Quand il fait froid, un véhicule électrique à batterie va voir son autonomie fortement diminuer. Et ce n’est pas une question de chauffage puisque l’on peut faire le même constat en coupant la ventilation et la climatisation. Surtout que de nombreux VEB utilisent des pompes à chaleur bien plus efficientes qu’une climatisation classique. Non, pour le VEB, c’est la batterie qui va sortir de sa plage de fonctionnement optimal avec le froid. Ce faisant, elle est moins efficace et le véhicule consomme alors plus pour la même distance.
Mais, pour le véhicule thermique, le phénomène existe aussi. Il est plus « discret », c’est vrai, car l’autonomie n’est pas un critère préoccupant pour les VT. On fait le plein en 2 minutes et on trouve des stations carburant vraiment partout. Qui plus est, il est rare que la station soit en panne. Et, là aussi ce n’est pas une question de chauffage, volant et/ou sièges chauffants qui consomment quelques décilitres de plus aux 100 km puisqu’on peut faire l’expérience en coupant tout cela.
Non, en hiver, il fait froid ! Merci Monsieur de Lapalisse… Sauf que ces températures influent sur deux paramètres essentiels d’un moteur thermique :
- la densité du carburant
- la densité de l’air admis
L’air est trop froid
Avec le froid, l’essence ou le diesel se contractent. Dans un même volume, il y a plus de molécules contenues. De même, l’air est plus dense. De fait, cet air admis dans les pistons cylindres, va être plus difficile à comprimé, augmentant les pertes du moteur. De plus, plus d’air admis demande plus de carburant pour un fonctionnement optimal. Ainsi, le moteur thermique va surconsommer par rapport à la période chaude. En course automobile, on considère que les moteurs « fonctionnent mieux » par temps froid. Il faut dire que la consommation est moins préoccupante que pour le quidam moyen. C’est aussi le principe de l’intercooler qui va refroidir l’air admis pour mieux en gaver le moteur.
Ainsi, on estime qu’avec une température de 0°, la consommation d’un moteur thermique va augmenter d’environ 10% comparé à une température extérieure de 20°C. Ou comment passer de 5 à 5,5 l/100 km par exemple. Et cette augmentation explose même si on ne prend en compte que les « petits » trajets. En effet, le temps de chauffe du moteur va être allongé, et les huiles peuvent être dans une fenêtre de températures qui dégrade leurs performances.
En effet, une huile plus froide est moins fluide et augmente donc la friction entre les pièces du moteur. De fait, la consommation augmente, là aussi. A la marge, on peut aussi avoir des pneus dont la pression diminue légèrement à cause du froid. Sur ce point, il est facile de « faire » la pression des pneus quand les températures varient. Et concernant l’augmentation de consommation, l’air ambient plus froid étant plus dense, la voiture dépense plus d’énergie pour avancer à la même vitesse dans ce fluide plus dense.
Comment contrer les effets du froid sur les moteurs thermiques ?
Il y a plusieurs dizaines d’années, les conducteurs installaient des masques sur les calandres des voitures pour obturer une partie du refroidissement et ainsi limiter les effet d’un froid trop mordant. Désormais, ceci est fait automatiquement dans nos moteurs modernes. Des obturateurs sont placés devant les radiateurs pour moduler le flux d’air. Cela permet une montée en température plus rapide et limite les effets de l’hiver.
Cependant, l’air aspiré dans le moteur reste très froid et donc plus dense. Pour contrer ce phénomène, les constructeurs peuvent installer un échangeur air. Le fameux intercooler qui refroidit l’air compressé par le turbo (donc échauffé) admis dans le moteur peut aussi servir à le réchauffer et ainsi éviter le gavage par un air plus dense. Les voitures modernes haut de gamme vont avoir tous ces équipements pour lisser les performances et la consommation tout au long de l’année. Mais la voiture de monsieur tout-le-monde, elle, ne les aura sans doute pas, à part les volets d’obturation des radiateurs qui se démocratisent bien.
Pour limiter par vous même la hausse de consommation hivernale, le plus simple est de vérifier la pression des pneus une fois le froid installé. Mais aussi de choisir une huile qui sera plus fluide à froid. Cela donnera une meilleure lubrification et limitera la surconsommation.
« on trouve des stations carburant vraiment partout » pas du tout, ma cousine habite à 30 minutes de la première station service. Et ça va empirer il y en a de moins en moins
Visiblement quelqu’un à rater les cours de physique …
Un : Le rendement moteur c’est source chaude / source froide … le rendement est très favorable en hiver. La source chaude c’est la température de combustion, la source froide la température de l’air admis. Rendement moteur amélioré implique moins d’essence pour plus de puissance … on appuie donc moins sur les gaz.
Deux : c’est la masse de carburant qui contient l’énergie. Du carburant plus froid est donc plus énergétique … donc produit plus de puissance … en gros pour consommer la même masse on consommera moins de litre. On compte le carburant en L par simplisme … mais en physique seule la masse compte.
Pour le compression pareil, les volet à l’admission contrôle le volume d’essence admis, ils sont piloté électroniquement, ensuite l’essence est injecté en fonction de la quantité d’air admise – combustion à la stœchiométrie pas en régime pauvre -. On ne compresse que l’air nécessaire, et donc la puissance nécessaire.
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Le problème l’hiver c’est essentiellement le temps de chauffe.
Tant que l’eau moteur n’est pas à 90°C on surconsomme automatiquement – l’équivalent du starter – pour avoir une bonne combustion.
Tant que l’huile n’est pas à température – c’est plus long que l’eau parce que la boucle de refroidissement eau peut être court-circuité par le calorstat – on a de la friction additionnelle, et un effort supplémentaire à la pompe.
Ensuite les accessoires sont plus utilisés, notamment le dégivrage électrique. Le séchage de la clim etc.
Le roulement sur les routes d’hiver est plus couteux en énergie. L’eau, la boue, la neige etc. sont des freins au roulement assez important.
Les pneus hiver à gomme tendre et à petit pavé souple surconsomment nettement. De plus ils sont souvent sous gonflé le froid faisant baisser nettement la pression d’un pneu gonflé quand il fait chaud – dans son garage par exemple -.
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Pour éviter ça. Choisir un VT essence, le moteur essence moderne bien isolés chauffent très vite l’eau, en 2 ou 3 minutes souvent.
Stationner sa bagnole au chaud, elle chauffera infini plus vite si elle sort du garage à 13°C que si elle était dans la rue à -5°C …
Employer une huile ultra fluide à froid pour réduire la friction pendant la chauffe. Pour ça il faut vérifier si certain grade sont préconisé par le constructeur, genre 0W ou 5W …
Faire gaffe à la monte pneumatique …
Le but de l’article n’est pas d’éviter d’insulter l’intelligence, mais de tenter de minimiser dans les têtes la tare autonomie du VE en disant « le VT c’est pareil ».
Bin non, sauf à prendre la voiture pour aller au pain au coin de la rue ou là je veux bien croire que le VE sera meilleur que le VT. Mais pour faire au delà de quelques dizaines de km en hiver sans même parler de centaines, cet article est un tissu de connerie.
Toujours aussi qualitatif dans les commentaires @lym!
le VE consomme plus quand il fait froid car il doit maintenir la température de la batterie en plus de la température de l’habitacle ( le VT ne consomme pas d’énergie supplémentaire pour chauffer, il gaspille déjà plus de 50% du carburant en chaleur).
le VT consomme plus quand il fait chaud, car air moins dense et plus de refroidissement nécessaire.
@lym : allez vous faire cuire le cul !
Si vous réussissez à lire vos conneries dans l’article vous êtes un champion.
Vous êtes une insulte à l’intelligence.
Franchement, je n’ai jamais observé 20% de surconso ni même 10% sur aucun de mes véhicules l’hiver. Sauf à considérer des petits parcours ou la catastrophe inhérente à ces usages va s’aggraver notablement en hiver, comme je le soulignais: Seul cas à mon sens ou le VE a des chances de moins perdre en rendement qu’un VT l’hiver.
Alors faute de me le faire cuire, je vais continuer à me le taper par terre mon cul!
Pour la vraie perte en VE, voir la petite série de Caradisiac sur le sujet ou ils devaient s’arrêter parfois avant 200km: Ridicule. Moi je file en station d’une traite, merci. Si je fais un complément de plein avant de monter, c’est uniquement pour avoir la certitude d’avoir une station qui n’a pas oublié l’additif antigel à son GO… et de toutes manières sinon je serais obligé de le faire au retour.
L’autonomie des VE n’est pas une tare, ce n’est que la preuve d’un manque de développement de la technologie. Il suffit de comparer une Saxo électrique avec une Zoe de toute première génération et avec la R5 e-tech pour se rendre compte qu’il y a un gros potentiel de développement dans l’électrique. Le thermique a bénéficié d’un siècle de développement quand on a laissé l’électrique de coté, il est là le défaut de l’électrique. Cet article montre juste que les critiques qu’on entend contre l’électrique ne sont dû qu’à un manque de connaissances puisqu’elles sont (souvent) aussi valable sur le thermique, mais comme vous dites, il faut peut-être mieux ne pas en parler pour éviter d’insulter l’intelligence des aveugles fan de thermique.
@Plouf : réussir à redire exactement ce qui est dans l’article tout en disant que ce n’est pas ça…c’est très très fort. Postulez donc.
Concernant les VE … la chimie de la batterie est très sensible à la température.
En gros la réaction chimique qui libère ou capte les électrons est rapide quand la batterie est chaude – vers 45° max -.
Plus c’est froid moins ca débite, on a donc des tensions qui baisse … sous une certaine tension la batterie ne débite plus assez d’intensité donc de puissance – P = tension x intensité -.
Par temps chaud on consomme donc pour refroidir la batterie … ca peut aller allégrement de 3 à 5kW.
Par temps froid c’est l’inverse on doit réchauffer la batterie, là aussi ça peut aller jusqu’à 5kW.
Une fois que la voiture et à température, la surconsommation chimique baisse voir est nulle.
Reste les accessoires.
Le VT produit de la chaleur déchet … qui sert à dégivrer la voiture à chauffer l’habitacle etc. c’est gratuit.
En VE tout ca c’est payant en électricité. 5kW le chauffage habitable, 700W le pare brise avant 300W l’arriere, des dizaine de watt pour chauffer les optrique etc. etc. Une fois la voiture chaude la conso est réduite mais jamais nulle il faut toujours chauffer pour maintenir la température.
Comme en VT la surconsommation massive c’est la chauffe au début du trajet. Au bout d’une dizaine de minutes ca se tasse.
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Idéalement tu préchauffe ton VE pour tirer l’énergie sur le réseau plutôt que sur la batterie et donc préserver l’autonomie, mais c’est une forme de surconsommation anticipée.
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Reste les impondérable qui nuisent au roulement et à l’aéro, la pluie, la boue, la neige, la saleté, les pneu hiver, le vent … et c’est souvent plus sensible en VE qu’en VT notamment l’aéro parce qu’elle est tellement opti que le moindre truc qui déconne fait perdre beaucoup.
Pourtant ce paragraphe est un complet contresens. Soit il y a une incompréhension sur le fonctionnement des moteur à combustion interne, soit des base de la physique.
« Avec le froid, l’essence ou le diesel se contractent. Dans un même volume, il y a plus de molécules contenues. De même, l’air est plus dense. De fait, cet air admis dans les pistons, va être plus difficile à comprimé, augmentant les pertes du moteur. De plus, plus d’air admis demande plus de carburant pour un fonctionnement optimal. Ainsi, le moteur thermique va surconsommer par rapport à la période chaude. »
1 / le volume d’air admis est réglable, via les volet d’admission. On admet juste ce dont on a besoin, donc pas de problème de perte à la compression de trop d’air.
2 / la quantité d’essence ajouté est parfaitement ajusté à la masse d’air admise, le débitmètre air et la température de l’air sont connu par le calculateur.
3 / le recyclage EGR permet pour les moteur à combustion pauvre dépourvu de volet, d’admettre un certain volume de gaz d’échappement au besoin.
Il n’y a aucune raison thermodynamique à ce que le moteur ICE consomme plus par temps froid, bien au contraire. Le rendement thermodynamique est largement dopé, et le moteur capable de produire nettement plus de puissance avec la même consommation.
LA seule phase défavorable c’est le temps de chauffe … ensuite c’est plutôt favorable.