Un moteur thermique n'est pas une machine qui consomme de manière proportionnelle en fonction de la vitesse au compteur. Il obéit à une logique d'efficience qui dépend autant du régime auquel il tourne que du rapport de boîte engagé. En première vitesse, une voiture classique consomme aux alentours de 15 l/100 km. En quatrième, ce chiffre tombe à 7 l/100 km. Non pas parce que la voiture roule plus vite, mais parce que le moteur tourne dans une meilleure plage de rendement. La durée de fonctionnement entre aussi pleinement dans l'équation : parcourir 100 km à 20 km/h immobilise le moteur pendant cinq heures. Le même trajet effectué à 60 km/h n'en réclame qu'une heure quarante. Moins de temps moteur signifie aussi moins de carburant brûlé.
Vitesses et moteur
Le Cerema, Centre d'expertise sur les risques, l'environnement, la mobilité et l'aménagement, a publié une étude de référence sur les émissions routières des polluants atmosphériques. Ses courbes illustrent une réalité mécanique qu’on ne peut contourner : représentée en fonction de la vitesse, la consommation d'un véhicule dessine un « U » asymétrique. Ceci signifie qu’entre 10 et environ 40 km/h, elle est élevée et diminue progressivement à mesure que l'allure progresse. Elle atteint son minimum aux alentours de 70 km/h – c'est ce que les ingénieurs désignent sous le terme de « sweet spot » – avant de repartir à la hausse. Ce point d'équilibre correspond à la plage où la durée d'utilisation du moteur est suffisamment courte et le rapport engagé suffisamment haut pour que le rendement soit optimal. Au-delà, c'est la résistance à l'air qui reprend le dessus.
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Derrière la limite
Passé 80 km/h, la résistance aérodynamique devient un vrai handicap. Elle croît avec le carré de la vitesse : doubler l'allure, c'est quadrupler la force que le moteur doit vaincre pour avancer. Les conséquences sont évidentes. Selon le Cerema, passer de 100 à 120 km/h sur autoroute, c'est accepter environ 20 % de surconsommation supplémentaire. À l'inverse, rouler à 80 km/h plutôt qu'à 90 km/h représente une économie.
Des données belges viennent confirmer cet ordre de grandeur : abaisser la vitesse à 100 km/h sur autoroute réduirait la consommation de plus de 21 % pour un véhicule Diesel et de 17 % pour un véhicule à essence. Par les temps qui courent et l’explosion des prix des carburants, ça peut être appréciable pour les automobilistes.
Dans le rétroviseur
Les conducteurs de voitures électriques connaissent évidemment ce phénomène de façon très concrète. Sur autoroute, passer de 110 à 130 km/h entraîne une surconsommation moyenne de 26 % selon les mesures réalisées par nos confrères d’Automobile Propre sur plusieurs modèles. À 130 km/h, un modèle compact dépasse les 20 kWh aux 100 km contre environ 16 kWh à allure plus modérée. L'autonomie s'effondre, les arrêts de recharge se multiplient et le temps théoriquement gagné à rouler vite s'évapore aux bornes. Ce n'est pas un hasard si les propriétaires de voitures électriques sont rares à maintenir plus de 120 km/h sur les longues distances : la physique les en dissuade bien mieux que n'importe quel panneau de signalisation. Pour les véhicules thermiques, la démonstration reste moins visible à l'écran, mais elle est tout aussi réelle.
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