un moteur marin consomme évidement plus qu'un moteur automobile de même puissance
Non, on est sur les mêmes ordre de consommations spécifiques à iso carburant évidemment (essence vs essence par exemple).
A pleine charge, les 2T injections marin tournent aux environ des 350 g/kW.h, à peu près les valeurs que l'on trouve sur les moteurs automobiles de série aujourd'hui (sauf Diesel).
Très peu d'accessoires à entraîner pour le moteur hors-bord (pas de compresseur de clim, d'alterno-démarreur pour stop-start, une pompe à eau minuscule puisque inutile au delà d'une certaine vitesse car fonctionnant en régime de moulinet frein, …), une dépollution beaucoup moins poussée, pas d'embrayage, ni de rendement de boîte, de différentiel, ... permettent au moteur hors-bord de compenser le fait que le développement moteur en automobile est, à de rares exceptions près, à peu près 100 fois mieux payé.
Les volumes de ventes sont tellement différents à l'échelle mondiale.
C'est pour cela qu'à puissance égale la cylindrée d'un moteur marin est très supérieure, afin de compenser.
Pas vraiment, chez Mercury par exemple, le 1.7L est conçu pour 200ch et le 2.6L plus de 400ch. On retrouve des valeurs de puissances spécifiques similaires dans l'automobile sur les moteurs suralimentés (90% du marché maintenant).
la roue de la voiture est toujours ronde et de même diamètre avec la même résistance au sol, qu'on soit à 60 ou 130 kms/h.
Non, la résistance au sol évolue avec le carré de la vitesse de contact pneu/route, par conséquent la résistance au sol à 130 km/h est 4,7 fois plus élevée qu'à 60 km/h.
Par contre, sur un bateau, plus on augmente la vitesse, plus l'efficacité de la "transmission" se dégrade.
C'est le contraire, une hélice, qu'elle soit aéraulique (avion, ULM) ou hydraulique voit son rendement propulsif augmenter avec la vitesse d'avancement jusqu'à des vitesses de rotation (et non d'avancement, ne pas confondre) subcritiques, en général à partir des 3300 tr/min pour nos hélices marines inox de diamètre standards (entre 10 et 17").
l'hélice commence à caviter, sa hauteur dans l'eau augmente (donc la densité de l'eau autour baisse) ce qui fait que le moteur marin doit développer de plus en plus de puissance (donc de consommation) pour contrarier la baisse de rendement de l'hélice..
La densité de l'eau ne baisse pas. Certaines zones, localement, changent de phase, par conséquent ce n'est plus de l'eau, mais de la vapeur, du gaz.
Lorsqu'un phénomène de cavitation apparaît sur une hélice marine, une poche de gaz se forme sur l'extrados, là ou la pression statique se trouve à une valeur inférieure à la pression de vapeur saturante. Cette poche, lorsqu'elle reste contenue sur la pale et ne traverse pas le bord de fuite génère une cavitation que l'on appelle une cavitation à poche partielle.
Dans cette situation, la pale continue de fonctionner et fournit toujours de la portance, l'élasticité du gaz diminue l'efficacité de la pale mais comme les frottements sont réduits (car l'eau aspirée frotte sur la poche de gaz), on peut se retrouver avec un rendement propulsif qui augmente encore, c'est même la situation où le rendement propulsif de l'hélice est à son maximum.
Si l'on augmente encore la portance, la poche traverse le bord de fuite et le rendement chute brutalement ce qui explique que l'on évite de faire travailler une hélice à ce régime.
Attention à ne pas confondre cavitation et ventilation, cette dernière étant toujours non érosive.
A cela ce cumule la force gyroscopique des roues, dont le vecteur de poussée est concordant et complémentaire au déplacement.
La force gyroscopique entre en jeu lorsque l'axe de rotation de n'importe quelle masse en rotation est modifié.
Il n'y en a donc pas sur une voiture roulant en ligne droite.
un bateau est moins bien loti, car si la poussée ne reste pas constante, le bateau ralenti
C'est également le cas d'une voiture.
et la force gyroscopique de l'hélice est "latérale" et non longitudinale ( dans le sens de la poussée et de l'élan).
Il n'y a pas de force gyroscopique sur une hélice de bateau qui vogue en ligne droite.
A moins que tu ne veuilles parler du couple de renversement. Ce dernier n'a rien de gyroscopique !
plus le bateau avance vite, plus l'eau se densifie
Non. La densité de l'eau ne dépend pas de la vitesse du mobile qui évolue dessus ou dedans.
Je pense que tu veux faire référence à la compressibilité de l'eau, comme tu l'imagines pour l'air ?
Dans l'air, lorsqu'un mobile approche de la vitesse du son, la compressibilité de l'air impose au mobile de fournir une grande puissance supplémentaire afin de passer le régime sonique, puis la puissance diminue fortement en régime supersonique, un peu comme l'hydroplanage d'un bateau.
L'eau est un fluide, elle est donc quasiment incompressible (c'est d'ailleurs pourquoi on utilise des fluides pour toute transmission de puissance hydraulique).
et exerce une contrepoussée équivalente sur la carène à la force de propulsion
Ce que tu décris là n'est que la traduction du frottement visqueux, ce que l'on appelle la traînée.
Elle existe pour la voiture dans l'air, pour le bateau dans l'air également, mais surtout pour le bateau dans l'eau.
C'est bien cette traînée qui répond principalement à la question initiale du sujet.
pérenniser l'équilibre de carène (déjaugeage)
Il me semble qu'une fois la carène déjaugée, il n'y a pas de besoin en puissance supplémentaire à celle nécessaire pour vaincre la traînée de l'ensemble, pour tenir un équilibre ?
Un cesna 182 consomme plus qu'une voiture a distance egale et pourtant le seule frottement est l'air...
Oui et non, rouler à 250 km/h pour parcourir une distance donnée en voiture ferait consommer la voiture plus que l'avion.
oui mais un cesna c'est proche d'un bateau : ça ne roule pas, ça déplace de l'air, il faut une energie folle pour "avancer"
Non, un Cessna possède une finesse proche de 10. S'il pèse 1 tonne, il faut grosso modo 100 kg de poussée pour le faire tenir en l'air, soit environ… 30 ch.
Ne pas oublier que les Cessna sont mûs par des moteurs culbutés conçus dans les années 50 (soit il y a presque 70 ans) avec des cylindrées de plus de 8L, fonctionnant très souvent à carburateur maintenant à injection indirecte (très peu optimisée) mais avec des taux de compression faible, donc des rendements moteurs peu favorables.
Mais l' affaire là encore se complique , car en roulant de plus en plus vite sur la route , on va dire que globalement
contrairement à une hélice, pour une roue ( un pneu ) il n' y a pas de "perte" de transmission d'énergie..
Je te l'accorde, elles sont faibles par rapport à la traînée aérodynamique mais elles existent bien, c'est pour cette raison que le pneu chauffe et que l'on a nettement plus de difficulté à se mouvoir en VTT qu'en vélo de course, même avec un sac à dos sur le dos pour compenser le poids dans ce dernier cas.
