Cylindrée

La cylindrée est le volume balayé par le déplacement d'une pièce mobile dans une chambre hermétiquement close pour un mouvement unitaire. Ce concept est utilisé pour les pompes et tous les moteurs utilisant un fluide.

Animation montrant un moteur avec quatre cylindres en ligne, la cylindrée est coloriée en orange.

La cylindrée est homogène à un volume. Ainsi la cylindrée est plus couramment exprimée en litres pour les voitures et en cm³ pour les motos.

Dans le cas particulier d'un moteur à combustion interne, la cylindrée est le produit du volume balayé par un piston entre le point mort haut (PMH) et le point mort bas (PMB) et du nombre de pistons que comporte le moteur.

Calcul d'une cylindrée pour un dispositif à pistons

Cylindre à section circulaire

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

• Soit A le diamètre interne d'un cylindre (l'alésage) ;
• Soit C la distance entre la position minimale et maximale d'un piston (la course).

Le calcul du volume balayé par un piston, noté $V_{\text{piston}}$, est alors (d'après la formule du volume du cylindre) : $V_{\text{piston}}=\pi \times \left({\frac {A}{2}}\right)^{2}\times C={\frac {\pi \times A^{2}\times C}{4}}$

Dès lors, la cylindrée totale $V_{\text{cylindrée}}$ s'obtient en multipliant $V_{\text{piston}}$ par le nombre N de cylindres :

$V_{\text{cylindrée}}={\frac {\pi \times A^{2}\times C\times N}{4}}$

Il faut tenir compte des unités comme pour tout calcul. La cylindrée est homogène à un volume, et est usuellement donnée en litres (c'est-à-dire en décimètres cube).

Le calcul ci-dessus ne s'applique que lorsque les cylindres sont bien à section circulaire. Les moteurs de certains véhicules peuvent avoir d'autre forme de cylindre (la Honda 750 NR possède par exemple des cylindres à section ovale) ; dans ces cas, la formule ne s'applique pas, ou seulement approximmativement.

Pompes ou moteurs hydrauliques à pistons radiaux

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 la cylindrée apparente ;
• celle obtenue en considérant les mouvements de tous les pistons pour un tour de l'axe moteur. Par exemple une pompe disposant de sept pistons commandée par une came à huit lobes offre 7×8=56 aller-retour, ce qui lui confère une cylindrée réelle huit fois supérieure à la cylindrée apparente. Il existe des moteurs thermiques type étoile et sans bielle présentant les mêmes caractéristiques.

Cas des moteurs à combustion interne

Pour un taux 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 de moteurs électriques, et vibrent moins car les temps moteurs sont plus fréquents donc équilibrent mieux l'ensemble.

Voir aussi

Articles connexes

• Chambre de combustion
• Pompe hydraulique

Liens externes

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  • Gran Enciclopèdia Catalana
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