Pourquoi nos voitures « gaspillent » les deux tiers de leur carburant ?

The Conversation
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À la veille des départs en vacances et avec l’envolée des prix des carburants, il est légitime de se poser la question : nos voitures consomment-elles trop ? Même si l’Europe a décidé d’interdire la production de véhicule à moteur thermique à partir de 2035, la majorité des véhicules de tourisme en circulation en France et sur la planète fonctionne avec un moteur thermique, c’est-à-dire avec un moteur utilisant un carburant de type essence ou gas-oil.

Ces moteurs ont pour fonction de transformer l’énergie thermique résultant de la combustion du carburant en énergie mécanique qui servira à mettre en mouvement le véhicule. Environ 40 à 50 % de l’énergie fournie par le carburant est transformée en énergie mécanique, le reste étant dissipé en chaleur. L’énergie mécanique n’est pas entièrement restituée aux roues du véhicule et près de 30 % seraient perdus par frottement. Au final, l’énergie utilisée pour faire effectivement avancer le véhicule ne représente qu’environ 30 % de l’énergie totale fournie par le carburant. D’où viennent ces pertes ? Peut-on les réduire ? Quel gain peut-on espérer sur la consommation des véhicules ?

Fonctionnement d’un moteur thermique

Un moteur thermique est constitué d’une chambre de combustion dans laquelle le carburant est brûlé avec de l’air. Ceci conduit à une augmentation du volume de gaz dans la chambre de combustion qui va pousser un piston vers le bas. Ce dernier est lié à une bielle, elle-même connectée à un vilebrequin qui va transformer le mouvement vertical du piston en rotation. Cette rotation est transmise via la transmission mécanique (notamment la boîte de vitesse) aux roues du véhicule.

Constitution d’un moteur thermique : mouvement des pièces (rouge) et zones de frottement (jaune). © Zephyris, Wikimedia, CC BY
Constitution d’un moteur thermique : mouvement des pièces (rouge) et zones de frottement (jaune). © Zephyris, Wikimedia, CC BY

Des soupapes vont s’ouvrir et se fermer pour laisser entrer l’air et le carburant et permettre aux gaz brûlés de sortir via le tuyau d’échappement. Seule une partie (40 à 50 %) de l’énergie thermique de la combustion...

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