Alors on va le redire un énieme fois ...
UN VOLANT MOTEUR ALLEGE CONSTITUE UN
GAIN DE COUPLE A LA ROUE !
Par pitié, arrêtez de confondre la physique avec les sensations !!
Je remets la démonstration jusqu'a ce que tout japancar ai enfin compris qu'
on monte plus vite une côte avec un pédalier de 300grs qu'avec un pédalier de 5kgs !!!!!!!!!!!!!
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MrHide dit :
En mécanique, quand on etudie les solide en rotation, déjà il faut connaitre 2 choses disctinctes : le moment d' inertie I et le moment cinetique J.
Dans le cas d'un volant moteur comparable à un disque plein et homogène :
I = (1/2)*M*r² avec M en kg et r en metre
J = w * I avec w en radian par seconde soit les ((tr/min)/60)*2pi
Etudions le cas d'un volant moteur tournant un une vitesse w constante, mais avec 2 masses differentes. La voiture est a vitesse constante, a couple constant.
Le volant(2) avec la masse plus grande va generer une energie plus importante, directement porportionnelle a sa masse.
SI on lache l' accelerateur : le volant(2) qui genere plus d' energie va fournir un COUPLE SUPPLEMENTAIRE, il sera résistif pour la voiture a freiner car va generer son propre couple (élevé due à sa masse importante).(moment cinetique)
Avec un volant(1) leger, on va avoir plus de facilité a freiner car il va fournir un couple moins important. (moment cinetique)
Jusque la c' est facile a comprendre.
Maintenant dans une phase d' acceleration de w(a) a w(b) ou w(b)>w(a)
Nous etudirons le couple necessaire a faire varier dans le meme temps chaque volant. ( moment (v) )
On etudie le travail en couple constant en admettant un couple constant.
On etudie alors l' energie cinetique en rotation genré par les 2 volant moteur:
Ec (1)= (1/2)*I*w² On a donc Ec(2) > Ec(1) car M(1) < M(2) a N'IMPORTE QUEL REGIME
prenons le cas general des volants:
etat initial (Ec init) a w(a)
etat final (Ec fin) a w(b)
On a: (Ec fin)-(Ec init)=Moment(v) * teta teta en radian, nb de tour moteur de 2000 a 7000 soit 5000*2pi=31415.926 radians
ce qui fait moment(v)=((Ec fin)-(Ec init))/w
Etant donner que la difference ne sautera pas au yeux comme ca, on va prendre des valeurs FICTIVES des moments d' inerties des volants.
volant(1)=4 kg/m²
volant(2)=20 kg/m²
avec w(a)=209.44 rad/sec soit 2000tr/min
w(b)=733.04 rad/sec soit 7000tr/min
Ec(1)init=87730.22 joules
ec(1)final=1074695.28 Joules
moment(v)=((Ec(1)fin)-(Ec(1)init))/teta=31 n.m
Ec(2)init=5Ec(1)init=438651.136
ec(2)final=5ec(1)final=5373476.42
moment(v)=((Ec(2)fin)-(Ec(2)init))/teta=157 n.m
On note bien la difference de couple necessaire pour embarquer les 2 volants : elle sera d' autant fois plus importante que la masse du volant est lourde EN ADMETTANT MEME DIAMETRE ET MEME HOMOGENEITE.
La difference de couple observée sera a ajouter au couple A LA ROUE, car s'est du couple gagné..., d'ou l'interet d' un volant leger en phase d'acceleration.
Nota bene: les couple observés sont énormes pour une voiture, et pour cause, le moment d' inertie d' un volant de 3kg, a diametre de 0.15 metre revient a environ 0.034 kg/m² et pas 4 ou 20 !!
mais c'est exactement pareil bien sur.
Sinon revenons à la phase de décélération, je suis pas un pilote mais je pense avoir plus de mal a freiner a cause d' un volant lourd, ca doit etre plus chiant, ou alors en etant débrayé et avoir un moteur qui galère à tomber en régime car emmener par un volant trop lourd, ca sert pas non plus... vous pouvez aussi faire l' etude dans l'autre sens, y a les formule clefs et la methode au dessus.
Le volant sert uniquement a compenser les temps morts du moteur, car la plus grande energie (moment d inertie) du volant lourd, AJOUTERA son couple a la transmission durant ses temps morts, mais absorbera du couple moteur durant la phase d'explosion (pour qu'il regagne sa vitesse angulaire).
(somme des force exterieur)=(dL)/dt=I*(dw)/dt elle ne sert pas ici vraiment.