Ce que signifient les champs
- Couple : le couple moteur au régime qui vous intéresse, en général au couple maximal.
- Puissance et régime : si vous n'avez que la puissance, le calculateur la convertit d'abord en couple : couple (lb-ft) = hp × 5 252,1 ÷ tr/min.
- Cylindrée : le volume balayé total, tous cylindres compris.
- Type de moteur : un quatre temps fait un temps moteur par cylindre tous les deux tours, un deux temps à chaque tour.
La formule et son origine
Le travail d'un cycle complet au vilebrequin est égal à PME × cylindrée. Un cycle quatre temps dure deux tours, soit 4π radians, et le travail d'un couple est couple × angle, donc :
couple × 4π = PME × cylindrée
PME = 4π × couple ÷ cylindréeEn métrique, 1 L vaut 0,001 m³, donc 4π × Nm ÷ (L × 0,001) donne des pascals, et en divisant par 1 000 :
PME (kPa) = 4π × Nm ÷ L 1 bar = 100 kPaEn unités US, le couple en lb-ft × 12 donne des lb-in, et avec des pouces cubes on obtient des psi :
PME (psi) = 4π × 12 × lb-ft ÷ CID = 150,8 × lb-ft ÷ CIDPour un deux temps, prenez 2π au lieu de 4π : la moitié du chiffre quatre temps pour le même couple.
Exemple de calcul
Un moteur de 2,0 L et 200 Nm : 4π × 200 ÷ 2,0 = 1 256,6 kPa = 12,57 bar (182,3 psi).
Un exemple US, 400 lb-ft pour 350 ci :
- Métrique : 400 lb-ft font 542,3 Nm et 350 ci font 5,735 L. 4π × 542,3 ÷ 5,735 = 1 188,2 kPa = 11,88 bar.
- US : 150,8 × 400 ÷ 350 = 172,3 psi.
- Vérification : 1 188,2 kPa ÷ 6,895 = 172,3 psi, la même réponse dans les deux sens.
Depuis la puissance : 400 hp (405,5 ch) à 5 500 tr/min font 382,0 lb-ft, ce qui donne 164,6 psi (11,35 bar) pour les mêmes 350 ci.
À quoi sert la PME
Le couple augmente avec la taille du moteur, la PME non. C'est donc une façon juste de comparer à quel point un petit et un gros moteur font travailler chaque cylindre, ou de comparer un moteur avant et après une modification. La suralimentation l'augmente, parce qu'il y a plus d'air dans le cylindre à chaque cycle : voir le calcul de la pression turbo.
Autres calculateurs
Calculez d'abord le taux statique avec le calcul du taux de compression, et le rapport de pression d'un moteur suralimenté avec le calcul de la pression turbo. La partie moteur couvre aussi la compression dynamique, le rapport bielle/course, le rendement volumétrique et le débit d'air du turbo et les points sur le champ compresseur.
Questions
Comment calculer la pression moyenne effective ?
Pour un quatre temps, PME = 4π × couple ÷ cylindrée. En métrique, Nm × 4π ÷ litres donne des kPa. En unités US, c'est 150,8 × lb-ft ÷ pouces cubes : 400 lb-ft pour 350 ci donnent 172,3 psi.
Comment convertir un couple en PME en bar ?
Multipliez les Nm par 4π, divisez par les litres, et vous avez des kPa ; divisez par 100 pour avoir des bar. 200 Nm pour 2,0 L font 1 256,6 kPa, soit 12,57 bar (182,3 psi).
D'où vient la constante 150,8 ?
C'est 4π × 12. 4π est l'angle d'un cycle quatre temps (deux tours) en radians, et le 12 transforme des lb-ft en lb-in pour que la division par des pouces cubes donne des psi.
La PME est-elle différente pour un moteur deux temps ?
Oui. Un deux temps a un temps moteur à chaque tour, donc PME = 2π × couple ÷ cylindrée, la moitié du chiffre quatre temps. 400 lb-ft pour 350 ci donneraient 86,2 psi.