous préférez), du type : rho (T)= rho_1 x T + rho_0.

Suivant les pétroliers, sa masse volumique varie grossièrement entre 0.82 et 0.86 kg/l sous nos latitudes (donc sous la même plage de température, que ci-dessus à la louche). Désolé de ne pouvoir être plus précis et de ne pas vous donner une loi, mais ça a tendance à relever du secret industriel. Et... Je n'ai pas ces infos ;)...

 

Bon, ça, c'était pour l'apéro :bigsmile:...

 

Ensuite pour doser correctement le carburant à injecter dans le moteur, il faut pouvoir mesurer les débits de l'air et du carburant, pour respecter une certaine richesse de mélange (rapport masse d'air / masse de carburant injecté dans les cylindres).

Il nous faut donc un débitmètre pour l'air (oui, celui qui tombait souvent en panne sur les premiers TDI :P) et un débitmètre pour le carburant.

Pour être plus rigoureux et respecter les conditions stoechiométriques (les proportions idéales pour une bonne combustion et un rendement optimisé, mais aussi pour améliorer le compromis performance / consommation), il nous faut donc des débits massiques, c'est à dire, qu'il nous faut connaître la masse de carburant à injecter pour une masse d'air absorbée. En effet, contrairement au volume, la masse ne varie pas en fonction de la température.

Or d'un point de vue technologique, c'est la que ça commence à se compliquer. Les débitmètres massiques précis et rapides ne courent pas les rues ou sont à des prix incompatibles des contraintes des coûts de production du secteur automobile. En effet, vue la tendance actuelle, il faut être très précis, pour viser des consommations toujours plus faibles, mais aussi rapide pour fournir une information toutes les 10 à 20ms au calculateur moteur.

La ruse consiste donc à utiliser un débitmètre volumique (beaucoup moins cher à fabriquer et suffisamment rapide) associé à un capteur de température pour retomber sur un débit massique. J'ai un volume, j'ai la formule de la masse volumique en fonction de la température, je calcule donc la masse volumique à la température mesurée et j'en déduis une masse (m = V/rho(T)). C'est comme ça qu'on procède pour l'air. En effet ~7.5% d'erreur simplement entre 5 et 27°C, ce n'est pas vraiment acceptable. Donc voilà le problème résolu pour le débitmètre air !

 

Pour le carburant, ça se complique encore, car nous n'avons pas capteur de température dédié. Et on ne peut pas vraiment se baser sur la température de l'air, car il y a des boucles de recirculation de carburant dans le circuit, qui provoquent une élévation de température du carburant (c'est un autre problème de la fonction dosage du carburant : le surplus de carburant délivré par la pompe, qui n'est pas injecté dans les cylindres à l'instant t, est renvoyé au réservoir et à force de faire plusieurs fois la boucle, il s'échauffe).

On utilise alors une formule ou une valeur moyenne, sachant que :

1) D'une station service à l'autre, le carburant n'a peut être pas tout à fait la même formule de masse volumique ;

2) L'erreur sur la masse du carburant reste plus contenue (moins de 5% sur une très large plage de température (-25/+75°C)).

Tout au plus peut-on faire une correction avec la température de l'air, mais comme on l'a vu juste avant, ça reste faux :sic:... On se contente donc du débit volumique, qu'on mesure de 2 façons a priori : soit grâce à une débitmètre volumique (très souvent une petite hélice entraînée par le flux de carburant dans le circuit et on mesure son régime), soit simplement par la position d'une section de passage (sous une certaine pression, on sait quel débit peut passer au travers d'une lumière, il suffit donc de connaître la position de la lumière et la pression du fluide, pour en déduire le débit. La pression est quant à elle maintenue constante par une soupape régulatrice, pour ne pas influencer la mesure de débit par cet autre paramètre).

 

Bravo, vous venez d'engloutir l'entrée :P ! Allez, on passe au plat de résistance :hot: :P !?!

 

Conclusion, quand il fait chaud, ma masse volumique de carburant diminue. Or, puisqu'on a toujours m = V/(rho(T), on va donc surestimer la masse de carburant. Conclusion, le calculateur va commander une diminution du débit carburant à injecter, pour respecter le dosage stoechiométrique (basée sur les masses) !

Résulat : Youpi, je consomme moins !!! CQFD :sol: !!!

 

A l'inverse, en hiver, on sous-estime la masse de carburant et on consomme plus. Parallèlement, ça conduit à une mélange plus riche et donc à cette perception de moteur plus "vitaminé" :drive: :eldiablo: !

 

Bon, mon explication ne dresse que les grandes lignes. Ca comporte certainement quelques inexactitudes ou des hypothèses simplificatrices (exemple, iso-utilisation de la clim et la ventilation, sans parler du chauffage, du dégivrage et des systèmes de désembuage, qui viennent tous impacter la conso). J'espère que vous ne m'en tiendrez pas rigueur... :jap:

 

Au passage, je rappelle les corrections et compléments apportées par Otacon :

Salut à tous,

j'ai lu avec beaucoup d'attention ta démonstration, Bap, et chapeau :jap:

mais il y a juste une erreur, fondamentale, qui reste dans le sens de la démonstration.

 

Tu as considéré l'air comme un gaz parfait. Alors que c'est le seul gaz pour lequel on ne peut pas faire l'approximation...

(ta variation reste vraie, quand meme, la difference de température entre 5 et 25 est faible)

 

La masse volumique de l'air varie en fonction de la température et de l'hygrométrie.

 

Prenons des conditions plus extremes, pour vraiment marquer la différence hiver/été :

en hiver, air à -10°C et 90 % HR, soit ro=1,340 kg/m3

en été, air à 30 °C et 40% HR, soit ro=1,157 kg/m3

 

soit une variation de 15,8 % :bigthumbup:

ça va bien sur dans ton sens, mais la rigueur scientifique me forçait à intervenir... :eldiablo:

 

et en passant, la combustion dans un véhicule n'est pas une réaction stoechiométrique, puisqu'on finit en exces d'air pour avoir la garantie d'absence totale de CO. (mais ça c'était juste en passant) :bigthumbup:

 

Ma compétence s'arrête là, pour le reste, ça assure un max, Bap.

:coucou:

C'est plus clair désomrais ? ;)

Modifié 4 mars 2012 par Bap33