Altitude-densité et correction au banc

Combien d'air il y a aujourd'hui, pourquoi une journée chaude et humide au niveau de la mer vaut des milliers de pieds d'altitude, et ce qui sépare un chiffre SAE d'un chiffre DIN.

Un moteur est une pompe à air et ce qu’il pompe est une masse. Deux journées au même endroit avec la même pression barométrique peuvent lui donner des quantités d’air sensiblement différentes, et le chiffre qui résume tout cela d’un coup est l’altitude-densité : l’altitude à laquelle l’atmosphère standard serait aussi peu dense que l’air que vous avez.

Une journée chaude et humide au niveau de la mer peut afficher trois mille pieds. Le moteur ne sait pas et se moque que le sol soit à zéro.

Trois choses la déplacent

La température, de loin la plus importante. L’air chaud s’est dilaté, donc il y en a moins par cylindrée. C’est pourquoi une voiture est plus rapide le soir et pourquoi une séance du matin flatte tout le monde.

La pression, c’est-à-dire surtout votre altitude et un peu la météo.

L’humidité, et celle-ci va à l’envers de l’intuition : l’air humide est plus léger. Une molécule d’eau pèse 18 contre 29 pour l’air sec, donc de la vapeur qui déplace de l’air à pression et température égales en retire de la masse. L’air lourd et moite est un air peu dense.

L’effet de l’humidité est faible à côté de la température — quelques dixièmes de pour cent contre plusieurs — mais il est réel, et c’est la raison pour laquelle un facteur de correction travaille sur la pression de l’air sec. L’eau ne fait pas de puissance.

Ce que « corrigé » veut dire sur une feuille de banc

Un facteur de correction répond à une seule question : qu’aurait fait ce moteur un jour standard ? Il multiplie la mesure par le rapport de ce dont l’air manquait.

Deux normes sont citées, et elles ne s’accordent pas.

SAE J1349 se réfère à 990 mbar d’air sec à 25 °C et porte un terme de rendement mécanique de 0,85, ce qui en fait la conservatrice.

DIN 70020 se réfère à 1013 mbar à 20 °C sans terme de rendement.

Sur la même mesure, la DIN affiche environ 3 % de plus que la SAE. C’est de là que vient une bonne part de la puissance d’internet, et c’est pourquoi un chiffre annoncé sans préciser la norme n’est comparable à rien — y compris à la même voiture sur le même banc l’an dernier.

Les chiffres non corrigés sont honnêtes aussi, à condition de le dire. Ce qui ne l’est pas, c’est un chiffre corrigé sans norme nommée.

À quoi cela sert

À comparer vos propres passages, essentiellement. Si la voiture a fait la même puissance un jour 600 m plus mauvais en altitude-densité, elle a progressé. Si elle l’a fait un jour identique, rien n’a changé.

Cela règle aussi les attentes avant de partir : un circuit à 300 m un après-midi à 35 °C demande au moteur de travailler à près de 1 200 m d’altitude-densité, et un atmosphérique le sentira passer. Un turbo non, parce qu’il pilote une pression d’admission au lieu de subir l’ambiante — voir estimer la puissance à partir du débit d’air.

L’un des 7 calculateurs de ce site. La formule qu’il applique est écrite ci-dessus.

D’où viennent ces informations

  • Atmosphère standard ISA ; pression de vapeur de Magnus–Tetens
  • Définitions des facteurs de correction SAE J1349 et DIN 70020
  • altitude-densité
  • densité de l'air
  • banc de puissance
  • SAE J1349
  • DIN 70020
  • humidité

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