MERCEDES-BENZ Anciennes


Mercedes W108

Echanges autour des Mercedes-Benz de la seconde moitié du XXe siècle - Entretien et Maintenance

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#1 08-12-2020 20:52:05

jo79
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80 ou 90 Km/h en terme de pollution

Bonsoir,

J'entends à la radio ou à la télé tout et son contraire sur le sujet et j'avoue que sans une analyse scientifique comme savent le faire certains membres du forum, je n'arrive pas à déterminer le vrai du faux.
Pour moi, si je raisonne au ras des pâquerettes un moteur qui propulse une voiture à 80 km/h va polluer plus que le même qui se déplace à 90 Km/h, puisque la durée de fonctionnement sera supérieure à 80 Km/h.
Mais mon raisonnement est celui d'un ignare.

Qu'en pensez vous ?

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#2 08-12-2020 23:42:21

Corail
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Re : 80 ou 90 Km/h en terme de pollution

Je pense que l'on ne peut pas généraliser.
Si l'on raisonne pas grandeurs d'influences:

- force à vaincre: pénétration dans l'air    je crois qu'elle croit -jeu de mots- selon le carré de la vitesse.
        => sur cette base .. plus l'on va vite .. plus il faut fournier de l'énergie, donc du carburant.
              L'oxydation du carburant (c'est la combustion) est une réaction chimique avec production de déchets .. donc eau (vapeur) et CO2.

- rendement moteur: j'ai l'habitude de l'assimiler à la iso consommation
        Utilisons l'exemple (que je connais) du moteur OM617  3L Diesel : https://www.mercedes-anciennes.fr/forum … .php?id=30

Couple et Puissance versus Régime moteur        Isoconsommation
                  OM617 / OM617a                                      OM 617a turboD
               57249.jpg                             57250.jpg

         Rappel: la consommation d'un moteur n'a pas à s'exprimer en L/100   ... c'est un non-sens, une absurdité.
                      Dans une réaction chimique, le raisonnement est en môle et masse de môle  (Nbre d'Avogadro et gramme) ... de mémoire car je ne vérifie pas,
                      la consommation devrait s'exprimer en gramme ou kilogramme par Heure (c'est aussi parce que le GO est plus dense que l'Essence .. que le Diesel consomme moins),
                       comme la conso est liée à la force développée par le moteur, elle s'exprimera donc en gramme par cv (ou kW) par heure.

        Ceci posé, regardons maintenant le graphique Isoconsommation de cet OM617 : Où consomme-t-il le moins ?
               - entre 2000 / 2500 tours/mn      (ni en-deça, ni au-delà)
               - en délivrant 90kW càd à près de 82% de sa puissance maximale !!!!  => Il consommera moins en poussant un autocar qu'en poussant une 2cv.
                          => c'est dans cette zone que la réaction chimique de combustion fonctionne le mieux et rejettera le moins de CO2  ... par kW.h

        Ce qui amène une autre question: et si l'on construisait un frère en  2L-Diesel que se passe-t-il ?
               - ça existe .. c'est le 200D   ... il consommera autant en gr/kW/h  à 82% de sa charge maximale que le 300D mais donnant moins de kW il rejettera moins de CO2.
               - en raisonnant en valeur absolue (nos L/100) ce 200D consommera de l'ordre de 8L/100 au lieu de 10L/100 du 300D.

        Ce qui apporte une troisième question:
               - ne faudrait-il pas choisir sa motorisation selon l'usage de destination ?  ... la réponse est "oui"  .. bien évidemment.
                      selon que l'on roule en milieu urbain, campagne ou autoroutier .... pour de bref ou long trajets, à vide ou en charge ...
                      => il est donc hérétique de proposer un Diesel (même petit) pour un usage urbain ... sauf ...
                                  ... sauf si c'est pour un usage 'stationnaire' càd entrainer une génératrice électrique (ce Diesel-Electrique des chemin de fer),
                                      et de faire tourner ce moteur Diesel à 80% de son PMax .. par exemple en rechargeant une batterie: on vient d'inventer un hybride.

          Je te vois arriver, Jo, avec ta question:    mais tous les moteurs ne sont pas pareils !
              - tu as raison .. et par conséquent ... la limitation à 80 peut être productive pour certains moteurs automobiles et contre-productive pour d'autres.

Ce faisant, nous sommes passé rapidement sur ces 82% de charge:   
         cela signifie que rouler économique avec ce moteur .. c'est quand même de le faire travailler 'dur'   (à 18% sous son maximum .. ce n'est pas rien)
         Le "cool-Raoul" en roulant pépère en 4e à 1500tours est un pollueur de première-classe qui matraque son moteur .. lequel va se dégrader et polluer encore plus,
            et le pire .. c'est que cela lui coute plus en consommation !



JO79, tu comprends qu'il n'est pas possible de répondre à ta question .. car il y a autant de réponses que de motorisations dans différents véhicules.
       Un autocar équipé de cet OM617 aura une démultiplication différente d'une berline, ce qui module la réponse à ta question.

Avant .. je pouvais utiliser la 5e sur autoroute .. et j'obtenais une utilisation à 82% en roulant à 150/170   ... avec une conso de 10L/100.
Actuellement, je me sers de la 4e ... pour ne pas dépasser 130 mais je ne peux plus solliciter à 80% sur tout le parcours .. et la conso est de .. 10L/100.
Etant un 617 (Atmosphérique) l'isoconsommation est plus haute en tours, vers les 3000 que le 617a (Turbo)

Le raisonnement est le même pour un bi-cylindre 0L6-carbu ou un V12-5L6-injection: ce qui évolue c'est l'emplacement de cette zone d'iso-consommation:
      * le moteur carbu va mieux mélanger air/essence à certains régimes qu'à d'autres .. et mieux bruler ce mélange dans une autre plage de régime moteur
                     il a vite été éliminé car pas assez performant,
       * l'injection dose mieux ..reste au conducteur d'utiliser le meilleur régime moteur (autours des 3500t pour un M102  ou 4000t pour un M110)


Cette -longue- réponse te sied-elle ?

Dernière modification par Corail (09-12-2020 20:49:35)


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#3 09-12-2020 14:20:16

jo79
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Re : 80 ou 90 Km/h en terme de pollution

Bonjour,

Waahouuu; Il me faut relire encore pour tout assimiler.

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#4 09-12-2020 15:06:47

Corail
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Re : 80 ou 90 Km/h en terme de pollution

et encore ... j'ai simplifié : par exemple en ne tenant pas compte du rapport de BV ou de la charge moteur ou encore des flux du trafic.

Lorsque le trafic est fluide ... c'est l'équivalent d'un écoulement laminaire,
                                                                     en écoulement turbulent, le fluide s'évacue moins vite;.
     Sur le périphérique (parisien, toulousain, rennais, ..) s'il y a des bouchons (cause de ralentissements) la circulation (Nbre véhicules/heure) est moindre: écoulement turbulent.
     Ainsi, il sera préféré une circulation à 80 km/h exempt de ralentissements, qui sera plus fluide qu'une circulation "en YoYo" (turbulent) à 90 km/h.


L'intérêt, c'est qu'avec tous ces détails, tu confortes ton libre-arbitre.


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#5 10-12-2020 07:05:27

chris77
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Re : 80 ou 90 Km/h en terme de pollution

Bonjour Corail,

Je ne comprends pas la phrase : entre 2000 et 2500 tours il fournit 82% de sa Pmax. Ce n'est pas ce que j'observe sur la courbe puissance couple du 617.


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#6 10-12-2020 10:09:09

Corail
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Re : 80 ou 90 Km/h en terme de pollution

entre 2000 et 2500 tours il fournit 82% de sa Pmax.

C'est issu de cette cartographie:       et, dans mon désir d'être factuel j'ai exploité ces courbes

Isoconsommation
  OM 617a turboD
57250.jpg

Ce faisant ... ce ne concerne que l'M617a   càd sa version turbocompressé.        Je ne dispose pas de l'équivalent pour l'OM617.


Le "82% du PMax" correspond au ratio:
          - de la puissance au centre de la surface < 245 g/kW soit 90 kW
          - par la PMax (110 kW)
        Cette zone [< 245 g/kW] correspond à une charge moteur

Courbe supérieure en trait gras:  elle correspond à la PMax du moteur.

Conso à charge moteur constante selon le régime moteur:
          - à 1500t/mn cette charge de 90kW est disponible ... avec une consommation spécifique de 260 g/kW    (surconso de +6%), surconso de même grandeur à 3000t 
          - à 1250 t/mn la surconso double en passant à + 12%      surconso de même grandeur à 3600t
                      => de là, je sors ma conclusion du régime optimum .... dans ce contexte de 80% de charge moteur.
        Ce graphe serait une donnée constructeur pour valoriser les performances de ce 3 L Diesel turbo.

Courbe supérieure en trait pointillé gras: je la comprends comme "comportement routier en BVA sur le 4e rapport"
                    Pas de notion de charge moteur; peut-on considérer que c'est une utilisation à vide ?
          - la meilleure consommation spécifique est de 300gr/kW (surconso de + 19%) entre 2250t et 3600t.


Ces chiffres matérialise le rendement du moteur dans le véhicule, càd le bilan de transformation du carburant en énergie motrice (délivrée par les roues)
           d'un côté le moteur sort 1 kW à partir de 245g      et d'une autre 300gr sont nécessaires
                              les 55gr 'perdus' sont constitués de déchets de combustion (calamine, hydrocarbures incomplètement brulés, ..) càd des polluants,
                              ces polluants qui sont à l'origine des interrogations de Jo79   , polluants sources de maux de têtes.

Si le conducteur s'attache à la consommation brute à 2250t/mn, la charge moteur n'étant que de 30kW ... il est possible que la consommation brute soit 3 fois plus faible.
          SI dans le premier cas la conso est de  18L/100 (90kW à 2250t) elle pourrait être de X L/100 à 30kW à 2250t
                                Comment estimer (si tant est que ce soit possible) X ?
                                 Supposons 3 fois moins d'effort donc conso 3 fois moindre : X= 18/3
                                 Intégrons la baisse de rendement (19% arrondi à 20%):      X=  [18/3] + 20% = 7L7
                    alors dans le second cas la conso sera de 7,7 L/100 mais avec plus de pollution et un moteur s'encrassant; donc à terme encore plus polluant.

et cette conclusion me semble répondre à l'interrogation de Jo79 et va dans le sens d'un non-sens de l'abaissement de la vitesse à 80km/h.
Par contre, si le Traffic est encombré, la circulation sera plus fluide (donc moins de pollution) en diminuant la vitesse ...jusqu'à 60 si nécessaire.
       Si cela ne suffit pas, ce serait de limiter l'accès à la voie de Traffic au moyen de feux tricolores pour maitriser la fluidité.

Cette conclusion amène aussi une autre réponse: celle du dimensionnement du moteur?
      L'OM617a est manifestement trop puissant.     Il sera préférable d'utiliser (je me réfère à la courbe en pointillé) à un moteur dont les 82% de charge corresponde à 30kW.
      Il existe: c'est le 200D.
      Dites, cela ne vous rappelle pas quelque chose ... si .. ce downsizing ? (diminution de la cylindrée) que contournèrent les constructeur en gonflant au max ces petits moteurs.

Cela repond-il à ta question Chriss77 ?


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#7 10-12-2020 19:19:13

chris77
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Re : 80 ou 90 Km/h en terme de pollution

Très très intéressante cette courbe, merci de l'avoir partagée.

Mais il me semble que tu as mal interprété l'échelle verticale de droite...

L'abscisse est le régime moteur. L'ordonnée de gauche, BMEP,  est la pression effective moyenne, qui est une grandeur proportionnelle au couple délivré par le moteur.

La courbe en gras est l'image du couple max que peut délivrer le moteur en fonction du régime moteur. Classiquement, c'est une courbe en cloche.
A un régime donné, le couple dépend de "l'accélérateur", qui agit sur le papillon sur un moteur essence, et sur la pompe à injection d'un diesel.

L'axe de droite permet de repérer les courbes d'iso puissance. Elles ont une forme hyperbolique caractéristique (x.y=constante) car la puissance est le produit du couple (la BMEP à une constante près) par la vitesse (le régime moteur à une constante près). Sur la courbe 10 kW, par exemple, il faut 4 bar de BMEP à 1000 tours, mais 2 bars suffisent à 2000 tours.

La surface de consommation spécifique minimale, 245 g/kWh, est encadrée par les puissances disons entre 32 kW à 1800 tours et 58 kW à 2600 tours.
Le maximum de puissance que l'on peut obtenir en restant sous les 245 g/kWh est donc de 58 kW, soit un peu plus de la moitié de la Pmax de 110 kW, et non 82%. En revanche, sur ce point de fonctionnement, le moteur est en effet très "chargé", car le couple qu'il délivre est proche du couple max, à environ 90% de la BMEP max à 2600 tours.

C'est un détail, mais il me semble que la Pmax du moteur illustré par ce diagramme est de l'ordre de 85 kW : tu vois l'extrémité droite de la courbe BMEP max en gras, en est encadrée par les iso puissances 80 et 90. Dans ce cas, les 58 kW obtenus à 2600 tours sont 68% de la Pmax.

Cela dit, encore merci pour ce diagramme !

Dernière modification par chris77 (10-12-2020 19:27:52)


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#8 10-12-2020 20:25:41

Corail
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Re : 80 ou 90 Km/h en terme de pollution

A mon bonnet:

-  la BMEP permet de calculer la charge moteur,
                  effectivement je la traduis en % par rapport à la charge maximale (dite '112 kW')

- courbe en gras: c'est, par rapport au régime moteur, le maximum de ce que peut donner le moteur,
                  ensuite l'on peut la 'triturer'  soit en % par référence à son Maximum: ce fut le cas ... justement pour raisonner 'conso'
                                                            soit en l'utilisant comme ligne de référence pour comparer les charges partielles.

- pour simplifier, j'avais ciblé le seul centre de l'aire < 245g/kW

Le maximum de puissance que l'on peut obtenir en restant sous les 245 g/kWh est donc de 58 kW, soit un peu plus de la moitié de la Pmax de 110 kW, et non 82%. En revanche, sur ce point de fonctionnement, le moteur est en effet très "chargé", car le couple qu'il délivre est proche du couple max, à environ 90% de la BMEP max à 2600 tours.

OUI, même en ayant été précautionneux .. je me suis trompé ! ... et sur plusieurs indications (dont cette PMax qui n'est pas 110kW mais 85 kW .. ce qui fait diminuer la charge de 82% à 68%)


Ce comportement est caractéristique du Diesel et c'est ce qui en fait tout son intérêt par rapport au moteur Essence.
                     Par la même occasion, ce comportement ne s'exprime pas .. en circulation urbaine.

Son conducteur a tout intérêt à avoir 'pigé' .. car cela induit sa conduite: dans les années 78-82, mon OM621 dans une W111 était toujours à la traine .. derrière les véhicules des copains  .... sauf en partant sur le terrain ... véhicules chargés: même en tractant les 55cv étaient devant les AX, Visa ou GS chargées.

Derrière ces chiffres, l'on se rend pas bien compte des contraintes sévères que cela amène:  l'entretien doit être à jour car, effectivement, le moteur est bien chargé.
        Il est conçu pour ça ... sur les VU et petits camions, il travaille encore plus.
        Mon OM617 (atmo donc), sur longs trajets, avec la Clim ... faisait chauffer à la blanchir la fonte du collecteur d'échappement.
        Avec une 'bonne' huile, à près de 500.000km ... il continue.


Appliqué à une 200D, ce n'en fera pas un pur-sang, par contre ce sera un véhicule qui roulera aussi bien à vide qu'en charge (j'exagère à peine) capable de tenir une moyenne autoroutière difficilement à la portée d'une essence (sauf à être nettement plus puissante que 60cv)   ......... bien loin de l'image colportée du VEAU.




Bon, JO79 ... qu'en dis-tu ?      car c'est toi l'initiateur de cette discussion . . .    tongue


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#9 10-12-2020 21:08:28

jo79
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Re : 80 ou 90 Km/h en terme de pollution

Bonsoir,

En effet, je suis l'initiateur de cette passionnante et enrichissante discussion, mais je me garderai bien d'y apporter mon grain de sel, mes connaissances n'étant pas à la hauteur des vôtres.
Néanmoins, je suis ravi d'avoir déclenché la libération d'autant de savoir, dont les membres du forum pourront disposer.

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#10 11-12-2020 08:29:52

Corail
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Re : 80 ou 90 Km/h en terme de pollution

En fait, il s'agit de savoir si ces échanges permettent de répondre à :

.. . je n'arrive pas à déterminer le vrai du faux.
Pour moi, si je raisonne au ras des pâquerettes un moteur qui propulse une voiture à 80 km/h va polluer plus que le même qui se déplace à 90 Km/h, puisque la durée de fonctionnement sera supérieure à 80 Km/h.

Le temps de fonctionnement n'est pas l'élément déterminant.

L'origine de pollution tient dans les rejets et surtout les composants rejetés.
     Ces composants varient non seulement:
                          - selon les conditions d'utilisation d'un moteur (= la conduite),
                          - mais aussi de sa conception                         (zone de meilleure rendement liée à cette isoconsommation)
                          - et de l'adaptation du couple conduite + conception.

Comme tu le signales "plus je vais vite" .. "moins je pollue longtemps".
      C'est un raisonnement applicable dans d'autres domaines:    un carrefour est TRES dangereux ...
                                                                                              moins j'y reste moins il est dangereux,
                                                                                              donc je le passe à 120 au moins !
      C'est applicable au flux de circulation:
                         - en accordéon (càd sans limitation) la vitesse de défilement des véhicules est moindre que s'il était fluide: la pollution est plus importante.
                             la régulation est alors pilotée par caméra d'abord en stabilisation (baisse de la vitesse) du flux puis ensuite par interdiction (feux tricolores) d'intégrer ce flux.
                         - les véhicules en roulant moins vite transitent plus rapidement et par là polluent moins.

Ta question est éminemment complexe,  la réponse a été non pas d'affirmer mais de te donner des éléments de réflexion.


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#11 13-12-2020 13:45:26

Corail
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Re : 80 ou 90 Km/h en terme de pollution

J'en vois, derrière, dans le coin ... qui papotent      "ça ne les intéressent pas  ... ils roulent Essence"

détrompez vous,
                         voici, par exemple, un moteur récent, Daewoo-Matiz,  génération 2000:

mini_Daewoo-Matiz.png

Daewoo simplifie la communication en utilisant un langage compréhensif:
                 - fonctionnement stable,
                 - fonctionnement possible ou sur-régime,
                 - fonctionnement instable,
                 - fonctionnement impossible.

Remarquez les proximités (en terme de régime moteur) du CMax & du CSmin (Conso Spécifique minimale).
Ce petit moteur doit se conduire entre 3500 et 6000 tours ... prenez-en de la graine.

Conclusion: Conduire en sous régime, non seulement contribue à la pollution mais aussi fait consommer plus.


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