Vehicule PROPRE Non Hybride ou electrique...

[Axone]

De ce que j'ai compris, le vent est de face. Il fait tourner l'hélice qui entraine elle même les roues. Le véhicule se met à avancer. Le vent apparent pour ce véhicule est alors plus fort. L'hélice tourne donc plus vite et le véhicule accélère.
D'un point de vue physique, c'est perturbant. Y'a un truc qui va pas...

 

[Chris rebel 78]

Je n'ai pas pris le temps de lire, et sors peut être une énormité ( manque de temps )

Hélice à pas variable.
transmission mécanique ou électrique
circule contre le vent

La seule hypothèse, à première vue, il faut une certaine vitesse de vent,

Il y aurait un multiplicateur, ou un réducteur ( l'inverse ), en fonction du besoin et de la logique du mouvement, de la vitesse de rotation de l'hélice ( si l'hélice tourne lentement, multiplicateur ) et du diamètre des roues.

Celà permettrai au véhicule offrant une résistance miniimale, d'avancer contre le vent, et jusqu'à un certail seuil d'équilibre, je veux bien croire à un résultat surprenant.

Maintenant, si j'ai dit une grosse bétise, ne me massacrez pas SVP, il y a déja suffisement de drames de part le monde, sans en ajouter un au PTC.

 

[Hybridébridé]

Non, Axone et Chris Rebel 78, sur la vidéo et sur la description du blog, le vent est AR, c'est le principe de la bête, et c'est justement ça qui est troublant et qui fait toute l'étrangeté de la performance !!! 😱

Après une très courte recherche, vous touverez des réponses dans ce fil de futura-sciences. C'est assez subtil : c'est une question de repères relatifs différents et de découplage d'appuis.

Un bon samaritain nous livre même des équations pour finir de nous convaincre. En fait, il semble que le couple résistant généré par la propulsion de l'hélice sur les roues peut être inférieur à sa force propulsive avec une condition sur le diamètre des roues (je pensais que ça s'annulerait en première approche). J'ai survolé le fil, et il faudra que je me replonge plus profondément pour vraiment piger .

Donc in fine, ça ne semble pas être une supercherie. Assez dingue ce truc, en fait !

 

[Axone]

Oui effectivement, le vent est arrière. J'ai regardé la vidéo au mauvais moment, où le véhicule est à pleine vitesse, donc vent de face.

 

[planétaire]

A la vitesse du vent on a un problème.

...
Donc in fine, ça ne semble pas être une supercherie. Assez dingue ce truc, en fait !

Diable, aurais-tu basculé du côté obscur de la force propulsive ?

En fait l'idée serait: l'hélice ne fonctionne pas en éolienne (comme je l'avais supposé) mais c'est elle qui propulse l'engin, entrainée par une énergie venant des roues.

Le flux d'énergie est inversé.

Les roues freinent l'engin et l'hélice le fait accélérer.

Mais au-delà de la vitesse du vent d'où vient l'énergie ?
De la différence de vitesse de l'air par rapport au sol que l'on continue à capter ?

Sur ton lien guillloux donne la réponse.
L'air est ralenti au passage de l'engin, à cause de l'hélice.

 

[Hybridébridé]

Mon post précédent le fut suite à une lecture rapide et sans les comprendre vraiment, des équations et raisonnements de "gilloux".

Mais après lecture plus attentive et réflexion , ça me paraît suspect et les arguments de "verdifre" me paraissent fort pertinents. Le problème est que, dans la modélisation de gilloux, poussée et couple résistant à la roue semblent indépendants (il se les fixe arbitrairement) alors qu'ils sont dépendants l'un de l'autre. Il n'est pas sûr que cette dépendance lui permette de vérifier la condition qu'il pose.

En effet, la poussée de l'hélice va se traduire en puissance propulsive. Cette puissance propulsive va nécessiter de développer une certaine puissance à l'arbre de l'hélice supérieure à cette puissance propulsive, fonction du rendement de l'hélice.

Sur cette machine, fournir cette puissance à l'abre va se traduire par un couple résistant à la roue et donc une force tangentielle à la roue en son point de contact, inverse au sens de déplacement du véhicule, qui dépend donc in fine, via des formules hors de ma portée, de la poussée de l'hélice.

Ca se mord donc un peu la queue. La question de fond semble alors être la suivante : peut-on produire une poussée de l'hélice, supérieure à la force tangentielle (et sans doute significativement supérieure étant donné les rendements de l'hélice et de la transmission à prendre en compte), sachant que ces deux grandeurs sont liées l'une à l'autre ?

En première approche, ça m'étonne un peu du fait des rendements, mais c'est sans doute plus compliqué que ça et ça dépasse mes compétences, car la poussée de l'hélice va notamment dépendre du vent apparent, i.e. des vitesses de l'air en amont et aval de l'hélice, continument variables puisque la vitesse du véhicule varie par rapport au vent. Ca devient sacrément compliqué. L'aérodynamique est tout sauf intuitive (pour moi en tout cas ), et on peut facilement se planter sur la base de raisonnements apparemment simples. A mon avis, seule la pose des équations complètes (probablement différentielles et peut-être sans solutions analytiques) permettrait d'y voir clair et de trancher. 😢

 

[planétaire]

L'arme fatale pour hypermileurs

...En effet, la poussée de l'hélice va se traduire en puissance propulsive. Cette puissance propulsive va nécessiter de développer une certaine puissance à l'arbre de l'hélice supérieure à cette puissance propulsive, fonction du rendement de l'hélice.

La poussée de l'hélice est exercée dans de l'air en mouvement par rapport au sol. Cette poussée s'ajoute à celle du vent.

Ca se mord donc un peu la queue. La question de fond semble alors être la suivante : peut-on produire une poussée de l'hélice, supérieure à la force tangentielle (et sans doute significativement supérieure étant donné les rendements de l'hélice et de la transmission à prendre en compte), sachant que ces deux grandeurs sont liées l'une à l'autre ?

Je ne crois pas qu'il faille comparer la poussée de l'hélice avec la force tangentielle aux roues. L'une s'exerce dans de l'air déjà en mouvement par rapport au sol et dans un sens favorable, l'autre directement sur ce sol qui est le référentiel dans cette phrase.

C'est là où ça dépasse mes compétences, car la poussée de l'hélice va notamment dépendre du vent apparent, i.e. des vitesses de l'air en amont et aval de l'hélice, continument variables puisque la vitesse du véhicule varie par rapport au vent. Ca devient sacrément compliqué. L'aérodynamique est tout sauf intuitive (pour moi en tout cas ), et on peut facilement se planter sur la base de raisonnements apparemment simples. A mon avis, seule la pose des équations complètes (probablement différentielles et peut-être sans solutions analytiques) permettrait d'y voir clair et de trancher. 😢

Là c'est l'hélice qui doit être calculée. Un pas variable me plairait, si'il est réversible ça permet en plus un démarrage en mode non hérétique, c'est à dire en mode éolienne. Il doit alors être moins laborieux que dans la vidéo.

Ce qu'il faut se dire est que l'engin, au-delà de la vitesse du vent, de par son hélice, ralentit la masse d'air et donc puise de l'énergie dans celle-ci.
En effet, juste derrière son passage on doit pouvoir mesurer un vent inférieur à celui environnant.

A une vitesse inférieure à celle du vent c'est devant l'engin que l'air est ralenti (l'air va plus vite que celui rejeté par l'hélice, par rapport au sol), un peu-en-dessous et au-delà de cette vitesse c'est derrière. Il consomme de l'énergie dans tous les cas.

Il ne faut surtout pas, dans une course entre 2 engins, coller derrière le premier, contrairement à ce qui se pratique à la voile et sur route

A l'approche de la vitesse du vent, on est dans une situation sympa: un freinage au niveau des roues et quasi rien qui freine au niveau aérodynamique. Juste l'hélice, mais elle pousse.

A+

 

[Hybridébridé]

...Je ne crois pas qu'il faille comparer la poussée de l'hélice avec la force tangentielle aux roues. L'une s'exerce dans de l'air déjà en mouvement par rapport au sol et dans un sens favorable, l'autre directement sur ce sol qui est le référentiel dans cette phrase...

Justement, si ! Pour que le véhicule puisse accélérer/sol, il faut bien qu'il y ait un effort résultant qui le pousse vers l'avant, ce qui ne peut s'expliquer que par une poussée de l'hélice par réaction sur le véhicule supérieure à la force à la roue qui elle freine le véhicule. Ce qu''il faut juger in fine, c'est le déplacement du véhicule par rapport au référentiel sol (puisque c'est ça l'objectif) et ces deux forces qui s'appliquent sur ce véhicule (forces qui sont continument variables en fonction de la vitesse du véhicule).

Et là où le bât blesse c'est que ces deux forces ne sont pas indépendantes (comme sur une voiture où l'effort de propulsion transmis par les roues est strictement indépendant de la résistance aérodynamique, ou encore dans une moindre mesure, sur un avion où la poussée va évidemment dépendre de sa vitesse relative/air, mais où on peut la piloter via la quantité de carburant qu'on injecte et donc lui donner une dose prépondérante d'indépendance par rapport à cette vitesse) mais sont liées directement mathématiquement (ici, ce sont les seules vitesses du véhicule et du vent/sol qui conditionnent les deux forces) : à mon avis, c'est ça l'incertitude fondamentale sur le raisonnement de "gilloux", pour lequel ces deux grandeurs semblent vivre leur vie indépendemment.

Je ne dis pas que l'engin ne peut pas marcher. Ce que je dis, c'est que la modélisation de "gilloux" me semble incorrecte, comme le souligne "verdifre" (qui a l'air d'en connaître un rayon) et que pas plus que son raisonnement (le fait que l'hélice puisse propulser l'engin n'est pas suffisant : il faut savoir si cette propulsion est suffisante pour contrer l'effort résistant des roues), elle ne permet de prouver que ça marche. Pour le savoir, il faut poser toutes les équations d'un bout à l'autre, et les résoudre . En voici un bout si ça te branche...

 

[Chris rebel 78]

Question hors course par rapport à vos raisonnements pour lesquels je n'ai pas la compétence.

Ce type de véhicule, avec une hélice à pas variable, peut il avancer dans le sens ou, et, contre le vent, grace à une transmission mécanique du mouvement de l'hélice à la roue?

Avec mon raisonnement basique de paysan, j'entreverrais cette hypothèse, pour obtenir le mouvement.
De toute façon, il faut une énergie éolienne plancher pour obtenir quelque chose, et rouler sur un billard pour éviter les frottements à la roue.

 

[planétaire]

Justement, si ! Pour que le véhicule puisse accélérer/sol, il faut bien qu'il y ait un effort résultant qui le pousse vers l'avant, ce qui ne peut s'expliquer que par une poussée de l'hélice par réaction sur le véhicule supérieure à la force à la roue qui elle freine le véhicule.

Oui, si tu dis que la poussée exercée par l'hélice est mesurée par rapport au sol.
Mais cette poussée, telle que je l'ai exprimée l'est par rapport à l'air.(C'est une coutume au pays des hélices, quoi qu'il est + rigoureux de l'exprimer par rapport au moyeu, lequel avance par rapport au sol, mais je trouve que ça complique l'explication)
Cette hélice exerce une poussée sur un fluide qui avance. Ce fluide exerce une poussée, même en l'absence d'hélice ou avec une hélice fixe.
L'hélice ne doit exercer qu'une poussée qu'on peut baptiser supplémentaire, pour que le véhicule dépasse la vitesse du vent.

A+

@Chris, oui si l'hélice est en mode éolienne et entraîne les roues on peut avancer contre le vent.

 

[Chris rebel 78]

Je n'arrive pas à comprendre le bilan énergétique de l'hélice propulsive par réaction, par rapport à ce mème fluide sur lequel elle s'appuie.

Il lui faut de l'énergie, et vos calculs peuvent prouver cette subtilité que je trouve magnifique.

Mais moi qui ai de la terre plein les godasses, celà me dépasse.

 

[planétaire]

Pour puiser de l'énergie, ici, on ralentit une masse d'air. Cette énergie perdue par l'air est gagnée par l'engin.
La différence de vitesse de cet air et la masse brassée est de l'énergie captée par l'engin.

Ensuite cet engin doit se débrouiller pour ne pas trop en perdre en frottements divers.

La vitesse se stabilise quand l'énergie perdue en frottements égale celle qu'on a récupérée dans l'air.

Loin après le passage de l'engin il n'y a plus de différences de pressions dans l'air ni de vitesses.

Ce qui n'est pas évident c'est qu'au lieu de freiner l'air avec une éolienne, on pousse de l'air contre le vent.

 

[Axone]

Sur les premiers mètres de ce véhicules, le vent vient de derrière. Donc l'hélice ne peut pas tourner dans ce sens si elle est bien actionnée par le vent. Où alors, il y a quelque chose que je ne comprends pas.
Ce serait donc les roues qui font tourner cette hélice ? Les premiers mètres sont fait uniquement par la poussée du vent sur l'ensemble de l'engin ?

 

[Hybridébridé]

Ca y est : je pense avoir enfin compris grâce aux explications lumineuses d'Olivier22 dans cette page de ce forum, notamment son post de 20h03.

Il nous y gratifie en effet d'un bilan des forces sur le véhicule, que j'apellais de mes voeux dans mes précédents posts .

Et là, ça devient clair et finalement lumineux : la résultante des forces est celle liée au vent, quelle que soit la vitesse sol du chariot par rapport au vent !

La condition nécessaire et justement la ruse est paradoxalement de relier les roues à l'hélice par un mécanisme qui permettra de bénéficier de la différence de puissance procurée par la différence des vitesses relatives du véhicule par rapport au sol et par rapport au vent.

J'en déduis que ça ne peut pas marcher sur un char à voile avec vent dans le dos, car la voile est d'une certaine façon "dissociée des roues". Le char à voile ne se meut donc que par rapport au vent et les forces s'annulent lorsqu'il atteint sa vitesse. Il est donc condamné à ne pas la dépasser.

Sachant que cette force liée à la vitesse du vent peut s'appliquer tout le temps sur le chariot, c'est ensuite les rendements et frottements divers qui vont limiter la Vmax du chariot. Il faut au départ et ensuite une vitesse du vent assez grande pour vaincre ces différentes pertes.

"gilloux" du forum futura-sciences avait donc la bonne intuition, mais n'a pas pu l'expliquer hyper-clairement selon moi, face aux demandes légitimes de verdrife sur le bilan des forces. Reconnaissons que cette affaire est tout, sauf intuitive.

Mais une fois le principe pigé, c'est tout à fait logique et ce phénomène remarquable. On en apprend tous les jours ! 😎

Alors, la Prius 4 sera t-elle hybridée via une hélice sur son toit reliée à son arbre de transmission ? Qui le sugggère à Toyota ?

 

[shadoko]

eh oui ça marche...

Tout d'abord, merci Hybridébridé pour cette pépite de technologie d'une très élégante simplicité.

Eh oui, contrairement aux affirmations péremptoires de quelques pseudo-génies sur le forum futura-sciences, ce véhicule ne viole aucune loi de la physique et fonctionne réellement.

On peut au passage regretter les ravages que produit un enseignement de la physique axé avant tout sur les équations écrites au tableau noir (ou blanc...) plutôt que sur la compréhension des concepts ou la réalisation pratique d'expériences : ça donne des gens d'une suffisance rare et totalement obtus, comme verdifre répondant à gilllloux sur futura-sciences :

alors , il y a deux solutions, soit c'est un troll, soit il faut que tu potasses un peu les bases de la mecaflu ainsi que de la mecanique.

En gros, s'ils n'ont pas vu ça dans les annales de l'agreg ou de mines-ponts, ça ne peut pas marcher.

Manipuler des équations n'est jamais une bonne chose quand on ne comprend pas l'idée de base. J'avais un directeur de thèse (théoricien... ) qui me répétait sans cesse : "ne fais pas un calcul si tu ne sais pas à l'avance ce qu'il va donner, au moins en gros". Au début je croyais qu'il plaisantait, mais j'ai bien fini par voir qu'il avait raison !

Je n'ai pas trop le temps de discuter de cette curiosité maintenant, mais plutôt que les discussions de forums où on trouve toujours des gens qui se la pètent et qui ne sont pas forcément les meilleurs, je conseille aux curieux de partir de cet article de Wikipedia sur le véhicule en question, et des nombreuses références qu'il contient.

En particulier, cette explication physique des équations de base, et ce billet de blog racontant l'agressivité de certains sceptiques, et comportant une petite vidéo très pédagogique.

Notons que la difficulté de compréhension du fonctionnement vient aussi du démarrage de l'engin : de toute évidence, à vitesse nulle à peu près n'importe quoi à la place de l'hélice, et non relié aux roues, le fait démarrer. Voire la propre traînée du chariot, même si là il est un peu maigre... Où ça se corse c'est que c'est bien ensuite l'hélice qui est entraînée par les roues (et non l'inverse) qui permet de dépasser la vitesse du vent.

 

[Hybridébridé]

Merci pour ces liens plus factuels que les forums, notamment la remarquable explication physique avec les équations de base, d'une clarté limpide !

L'auteur se place d'une part dans le référentiel du véhicule et d'autre part considère le régime continu en Vmax, ce qui permet de poser un système d'équation très simple permettant de comprendre pourquoi ça marche et les grandeurs qui interviennent (je ne pensais pas qu'on pouvait s'en sortir simplement comme ça).

Maintenant, je regarde la vidéo du record avec un autre oeil, émerveillé par l'intelligence de cette engin .

 

[Chris rebel 78]

J'avais donc bien vu juste en disant qu'il y a une liaison roue - hélice.

me voici rassuré dans mon instinct.

Et j'ai corrigé mon orthographe de Hélice.

 

[Hybridébridé]

Golf VII

Elle va faire mal :
- 100 kg / version VI (plus légère que la version IV !!! )
- Cx de 0,27

- 112 g/km de CO2 avec le 1,4l TFSI de 103 kW avec désactivation de cyllindres (le diesel sera encore moins intéressant )

 

[shadoko]

Ddwfttw

Allez, encore un petit coup de chapeau à l'engin qui permet de rattraper son chapeau sans dépenser d'énergie autre que celle qui a permis au chapeau de s'envoler (j'espère que je suis clair ) :

http://blueplanettimes.com/?page_id=4116

Avec de zolies photos de l'engin qui montrent bien son côté simplissime... mais vachement bien étudié quand même !

 

[Hybridébridé]

On notera un comparatif intéressant du magazine de consommateurs "Que Choisir" entre petites voitures, dans son numéro actuel (*).

En effet, le magazine n'a sélectionné que des voitures essence , jugeant le diesle inadapté à une utilisation urbaine, terrain de jeu majoritaire de ces gabarits...

...sauf pour Peugeot qui n'a pu fournir...qu'une version diesel de sa 208 !

Une occasion de rappeler les propos conquérants tenus en 2008 par Christian Streiff, alors PDG du groupe, sur l'investissement de PSA dans les moteurs essence avec le slogan tonitruant «En 2012, PSA sera le constructeur le plus écologique de la planète» !

(*) : la gagnante est l'Audi A1 1.4 TFSI

 

[Hybridébridé]

Down the wind...

Merci pour ces jolies photos, shadoko.

Pas eu le temps de lire le texte, mais on note que le mat et le corps du véhicule ne sont pas implantés au centre de l'essieu AR : pour contrer l'effort latéral généré par l'hélice, I suppose 😱?

 

[shadoko]

Yes indeed.

C'est indiqué dans la légende au-dessus de la sixième photo :

The left axle is longer (a wider stance) to account for prop torque . .

 

[Less Polluter]

«En 2012, PSA sera le constructeur le plus écologique de la planète» !

Quel visionnaire !!!
C'est encore possible. En mettant la clé sous la porte ...

 

[philsw]

On notera un comparatif intéressant du magazine de consommateurs "Que Choisir" entre petites voitures, dans son numéro actuel (*).

En effet, le magazine n'a sélectionné que des voitures essence , jugeant le diesle inadapté à une utilisation urbaine, terrain de jeu majoritaire de ces gabarits...

...sauf pour Peugeot qui n'a pu fournir...qu'une version diesel de sa 208 !



(*) : la gagnante est l'Audi A1 1.4 TFSI

Alors pour info , ce comparatif plutot bidon ( comparer une petite panda a 10000 euros avec une audi ou une alfa a 20000 euros n'a pas bcp de sens je trouve), n'est pas un test de que choisir , mais une compilation des tests individuel de l'adac fait sur ces vehicules . D'ailleurs curieusement qchoisir n'indique rien quand au protocol de test ( et pour cause) et c'est bien pourquoi la 208 est en version diesel et non essence . Cette derniere etant parfaitement disponible chez psa si vraiment il s'etait agit d'un vrai test comparatif.
Bref encore une fois que choisir se moque des francais et ca commence a me gonfler de la part d'une association de consommateur ( pas la premiere fois qu'ils racontent n'importe quoi lors d'un test comparatif ...).
Je suis pourtant membre mais je crois que je vais arreter a l'avenir , quechoisir devenant de plus en nul malgre les conseils et avis généralement utile dans un cadre general . Mais leur tests c'st grand n'importe quoi ( celui des appareils photo numerique aussi par exemple)..

 

[Hybridébridé]

Je n'ai pas lu le test (effectivement, les test de Que Choisir sur les voitures sont en général assez peu pertinents). Je le citais uniquement parce que le magazine éjecte d'office et intentionnellement, pour de bonnes raisons, le diesel du comparatif .