Thèmes:
- Taux de compression
- Calculer le taux de compression
- Limites
Ratio de compression:
Le taux de compression a une grande influence sur les performances du moteur. Plus il est élevé, plus pression finale de compression sera, donc plus le moteur peut extraire d'énergie du carburant, produisant ainsi plus de puissance. Cependant, il existe des limites à cela. Nous en reparlerons plus tard.
Le taux de compression est un rapport fixe entre le volume au-dessus du piston en ODP et le volume au-dessus du piston en PMH. L'espace de compression est le volume de l'espace de combustion dans lequel l'air est comprimé par le piston. L'espace de compression dépend également de l'épaisseur du joint de culasse, de l'angle selon lequel les soupapes sont montées dans la culasse et de l'espace occupé par la bougie et l'injecteur. Cela rend le calcul difficile. Par conséquent, l'espace de compression est mesuré en versant une certaine quantité de liquide dans la tête avec les vannes fermées et en mesurant cette quantité.
Calcul du taux de compression :
Le volume systolique est noté Vs et le volume de compression par Vc. Les deux sont en centimètres cubes (cm³). Avec ces deux données, le taux de compression peut être calculé. Le taux de compression est indiqué par la lettre grecque ε (Epsilon).
Les données moteur sont les suivantes :
V = 460 cm³
Vc = 50 cm³
Terminé cela donne :
Le calcul de cette formule donne la réponse 10. Cela signifie que ce moteur a un taux de compression de 10:1. L'image ci-dessous montre clairement la relation entre le volume au-dessus du piston à l'ODP (10) et le volume au-dessus du piston au PMH (1). Le volume systolique + l'espace de compression sont 10 fois plus grands que l'espace de compression.
Un moteur essence à injection indirecte a souvent un taux de compression compris entre 7:1 et 11:1. Un moteur essence à injection directe entre 14:1 et 20:1.
Le taux de compression d'un moteur diesel se situe souvent entre 18:1 et 24:1.
Comme expliqué précédemment, le volume de compression (Vc) est mesuré car il est très difficile à calculer. Le volume systolique peut être calculé. La formule est affichée à droite.
π (pi) = arrondi 3,14
d² = le diamètre du cylindre au carré
s = la course en millimètres
Dans la formule standard du taux de compression, Vs est remplacé par la formule utilisée pour calculer Vs. Les parenthèses à gauche et à droite de la formule Vs indiquent que ce calcul doit être effectué en premier. Le résultat doit être ajouté à Vc puis divisé par Vc.
A titre d'exemple, nous prenons un moteur avec un alésage x course de 81,0 x 86,4 mm. L'alésage est le diamètre du cylindre à équarrir et la course est la distance parcourue par le piston de l'ODP au PMH. Le volume de compression de ce moteur est donné : 45 cm³.
Bien entendu, la formule peut également être réalisée par étapes. La saisie de ces informations dans la formule donne :
Le volume balayé de ce moteur peut désormais être saisi dans la formule du taux de compression :
Limites:
Avec un taux de compression plus élevé, plus de puissance peut être obtenue. Plus d’énergie peut être extraite du carburant (efficacité plus élevée). Le taux de compression ne peut pas simplement être augmenté ; Il existe un risque de cognement en raison de la pression finale de compression plus élevée. Le carburant s'enflamme plus tôt que prévu en raison de la pression et de la température plus élevées. Un moteur équipé d'un turbo a une pression finale de compression plus élevée en raison de la suralimentation. Avec le même taux de compression, cela signifierait qu'il y aurait un risque de cliquetis. Par conséquent, le taux de compression des moteurs turbo est inférieur à celui des moteurs atmosphériques.
Les constructeurs automobiles utilisent également des techniques pour augmenter le taux de compression sans créer de risque de cognement. Pensez à un capteur de cliquetis pour avancer l'allumage (qui est présent sur tous les moteurs de nos jours), à une injection d'eau pour refroidir la chambre de combustion, à d'autres carburants comme le méthanol et l'éthanol (utilisés en course).
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