LES PERFORMANCES
L'accélération

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calculs basés sur des mesures effectuées sur une Subaru Legacy 136 ch

de 0 à 100 km/h
Vi : vitesse initiale de l’auto :0 km/h soit0,0 m/s
V : vitesse de l’auto :100 km/h soit27,8 m/s
t : temps :10 s

gamma : accélération de l'auto :2,8 m/s2 (gamma = (V-Vi) / t)
distance parcourue :139 m (X = 0,5*gamma*t2 + Vi*t + Xi)

Puissance des résistances au roulement :157 N soit4 kW soit6 ch (Troul = Crr.m.g)
Crr: résistance au roulement :0,012 (Pneu/route 6/1000 ; Crr 12/1000)
mv : masse à vide :1252kg
mu : masse utile :80kg
,masse totale :1332kg (masse du véhicule : m = mv + mu)
g: accélération de la pesanteur :9,81m/s2 (g = 9,81 m/s2 = 9,81 N/kg)

Puissance des résistances aérodynamiques :312 N soit9 kW soit12 ch (Taero =1/2.rho.Sf.Cxp.V2)
rho : masse volumique de l’air :1,225kg/m3 (1,225 kg/m3 au niveau de la mer.)
Cxp : Coefficient de traînée :0,330
SCx : Coefficient aérodynamique :0,660

Sf : surface frontale :2,0m2

Puissance de la composante du poids :0 N soit0 kW soit0 ch (Tpoids = m.g.sin alpha = m.g.pente)
alpha : Angle route / horizontale :0 ° ° soit0 rad (Sol plat : alpha =0)

Puissance pour l'accélération :3 700 N soit103kW soit140 ch (Facc = m.gamma)

Puissance totale :4 169 N soit116kW soit157 ch

donc la puissance absorbée correspond à la puissance moteur... soit un rendement supérieur à 1 !

en faisant une analyse 1/10e de seconde par 1/10e de seconde (feuille 0-100):
la valeur maxi indique la puissance maxi nécessaire à cette performance (puissance de crête)


T totalgammaVVD totaleRrRaRpRgammatotal
sm/s2m/skm/hmNNNNNkWch
2,74,111,114071575005 4815 6886386

soit à 27% du temps total, environ, dans cet exemple

si on applique un coefficient correcteur (empirique, voir feuille stats) :
cela tient compte de la non-linéarité de l'accélération, du passage des vitesses, etc.

coefficient correcteur :0,6 (k = 3/5 (0,520 à 0,978))
Vm : vitesse moyenne de l’auto :60 km/h soit16,667m/s

Puissance des résistances au roulement157 N3 kW4 chTroul = Crr.m.g
Puissance des résistances aérodynamiques112 N2 kW3 chTaero = 1/2.rho.Sf.Cxp.V2
Puissance de la composante du poids0 N0 kW0 chTpoids = m.g.sin alpha = m.g.pente
Puissance pour l'accélération3 480 N62 kW84 chFacc = m.gamma
total3 749 N66 kW90 ch

ce qui semble plus cohérent

Puissance annoncée :136 ch ;rendement de transmission :0,66

donc, pour des caractéristiques données, sur une route plate

P : Puissance du moteur :136 ch soit100 kW,
rendement de transmission :0,66,puissance aux roues :90chsoit66kW :
mv : masse à vide :1252 kg,mu : masse utile :80 kg,masse totale :1332 kg
Crr : résistance au roulement :0,012
g : accélération de la pesanteu :9,81 m/s2
Cxp : Coefficient de traînée :0,330,SCx : Coefficient aérodynamique :0,660,Sf : surface frontale2,0m2
rho : masse volumique de l’air :1,225 kg/m3
V : vitesse finale de l’auto :100km/h soit27,8m/s
coefficient correcteur :0,615,vitesse moyenne62 km/hsoit17,1 m/s

gamma : accélération de l'auto :2,8 m/s2 gamma = (Proues - Crr.m.g.V/k - ½.rho.Sf.Cxp.(V/k)3) / (m.V)
t : temps :10,0 s,distance parcourue :139 m

ce qui demande à être confirmé en prenant plusieurs modèles de voitures

sur de plus longues accélérations (400 m) :

di : distance initiale :0 m
d : distance parcourue :400 m
t : temps :17,5 s (d = 1/2*gamma*t2 + Vi*t + di)
Vf : vitesse finale de l’auto :131 km/h soit45,714 m/s (Vf = gamma*t)
gamma : accélération de l'auto :2,6 m/s2 (gamma = (d-di) / (1/2*t2))

Puissance des résistances au roulement157 N7 kW10 ch
Puissance des résistances aérodynamiques845 N39 kW52 ch
Puissance de la composante du poids0 N0 kW0 ch
Puissance pour l'accélération3 480 N159 kW216 ch
total4 481 N205 kW278 ch

à comparer aux 136 ch moteur !

en faisant une analyse 1/10e de seconde par 1/10e de seconde (feuille 400 m DA):
la valeur maxi indique la puissance maxi nécessaire à cette performance (puissance de crête)


T totalgammaVVD totaleRrRaRpRgammatotal
sm/s2m/skm/hmNNNNNkWch
2,74,111,114071575005 4815 6886386

il s'agit des mêmes chiffres que pour le 0 à 100 km/h, ce qui semble cohérent

Pour de plus amples précisions, vous pouvez vous reporter à la feuille de calcul accel010.xls jointe.