Quel est le rendement d'une voiture ?

On n'arrête pas de dire que le rendement des moteurs s'est considérablement amélioré ces dernières années. Bof. Voilà pourquoi.

D'une part, il faut savoir qu'il existe une limite théorique au rendement d'un moteur. On appelle ça la loi de Carnot. Cette loi dit que sur un moteur thermique, il est impossible de dépasser un rendement de 60%. En fait, c'est la théorie physique. Parce que dans la pratique, il n'existe aucun moteur dépassant un rendement de 50%, et encore, dans des cas très particuliers. Ce sont des moteurs très réguliers et immenses, qui tournent toujours absolument à la même vitesse, ne s'arrêtent jamais et servent pour de l'industrie lourde, en brûlant du fuel lourd (pas le plus écolo quoi).

Dans le cas des voitures, on a besoin de moteurs dont le régime est très variable : accélérer, changer de vitesse, freiner, parfois même utiliser le frein moteur. De plus, le moteur doit être compact et pas trop polluant, être coupé fréquemment, et démarrer à n'importe quelle température. Les moteurs de ce type ont plutôt un rendement de l'ordre de 20%. Et encore, ce rendement baisse lamentablement sur des petits trajets, notamment en ville. Supposons que les récents progrès les aient amenés à 25%, soyons fous.

25%, c'est l'énergie produite par le moteur et qui ne part pas en carburant gaspillé, en chaleur ou combustion incomplète. C'est le rendement de l'énergie mécanique produite à partir d'une énergie chimique contenue dans un combustible.

Mais cette utilisation de l'énergie comporte un défaut : elle demande au minimum de déplacer le moteur. Seule une partie de l'énergie permet de déplacer des personnes. Aujourd'hui, on fabrique de superbes moteurs que l'on met dans des voitures de plus en plus lourdes. La norme devient 1,5 tonne semble-t-il, omettons volontairement les SUV de plus de 2 tonnes, même s'ils ont un impact significatif sur la moyenne.

Les voitures roulent généralement avec 1 personne à bord. Ne cherchez pas, la moyenne est un peu plus clémente, peut-être, mais si on ne découpe pas les personnes, on en met en général seulement une personne dans les voitures qui se déplacent. Le ratio est donc de 1500kg de voiture pour 65kg de personne. Arrondissons à 80 kg parce qu'on transporte parfois aussi quelques objets, et parce que les gens sont gros. Ne comptons donc pas les personnes faisant appel à un chauffeur.

0,25 × (80/1500) = 0,0133

Le rendement actuel des voitures est donc de 1% environ. Largement moins si on parle d'un SUV. Imaginez un peu le gâchis. C'est à se demander lequel conduit l'autre. 99% de l'énergie est soit perdue en chaleur, soit utilisée pour déplacer la voiture. Et on dit que l'essence est chère ?

Que diront de nous les générations futures quand elles sauront qu'on utilisait la voiture pour des trajets moyens de moins de 5km, faisables à pied ou à vélo sans trop d'efforts ? Quand elles sauront qu'on a déréglé le climat avec des voitures de 1,5 tonnes, et pour déplacer seulement 65 kg de viande ? À ce prix-là, on peut améliorer le rendement des moteurs pour alourdir les voitures... le rendement de la voiture ne fait toujours qu'empirer.

Et encore, je ne compte pas l'énergie grise (fabrication des voitures) ni la fabrication des routes... pensez-vous que le rendement pourrait tomber à moins de 0% ?
 

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