courbe de consommation, régime moteur et hélice

bardal le 06/27/2010

Plusieurs matelots cherchent à établir une courbe de consommation de leur bateau en fonction du régime moteur; certains proposent de partir de la courbe fournie, le plus souvent, par le constructeur du moteur, et d'en déduire leur consommation à tel ou tel régime... ce n'est hélas pas aussi simple

Pour prévoir la consommation d'un bateau fonctionnant au moteur, il convient de tenir compte de tous les éléments entrant en jeu dans la puissance développée par le moteur à un régime donné; ces éléments sont nombreux, et souvent très variables, presque impossibles à modéliser mathématiquement de façon rigoureuse. Essayons d'y voir plus clair...

Quelques rappels:

1- ce n'est pas le moteur qui fait avancer un bateau, c'est la poussée de l'hélice (entraînée par le moteur, certes), poussée éminemment variable, fonction de sa vitesse de rotation, mais aussi de son "recul" (c'est à dire la façon dont elle "patine" dans l'eau), lui-même dépendant des caractéristiques propres de l'hélice, mais aussi de la vitesse propre de bateau, de la façon dont il entraine l'eau (ses caractéristiques hydrodynamiques), donc de l'état de saleté de la carène (et de l'hélice!), de l'influence des éléments extérieurs (vent, vagues...); de fait, la courbe de poussée développée par l'hélice est liée à un ensemble hélice-carène-conditions de navigation propre non seulement à chaque bateau équipé, mais même à chaque voyage. La seule chose que l'on sait avec quelque certitude, c'est que la poussée de l'hélice varie comme une fonction exponentielle de son régime de rotation (elle augmente d'abord très doucement pour prendre ensuite une pente de plus en plus raide), pour simplifier une courbe en forme de parabole. La chose se complique encore du fait qu'une hélice est loin d'avoir un rendement égal à 1, et que la puissance restituée est toujours inférieure à la puissance absorbée.

2- la courbe de consommation du moteur, fournie par le fabriquant, est ce que consommerait ce moteur fournissant le maximum de couple (donc de puissance) possible à chaque régime; à un même régime, un moteur peut consommer beaucoup (s'il produit le couple maximum) ou très peu, si on lui demande juste de tourner, sans charge; ce n'est donc pas le régime moteur qui détermine la consommation réelle d'un moteur, mais la puissance qu'il fournit; la seule chose que l'on peut connaitre avec (presque) certitude, c'est sa consommation spécifique (la quantité de fuel consommée par KWh fourni) à chaque régime...

3- quand un moteur est accouplé à une hélice et la fait tourner en régime stabilisé, il est certain que la puissance fournie par le moteur à tel régime est égale à la puissance absorbée par l'hélice à ce régime; si ce n'était pas le cas, le moteur serait en situation de déséquilibre et accélèrerait ou décelèrerait, jusqu'à trouver un nouvel équilibre. Nous pouvons donc dire que le facteur déterminant pour apprécier la consommation d'un moteur est la puissance absorbée par l'hélice, puissance qui varie fortement en fonction des éléments que l'on a rappelés au §1. Et cette puissance absorbée ne coïncide jamais avec la courbe de puissance du moteur mesurée au banc, sauf au régime maxi (enfin, si l'adaptation de l'hélice a été bien faite).

La conclusion de tout cela est que la seule façon exacte (à l'erreur de mesure près) d'évaluer la courbe de consommation d'un bateau est de l'établir soi-même en effectuant les mesures de consommation les plus précises possible; il est même nécessaire d'en faire plusieurs (une avec coque propre, une avec coque moyenne, une avec vent de face F3,etc...) afin d'avoir un échantillonnage représentatif...
L'autre façon de faire (c'est la mienne) est de vérifier de temps en temps le niveau de gaz-oil...

autre conclusion: toute communication d'une marque de moteur vantant son couple à tel régime, sa "nervosité", ou la forme de sa courbe de puissance, n'est que bouillie de chat à destination des enfants de choeur; cela n'a aucune importance pour nos bateau; par contre, la courbe de la consommation spécifique en a une, puisqu'elle permet de choisir le régime auquel on consomme le moins au mile parcouru...

Les derniers commentaires :

Missing
(60nora)
sur mon boat ,j'ai un mercedes 3 cylindres HDI 40cv
je suis bluffé par la conso
voilier de 5000kgs LFL9.2M
à 2000t/mn 1.2l/H pour une vitesse de 6nds sur mer plate
autrement je ne sais pas je met la voile des qu'il y a du vent
alain
mardi 09 octobre 2012 10:03
Avatar_gilletarom
Gilletarom
Maitre Pythéas vous êtes un magicien !!!

Il vous faut seulement 1 heure la où d'autres s'échinent en vain.
lundi 08 octobre 2012 18:09
Mafaldahugopratt
Pytheas54
Pour les moteurs récents, commercialisés
http://www.volvopenta.com/VOLVOPENTA/FRANCE/FR-FR/MARINE_LEISURE_ENGINES/C_DIESEL_INBOARD/Pages/p_diesel_inboard.aspx
Cliquer sur le modèle
Dans la page, cliquer sur le bulletin produit, faire accepter dans la page qui s'ouvre, et télécharger le pdf
exemple D1-30 (en l/heure)

Pour les moteurs anciens, plus commercialisés
http://www.volvopenta.com/VOLVOPENTA/FRANCE/FR-FR/MARINE_LEISURE_ENGINES/OUT_OF_PRODUCTION_ENGINES/Pages/out_of_production_engines.aspx
Groupe moteurs: choisir Inboard
Carburant: choisir diesel
Cliquer Rechercher
On obtient une longue liste
Cliquer sur le modèle et choisir Product bulletin ou Produckt Bulletin
Faire accepter dans la page qui s'ouvre, et télécharger le pdf
exemple 2002 (en gr/CV/h - cherche sur HetO pour comprendre la conversion)
lundi 08 octobre 2012 17:13
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Le courbes données par Volvo Penta
Sont exactes pour le D1-20 avec sail drive.
Vérifié plusieurs fois a 0,2 L près (Carene sale, vagues ?)
@+
Alain
vendredi 13 août 2010 13:31
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Bonjour,pour amener de l'eau à ton moulin
, je vais te faire part des relevés effectués sur Hoa .
Il s’agit de consommations réelles déduites par remplissage des réservoirs journaliers, le total des litres rajoutés (dans ce cas par une pompe manuelle dont le débit pour un aller retour de la brinquebale a été maintes fois vérifié : 0,22lt), volume ensuite divisé par les milles effectués. (Par beau temps et mer belle , bateau propre)
Longueur flottaison 18,264m, déplacement 31,5t, 2 Perkins 215 cv, réducteurs 2,52/1, hélices quadripales 27X27
Navigation sur un seul moteur :
-à 1400 t/mn, vitesse 6,6 nds, conso au nm : 0,65lt
-à 1500 t/mn, vitesse 7nds, conso au nm : 0,81lt
-à 1600t/mn, vitesse 7,4ndsconso au nm : 0,92lt
-à 1800t/mn, vitesse 8,3nds, conso au nm : 1,46lt
Navigation sur deux moteurs :
-à 1750 t/mn, vitesse 8nds, conso au nm : 1,15lt (surprenant par rapport à un moteur à 1800t/mn mais vérifié plusieurs fois, explications possibles)
-à 1850 t/mn, vitesse 9,75nds, conso au nm 1,78lt
Ce qui finalement recoupe assez précisément le tableau de prédiction de Perkins.
Par exemple pour 1500 t/mn la courbe de consommation spécifique donne env. 0,174lt/cv/h on peut en déduire qu’avec nos 5,67lt/h nous utilisons 33cv, le tableau de Perkins annonce env. 36,5 cv. Pour les deux moteurs ; à 1850t/mn la courbe prévois 0,182/cv/h, donc avec nos 17,35lt nous utilisons à peine 96 cv le tableau Perkins annonce 108 cv env.
Pourquoi moins ? Nous avions demandés à Joubert un plan de formes « économe » en carburant ce résultat semble obtenus même si nous devons le payer par un cul étroit et un volume intérieur plus dans le style voilier que « gros cul ».Ces chiffres ont été vérifiés à plusieurs reprises sur prés de 10000 nm
Nota :Si on utilisait la courbe regime et la courbe helice on aurait trouvé : respectivement :140cv et 54cv à 1500t/mn ou 2X168cv et 2X90cv à 1850t/mn...

vendredi 13 août 2010 10:41
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