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Cylindrée

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Animation montrant unmoteur avec quatre cylindres en ligne,la cylindrée est coloriée en orange.[pas clair]

Lacylindrée est levolume balayé par le déplacement d'une pièce mobile dans une chambre hermétiquement close pour unmouvement unitaire[Quoi ?].Ce concept[Lequel ?] est utilisé pour lespompes et tous lesmoteurs utilisant unfluide[1].

Pour les véhicules motorisés, elle est usuellementindiquée[pas clair] enlitres (c'est-à-dire endm3) ou encm3 (par exemplesur lecertificat d'immatriculation[réf. souhaitée]).

Les constructeurs etles institutions régulatrices[pas clair] considèrentusuellement par simplification[pas clair] qu'augmenter la cylindrée d'un véhicule motorisé augmente sa puissance. Ainsi, en France, la cylindrée descyclomoteurs doit, d'après l'article R311-1 ducode de la route, être inférieure ou égale à 50.

La cylindrée d'unmoteur à combustion interne est le produit du nombre de pistons de ce moteur par le volume balayé par un piston entre lepoint mort haut (PMH) et lepoint mort bas (PMB).

Calcul d'une cylindrée pour un dispositif à pistons

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Moteur à cylindres

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On suppose ici que le moteur contientN cylindres identiques et à sections circulaires. Il s'agit typiquement du moteur présent dans la plupart des véhicules motorisés courants (voiture, moto, etc.).

La pièce mobile est le piston. On considère que la course décrite par celui-ci est un cylindre (plus exactement uncylindre circulaire droit).

  • SoitA le diamètre interne d'un cylindre (l'alésage) ;
  • SoitC la distance entre la position minimale et maximale d'un piston (lacourse).

Le calcul du volume balayé par un piston, notéVpiston{\displaystyle V_{\text{piston}}}, est alors (d'après laformule du volume du cylindre) :Vpiston=π×(A2)2×C=A2×C×π4{\displaystyle V_{\text{piston}}=\pi \times \left({\frac {A}{2}}\right)^{2}\times C={\frac {A^{2}\times C\times \pi }{4}}}

Dès lors, la cylindrée totaleVcylindrée{\displaystyle V_{\text{cylindrée}}} s'obtient en multipliantVpiston{\displaystyle V_{\text{piston}}} par le nombreN de cylindres :

Vcylindrée=N×A2×C×π4{\displaystyle V_{\text{cylindrée}}={\frac {N\times A^{2}\times C\times \pi }{4}}}

Le calcul ci-dessus ne s'applique que lorsque les cylindres sont bien à sections circulaires. Les moteurs de certains véhicules peuvent avoir d'autres formes de cylindre. LaHonda 750 NR possède par exemple des cylindres à sections ovales. Dans ces cas, la formule ne s'applique pas, mais elle peut aisément être adaptée si on est capable d'évaluer l'aire de la section.

Exemples de cylindrées

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Pompes ou moteurs hydrauliques à pistons radiaux

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Dans le cas de pompes ou moteurs hydrauliques à pistons radiaux, le calcul de la cylindrée peut prendre deux formes :

  • celle donnée ci-dessus donnant la somme des cylindrées unitaires (pour un seul aller retour de chaque piston) qui constitue ce qu'on peut appeler lacylindrée apparente ;
  • celle obtenue en considérant les mouvements de tous les pistons pourun tour de l'axe moteur. Par exemple une pompe disposant de sept pistons commandée par unecame à huit lobes offre7×8=56 aller-retour, ce qui lui confère unecylindrée réelle huit fois supérieure à lacylindrée apparente. Il existe des moteurs thermiques type étoile et sansbielle présentant les mêmes caractéristiques.

Cas des moteurs à combustion interne

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Pour untaux de compression identique, un moteur de « grosse » cylindrée développe un couple approximativement proportionnel à celle-ci. En contrepartie, un tel moteur ne pourra pas tourner très vite en raison de la taille et donc de la masse des pistons et autres pièces mobiles.

Les moteurs à faible nombre de cylindres sont moins puissants (à cylindrée égale), car ils tournent moins vite ; en revanche, ils disposent de reprises plus franches. Les moteurs à grand nombre de cylindres ont un comportement plus élastique, à la façon demoteurs électriques, et vibrent moins car les temps moteurs sont plus fréquents donc équilibrent mieux l'ensemble.

Références

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  1. ↑« Calculer la cylindrée d'un moteur : explications simples et étape par étape », surUmvie(consulté le)
  2. ↑https://www.volvotrucks.fr/fr-fr/trucks/models/volvo-fh16/specifications.html

Voir aussi

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Articles connexes

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Liens externes

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