Ce que signifie chaque champ
- Alésage, course, chambre, piston, joint et retrait du piston : les mêmes champs que pour le calcul du taux de compression statique. Ensemble, ils donnent le volume mort qui reste au-dessus du piston au point mort haut.
- Longueur de bielle : l'entraxe, d'un centre d'œil à l'autre. Elle fixe où se trouve le piston pour un angle de vilebrequin donné.
- Fermeture admission (RFA, retard à la fermeture de l'admission) : en degrés après le point mort bas (PMB), lue sur la fiche de l'arbre à cames. Si la fiche ne donne que la durée et le centre de levée admission, fermeture après PMB = centre de levée + durée ÷ 2 − 180.
Quelle fermeture utiliser
Les fiches d'arbre à cames donnent la fermeture à 0,050 pouce (1,27 mm) de levée du poussoir, et en général aussi au siège (advertised), que le fabricant mesure à une levée bien plus faible de son choix. La valeur au siège ferme plus tard, elle donne donc toujours un taux dynamique plus bas pour le même arbre. Aucune n'est fausse, mais deux résultats ne se comparent que s'ils utilisent la même convention. Choisissez-en une, notez-la à côté du chiffre et vérifiez sur laquelle repose un chiffre cible que vous lisez ailleurs.
La formule
r = course ÷ 2, l = longueur de bielle, θ = 180 + angle de fermeture après PMB
piston sous PMH = r + l − (r × cos θ + √(l² − r² × sin² θ))
course effective = piston sous PMH à θ
volume balayé dynamique = π ÷ 4 × alésage² × course effective
taux dynamique = (volume balayé dynamique + volume mort) ÷ volume mortLa première ligne est la géométrie exacte du vilebrequin et de la bielle : r × cos θ + √(l² − r² × sin² θ) est la distance entre l'axe du vilebrequin et l'axe de piston, égale à r + l au point mort haut. Aucune approximation de bielle courte n'est utilisée.
Exemple de calcul
Alésage 101,6 mm (4,000 pouces), course 88,392 mm (3,480 pouces), bielle 144,78 mm (5,700 pouces), chambre de 64 cm³, bol de 5 cm³, joint de culasse de 104,14 mm (4,100 pouces) d'alésage et 1,0414 mm (0,041 pouce) d'épaisseur, piston 0,635 mm (0,025 pouce) sous le plan de joint. La fiche de came de l'exemple indique 224° de durée à 0,050 pouce sur un centre de levée admission de 110° : la soupape se ferme donc à 110 + 112 − 180 = 42° après PMB.
- Volume mort 83,02 cm³, taux statique 9,63:1.
- Angle vilebrequin 222° après le point mort haut : le piston est à 80,09 mm (3,153 pouces) sous le point mort haut, 90,6 % de la course.
- Volume balayé dynamique : 649,3 cm³.
- Taux dynamique : (649,3 + 83,02) ÷ 83,02 = 8,82:1.
Si la même fiche donnait 280° de durée au siège sur le même centre de levée, la soupape se fermerait à 70° après PMB : course effective de 65,405 mm (2,575 pouces) et taux dynamique de 7,39:1. Même arbre à cames, deux conventions, 1,44 point d'écart (8,822 contre 7,386 avant arrondi).
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 le rapport bielle/course, le rendement volumétrique, la pression moyenne effective et le débit d'air du turbo et les points sur le champ compresseur.
Questions
Où trouver la fermeture de la soupape d'admission ?
Sur la fiche de l'arbre à cames, en degrés après le point mort bas. Si la fiche ne donne que la durée et le centre de levée admission, ajoutez la moitié de la durée au centre de levée et retirez 180 : 224° sur un centre de 110° ferment à 42° après PMB.
Faut-il prendre la valeur à 0,050 pouce ou au siège pour la compression dynamique ?
L'une ou l'autre, tant que vous prenez toujours la même. La valeur au siège ferme plus tard, elle donne donc un chiffre plus bas. Dans l'exemple de cette page, une fermeture à 42° après PMB donne 8,82:1 et une fermeture à 70° après PMB donne 7,39:1.
La longueur de bielle change-t-elle la compression dynamique ?
Très peu. Avec le moteur de l'exemple et une fermeture à 42° après PMB, une bielle de 144,78 mm (5,700 pouces) donne 8,82:1 et une bielle de 152,4 mm (6,000 pouces) donne 8,81:1. La bielle plus longue a déjà remonté un peu plus le piston quand la soupape se ferme.
Pourquoi la compression dynamique est-elle plus basse que la statique ?
La compression statique compte toute la course. Or le piston ne peut rien comprimer tant que la soupape d'admission n'est pas fermée, ce qui arrive après le point mort bas : seule une partie de la course compte. Dans l'exemple, il reste 90,6 % de la course, et 9,63:1 en statique deviennent 8,82:1 en dynamique.