Les voitures thermiques sont des trous noirs d’énergie. Plusieurs études montre que le rendement n’est pas optimal dans les moteurs, tout d’abord à cause de pertes en chaleur, mais aussi à cause des frottements. Heureusement, des solutions sont en développement.
Si les voitures électriques en 2024 sont bien différents, les véhicules thermiques s’appuient toujours sur des moteurs qui doivent transformer l’énergie résultant de la combustion du carburant en énergie mécanique. Comme le montre plusieurs études, seule une partie de l’énergie fournie par le carburant est transformée en énergie mécanique : de 40 à 50 %. Le reste est dissipé sous forme de chaleur.
Sur ces 40 à 50 % d’énergie mécanique, tout n’est pas restitué aux roues du véhicule. Certaines études permettent d’estimer la déperdition par frottements à 30 % dans nos voitures. Les pertes se produisent à peu près partout dans le moteur et dans la transmission. Au final, l’énergie utilisée pour faire avancer nos voitures ne représente que 30 % de l’énergie totale fournie par l’essence ou le diesel. Un énorme gâchis.
Comment diminuer les pertes d’énergies dans les moteurs ?
Difficile de lutter contre la dissipation par la chaleur. En revanche, il possible de lutter contre la friction. Pour améliorer le rendement, il faut tout d’abord mettre au point de meilleurs lubrifiants, c’est-à-dire l’huile. Celle-ci vient s’insérer entre les pièces du moteur et permet de limiter les frottements, de même que l’usure de la machine.
Changer les propriétés de l’huile avec de différents additifs peut potentiellement améliorer le rendement du moteur, indique Noël Brunetière dans un article pour The Conversation. Par exemple, la viscosité du lubrifiant peut varier avec la chaleur : mettre au point une huile plus stable et moins réactive à la chaleur pourrait avoir un impact notable sur l’efficacité du moteur.
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Le scientifique affirme qu’un autre axe de recherche peut être la mise au point de surface différentes sur les pièces du moteur. En texturant les surfaces qui sont en contact avec d’autres, il est possible de réduire les frottements de 50 %. D’autres études abondent dans ce sens, ajoutant qu’à moyen terme, la texturation pourrait permettre une réduction de 15 % de la consommation de carburant.
Pour que ce gain soit d’autant plus significatif, il faudrait “surtout une réduction de la taille et la masse des véhicules” Avec des pneus moins larges et une friction moindre avec la route, Noël Brunetière estime possible des gains de consommation de l’ordre de 50 %. Malheureusement, cela ne semble pas être la voie préférée ni des constructeurs ni des consommateurs : les SUV et pickups sont de nos jours beaucoup plus populaires que les petites citadines.
- Les moteurs thermiques gachent une grande partie de l’énergie tirée du carburant.
- Une partie de cette énergie est perdue à cause des frottements entre les éléments du moteur.
- L’amélioration des huiles et des surfaces des pièces de moteur pourraient améliorer le rendement.
