calcule du rapport volumetrique

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Rapport volumétrique
Le rapport volumétrique représente le nombre de fois que le mélange admis dans le cylindre sera compressé quand le piston sera au PMH (point mort haut). En effet, lorsque le mélange est admis il occupe tout le volume du cylindre et de la chambre de combustion. V représente le volume du cylindre pour la course du piston (c'est a dire le volume compris entre le PMB et le PMH). v représente quant à lui le volume de la chambre de combustion (ainsi que d'autres subtilités comme le volume constitué par l'épaisseur du joint de culasse compressé…).

V + v représente donc le volume occupé par le mélange admis quand le piston se trouve au PMB. v représente également le volume qui sera occupé par le mélange en fin de compression.

Il est très simple de calculer le rapport volumétrique : Rv = (V+v) /v



En fait tout ça est très théorique, car le début de compression ne se produit pas quand le piston arrive au point mort bas. Une caractéristique beaucoup plus intéressante est le rapport volumétrique réel ou rapport géométrique.

Rapport volumétrique géométrique

A la différence du rapport volumétrique qui prend pour référence la position du piston lors du PMB (point mort bas), le rapport volumétrique géométrique prend en compte la position du piston au moment de la fermeture de la soupape d'admission (Retard Fermeture Admission).
Pourquoi est il plus pertinent ? tout simplement parce que le mélange admis ne commencera à être comprimé que lorsque la soupape d'admission sera complètement fermée. Si vous conservez le même rapport volumétrique et que vous changez d'arbre à came, le rapport géométrique aura été modifié et c'est le principal élément à surveiller.
Le calcul s'opère de manière identique, mais il faut prendre en compte le volume compris entre le RFA et le PMH => Vcyl

Rg=(Vcyl+v)/v



Pourquoi modifier le rapport volumétrique

Pour un arbre à came donné, plus le rapport volumétrique est important et plus la détonation sera puissante. Pour parler scientifiquement la PME (Pression Moyenne Effective) dans la chambre de combustion augmente avec le rapport volumétrique. Au final, la puissance dégagée sera plus importante également. Ce n'est pas sans danger, bien sur. On ne peut augmenter ce rapport au delà d'un certain seuil (Certains Dragster utilisent un rapport de17:1), la limite raisonnable pour un moteur bien préparé et utilisant un carburant de bonne qualité s'établit autour de 12,5 :1. Pour pouvoir augmenter le rapport volumétrique sans prendre de risque, il faut également augmenter le taux d'octane. Vous avez pu voir dans un article précédent sur le cliquetis, quelles étaient les préconisations en terme de taux d'octane et les risques encourus par ce phénomène d'auto détonation.

Si vous changez d'arbre à came, vous modifiez le rapport volumétrique géométrique. En quelque sorte, si vous utilisez un Arbre à Came avec plus de RFA, ce rapport diminue. Si vous ne changez que l'arbre à came sur votre moteur, vous allez dégrader la PME et donc le couple de votre moteur.

Le couple, mais pas forcément la puissance finale. En effet, changer d'arbre à came déplace la plage d'utilisation du moteur vers les hauts régime car le remplissage maximum , même s'il devient inférieur à l'origine, intervient plus tard. Le couple Maxi sera inférieur mais obtenu plus tard. Or la puissance est le produit du couple par le régime divisé par une constante :

P (Cv) = Couple (N.m) * Régime (tr/mn) / 7028

voila