Aérodynamique

planétaire

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Voici une comparaison entre 4 véhicules, P3, Tesla S, Leaf, Volt, Mercedes Cla250.
Y sont aussi indiquées les principales données pour la EV1, XL1 et Insight 1.

En tête la Tesla et la P3. Meilleur Cx pour la tesla et même sCx pour la P3 et Tesla S car plus de surface frontale pour la Tesla: sCx= 0,576. (La XL2 c'est la moitié, la insight 1 c'est 97%)

A 113 km/h il leur faut 10,44 kW pour la partie aéro
A 161 km/h il leur faut 31,3 kW pour la partie aéro

Après avoir vu des photos du dessous de la P3, elle peut faire mieux. Mais restera handicapée par son pot d'échappement.

Source : Teslamotors
 

genfutures

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Merci Planétaire,

intéressant mais à prendre avec un peu de circonspection, s'agissant d'un article journalistique du magazine «*Car and driver*», re-publié par Tesla. Les explications méthodologiques (soufflerie secrète, dispersion des mesures d'un tunnel à l'autre, …) invitent à garder un peu de distance avec les résultats annoncés.

Ce magazine américain nous sort le palmarès suivant*:
Testla en tête (oh la surprise !), suivi de Toyota ( si on garde en tête l’imprécision des mesures évoquée dans l'article, un ex-aéquo est plus réaliste qu'une seconde place), puis de Chevrolet (l'autre américain) qui fait bien le job.
Suit Mercedes, le gros menteur (0,30 c'est très éloigné du Cx annoncé de 0,23 voire 0,22 (http://www.moteurnature.com/actu/2013/mercedes-cla.php) ) avec un explication qui m'interpelle sur les volets de calandre : leur absence aux USA serait la cause de tout. J'ai du mal à croire que l'on affine la voiture de 25% rien qu'en fermant la calandre, même complètement (et dans ce cas, on va rapidement avoir une surchauffe...)
Enfin Nissan est fort décevant surtout pour une voiture sans radiateur moteur, mais le baratin de Nissan lors de son lancement ne pouvait guère convaincre (AMHA la priorité était de faire une voiture assez haute pour mettre les batteries sous le plancher et de trouver un style original très différent de l'icône déjà en place, à savoir la Prius). Car and Driver n'a hélas pas testé la dernière version de la Leaf mais une version 2012 antérieure aux retouches aérodynamiques.

Les schémas sur les flux aéro des voitures me rappellent ceux des dossiers de presse constructeurs, et les photos ne peuvent pas être celles du test, sinon les constructeurs arriveraient à reconnaître la soufflerie … qui est sensée rester secrète.

Méthodologie pas très carrée, précision des mesures non avérée qui nuit à la solidité du palmarès, (un palmarès remarquablement 'anti-chamaillerie'*:exactement 0,02 point de Cx d'écart entre chaque concurrente*!).
Que reste-il de vraiment crédible de cette étude, à part les ordres de grandeur relevés par Planétaire, quelques commentaires sur les véhicules, et quelques schémas*?

A+
 

KingCarl1983

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Très bonne analyse critique !

Je suis d'autant plus circonspect sur cet article qu'ils font déjà une erreur sur une simple question d'arrondi.

Prius 3 : SCx = 23,9 x 0,26 = 6,214 arrondi à 6,2 : Ok

Tesla S : SCx = 25,2 x 0,24 = 6,048 arrondi à 6,2 ??? :?:
 

planétaire

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J'aime aussi beaucoup la soufflerie secrète.

Les résultats sont différents des données constructeurs pour pas mal de véhicules.
La P3 est donnée par toyota pour 0,25 pas 0,26
La Insight 1 devrait être à 0,25 pas 0,30

Pour la tesla S voici un calcul de surface frontale d'un internaute sur le forum tesla:
Alex K | JANUARY 31, 2013

In case anyone is interested, I measured the frontal area using the Tesla S web image (http://www.teslamotors.com/sites/default/files/images/models/options_top...) and calibrated the pixels to meters using a neat free program called ImageJ (http://imagej.nih.gov/ij/index.html). The resulting area is 2.676m**2. CdA is therefore 0.24*2.676=0.64224. This can be used in Web programs, such as GreenRace (http://www.jurassictest.ch/GR/) to update the SCx value for the Model S.

2,676 m² cela fait 28,8 sqr feet. C'est pas les 25,2 annoncés.

GM avait annoncé, au moment de la sortie de la Volt, au sujet de la P3 qu'elle avait un Csx plus élevé qu'annoncé. Plus que le 0,26 annoncé ici.

Un article qui parle de l'article de C&D.

Les véhicules longs ont plus facilement un bon Cx. La Tesla et la mercedes sont les plus longs.

Mais personnellement je ne m'arrête pas au Cx. C'est le sCx qui compte.
Il ne faut surtout pas oublier d'y ajouter les pertes au niveau des pneumatiques, ce que l'article cité ci-dessus oublie complètement.
Or un véhicule 50% plus lourd qui aurait le même sCx va consommer plus d'énergie à même vitesse.
Par exemple la insight 1 est nettement plus légère que la P3.
A l'inverse la Tesla S est nettement plus lourde.

J'aurais préféré qu'ils testent une P3 plug-in, face à des véhicules hybrides rechargeables ou électriques purs.

Ai-je mal lu mais la taille des pneus et le modèle de jante ne sont pas indiqués ?
 

KingCarl1983

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La surface frontale (S) et le coefficient de traînée (Cx) sont des caractéristiques propres à chaque voiture et qui sont invariables.

Par contre la résistance au roulement est fonction de la masse de la voiture mais aussi fonction de nombreux paramètres indépendant de la voiture qui font que cette donnée est variable.

Deux petites questions :

Comment fait on pratiquement pour déterminer le Cx d'une voiture ?

Le constructeur de voiture X annonce les caractéristiques techniques de son nouveau modèle Y. Pour le Cx, il annonce une valeur de 0,28 alors que dans la réalité c'est 0,30.
Qui sera en mesure de relever cette supercherie ?
 
V

visiteurxxx

Comment fait on pratiquement pour déterminer le Cx d'une voiture ?

En soufflerie. D'abord sur des maquettes, puis sur la voiture en entier.

Tu peux aussi le calculer numériquement par des simulations par éléments finis en amont du projet.

J'ai déjà utilisé ces 2 méthodes lors de mes études... :jap:
 

genfutures

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Ben, dans une soufflerie, on dispose un objet, on souffle dessus et on mesure les forces exercées sur l'objet par le courant d'air (avec des balances, ressorts, etc ...).
 
V

visiteurxxx

Oui mais concrètement, on mesure quoi et comment :eek:

Tu places ta maquette sur un genre de balance et tu mesures la force.
Tu en déduis le Cx ou le Cz vu que tu connais la formule entre la force et le Cx et tous les autres paramètres.

P = 1/2 Ro S Cx V2
 

hyperion

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Oui mais concrètement, on mesure quoi et comment :eek:

Concrètement il est impossible de mesurer directement la résistance que l’air exerce sur la carrosserie d’un véhicule en mouvement.

Elle est formée par différentes traînées.

La traînée de frottement,

de forme,

de turbulence,

et la traînée interne.

Cependant on peut faire ça en laboratoire, la soufflerie aérodynamique.

50085698b2482ee46.jpg


Mais on peut aussi bricoler quelque chose de convenable: on lâche l'accélérateur le temps que la voiture perde quelques km/h et on chronomètre.

On peut estimer le Cx à la maison, quoi.

Cx=(((vitesse 0 en m/s - vitesse 1 en m/s)/(chrono en secondes))+Cr*9.8 )*((2*masse)/(1.225, ici une valeur de masse volumique utilisable si on ne peut modifier cette valeur soi même selon météo du jour)*(vitesse 0 + vitesse 1/2)^2)*surface frontale)

On pourrait même le faire sur torque, je me demande pourquoi personne l'a encore fait...
 
V

visiteurxxx

Dans ta formule, il faut enlever la résistance au roulement (pneus).
 

Ageasson

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Concrètement il est impossible de mesurer directement la résistance que l’air exerce sur la carrosserie d’un véhicule en mouvement. ...

:papy: Beau croquis explicatif, mais, à l'arrière du véhicule, je vois le plafond
descendre......Cela ne gène t'il pas l'écoulement de l'air.......?
 
V

visiteurxxx

:papy: Beau croquis explicatif, mais, à l'arrière du véhicule, je vois le plafond
descendre......Cela ne gène t'il pas l'écoulement de l'air.......?

Non, car ce n'est pas à l'échelle.

Dans la pratique l'emplacement où est la maquette ou le véhicule échelle 1 est beaucoup plus grand.

Mercedes-SLS-AMG-gris-soufflerie-profil_gallery-full.jpg
 

hyperion

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Dans ta formule, il faut enlever la résistance au roulement (pneus).

Justement, c'est une formule un peu compliquée qui permet d'obtenir le Cx quand on connaît déjà le Crr, la masse et la surface frontale. On pourrait même l'utiliser pour une trotinette ou un gars à rollers...
 

Jean-Phi

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Bonjour,

Toujours sur le même thème de l'aérodynamique, depuis que j'ai ma P3, j'ai découvert de jolies petits détails extérieurs, à savoir :
- le dessin, dans la tôle, autour des poignées de porte. Cette forme n'est vraiment pas comme sur la P2 ou Yaris, par exemple. Ce dessin, sur la P3, me fait penser à la silhouette de la P3 elle-même. Si, si, regardez bien. Au-dessus de la poignée, vous avez le profil de la P3. Sous la poignée, vous avez le même profil, mais à l'envers par symétrie axiale.
- la forme du support d'antenne, sur le toit. Idem, j'y retrouve le profil de la P3.

Qu'en pensez-vous ? Je me permet de poster ce message, car je n'ai pas trouvé ce sujet sur le net. C'est un détail esthétique. Pour moi, un clin d'œil des designers. Un détail qu'un journaliste automobile ne sera jamais voir ou flatter.

Ou alors, je suis trop amoureux de ma P3 et je retrouve son icône partout ?
 

artur

Lexusien
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Je trouve que les toilettes intégrées, c'est pas mal.
 

artur

Lexusien
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Et la vidange c'est tous les 15kkm aussi ? C'est bien étudié ! :sourire:
 
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