Sommaire

• L’inertie
• La seconde loi de Newton
• Expliquer la consommation de carburant
• Lutter contre l’inertie

Voici un premier article sur la physique de l’écoconduite, et on commence par l’inertie.

Mais pourquoi parler de physique ? Quand Aude a commencé à travailler sur les formations à l’écoconduite, elle a été fascinée de découvrir qu’on pouvait expliquer la majorité des conseils d’écoconduite grâce à « de la physique de lycée » 🤩.
Alors elle a eu envie de partager sa découverte et d’écrire un premier article sur le sujet 😉.

Le rôle de l’inertie dans l’écoconduite

L’inertie

L’inertie est un concept qu’on utilise dans la vie de tous les jours pour parler des choses qui sont difficile à mettre en mouvement ou à arrêter. Un gros bateau a de l’inertie : il ne tourne pas facilement une fois qu’il est lancé sur sa trajectoire 😬.

Par analogie, on dit aussi qu’une grosse organisation qui a du mal à changer de trajectoire a de l’inertie. On parle aussi d’un bâtiment qui a une forte inertie thermique pour dire qu’il se réchauffe ou qu’il se refroidit lentement.

En physique, l’inertie c’est le fait qu’un objet en mouvement (ou à l’arrêt) reste en mouvement (ou à l’arrêt) si on n’applique pas une nouvelle force.

La seconde loi de Newton pour une voiture

La deuxième loi de Newton est la loi physique qui dit de combien doit être une force pour modifier la vitesse d’un objet :

En langage de tous les jours, cette loi explique que la force pour changer la vitesse d’une voiture doit être d’autant plus grande que :
👉 la voiture est lourde,
👉 l’on veut une accélération forte.

Trois types de situations de conduite

En physique, on classe les situations de conduite (sur du plat) en fonction de comment varie la vitesse.
On a donc 3 catégories :

1. quand la vitesse ne change pas, comme par exemple quand on roule sur une voie rapide peu fréquentée.
2. quand la vitesse augmente, comme quand on redémarre après un feu ou qu’on veut doubler un camion,
3. et quand la vitesse diminue, comme quand on freine pour s’arrêter à un feu.

Expliquer avec l‘inertie la (grande) différence de consommation quand on roule à vitesse constante, et quand on accélère

Pour cet article de blog, on va comparer les deux premières situations.

1. Quand la vitesse ne change pas

Quand la vitesse ne change pas, la seconde loi de Newton nous dit que les forces appliquées à la voiture se compensent (dv/dt=0 donc Somme des forces = 0).

Ainsi, quand la voiture roule à vitesse constante, la force de frottements avec l’air et avec le sol, et la force de propulsion du moteur qui fait tourner les roues
se compensent.

Mais que se passe-t-il quand on accélère ?

2. Quand la vitesse augmente

Quand la vitesse augmente, le moteur doit fournir plus d’énergie qu’à vitesse constante. La seconde loi de Newton nous dit que dans ce cas le moteur doit lutter contre les frottements ET contre l’inertie de la voiture.

C’est pour ça qu’on voit la consommation instantanée de sa voiture augmenter très très fortement quand on accélère.

Par exemple, le vieux scenic d’Aude consomme environ 7 L/100km sur la nationale, mais facilement 20 ou 25L/100km lors de l’accélération pour s’insérer sur la voie rapide 😱. La consommation de la voiture triple !

Lutter contre l’inertie pour écoconduire

Nous avons donc vu que la force que le moteur doit fournir pour lutter contre l’inertie dépend de deux facteurs :

1. Le poids de la voiture : plus une voiture est lourde, plus ça coûte d’énergie d’accélérer.
2. L’intensité de l’accélération : plus on veut augmenter rapidement la vitesse, plus ça coûte d’énergie.

Voici maintenant 3 conseils pratiques pour l’écoconduite que l’on peut expliquer quand on a compris le poids de l’inertie dans la consommation de carburant.

1. La bonne idée de la petite citadine

C’est quand on conduit en ville qu’on accélère (et qu’on freine) le plus souvent. Pour éviter de surconsommer de l’énergie en ville, on privilégie donc :

• une petite voiture pas trop lourde,
• et une conduite souple.

2. La mauvaise idée de la voiture hybride rechargeable en mode thermique en ville

Une voiture hybride rechargeable pèse en moyenne 300 kg de plus qu’une voiture thermique de la même taille car elle doit embarquer deux moteurs et une batterie de taille moyenne.

En ville, une voiture hybride rechargeable consomme donc beaucoup plus d’énergie qu’une voiture de même taille qui serait juste thermique, ou juste électrique.

👉 Si la voiture roule à l’électricité, c’est du gaspillage d’énergie, mais très peu d’émissions de CO₂. C’est ce qui fait que cette voiture est considérée plus “verte” qu’une voiture à essence.

👉 Mais si la voiture hybride rechargeable roule à l’essence, alors c’est :

• plus de consommation d’essence,
• et donc plus d’émissions CO₂, qu’une voiture thermique équivalente 😭.

Sur autoroute, quand on n’accélère pas souvent, le poids de la voiture ne joue plus dans sa consommation. Ainsi, sur autoroute, le surpoids de la voiture hybride rechargeable ne la fait pas beaucoup surconsommer par rapport à une voiture électrique équivalente.

3. La bonne idée du régulateur de vitesse sur autoroute

Sur voie rapide, on a parfois tendance à accélérer puis à ralentir pour doubler d’autres voitures. Pour éviter de surconsommer de l’énergie, il vaut mieux rouler à vitesse constante, sans accélérer. Et le régulateur est une super aide !

Par contre, ce conseil n’est plus valable quand on monte des côtes car alors on doit aussi lutter contre le poids de la voiture qui nous tire en arrière.
Dans ce cas, pour écoconduire, il vaut mieux chercher à rouler à régime moteur constant qu’à vitesse constante 😉.

Conclusion

On n’a pas besoin de comprendre la physique de l’écoconduite pour avoir les bons gestes qui permettent d’économiser du carburant sur la route. Mais quand on aime les sciences, c’est toujours chouette de pouvoir expliquer ou comprendre les règles qu’on recommande dans nos formations. C’est pour cette raison que chez WeNow, on propose des articles pour aller plus loin 😉.

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