Ce qu'est la vitesse moyenne du piston
À chaque tour de vilebrequin, le piston descend d'une course et remonte d'une course. La vitesse moyenne du piston est cette distance divisée par le temps qu'il lui faut, en moyenne sur tout le tour. Le piston s'arrête en haut et en bas et va le plus vite entre les deux : sa vitesse maximale est donc plus élevée que la moyenne. Les motoristes utilisent la moyenne pour comparer sur une même échelle des moteurs aux courses et aux régimes maximums différents.
Ce que signifient les champs
- Course : la distance que parcourt le piston entre le point mort haut (PMH) et le point mort bas (PMB). Elle est fixée par le rayon du vilebrequin, et les fiches techniques moteur la donnent en millimètres ou en pouces.
- Régime moteur : tours de vilebrequin par minute.
La formule
vitesse moyenne du piston (m/s) = 2 × course (mm) × tr/min ÷ 60 000vitesse moyenne du piston (ft/min) = 2 × course (in) × tr/min ÷ 12 = course (in) × tr/min ÷ 6Le 2 correspond à une course vers le bas plus une course vers le haut. Diviser par 1 000 puis par 60 transforme des millimètres par minute en mètres par seconde, et diviser par 12 transforme des pouces en pieds.
Exemple de calcul
Une course de 88,4 mm (3,48 pouces) à 6 500 tr/min :
2 × 88,392 × 6 500 ÷ 60 000 = 19,15 m/s. En unités US : 3,48 × 6 500 ÷ 6 = 3 770 ft/min.
Le même vilebrequin à 7 000 tr/min donne 4 060 ft/min. La vitesse du piston augmente en ligne droite avec le régime : 10 % de régime en plus, c'est 10 % de vitesse de piston en plus. Une course plus longue fait la même chose à régime fixe.
Pourquoi c'est important
La charge sur les bielles et le piston augmente avec la vitesse et avec la brutalité du changement de sens du piston à chaque bout de la course. C'est pourquoi les moteurs à course courte (supercarrés) montent en général plus haut en régime que les moteurs à course longue de taille comparable. Cette page ne donne que la vitesse. Qu'un moteur donné tienne un régime donné dépend de ses pièces, de leur poids et de sa construction : demandez au motoriste ou au fabricant des pièces.
Questions
Comment calculer la vitesse du piston ?
Calculez 2 × course en mm × régime ÷ 60 000 pour obtenir des mètres par seconde. Une course de 88,4 mm (3,48 pouces) à 6 500 tr/min donne 19,15 m/s, soit 3 770 ft/min.
Comment convertir une vitesse de piston de ft/min en m/s ?
Multipliez les ft/min par 0,3048 et divisez par 60, ce qui revient à multiplier par 0,00508. 3 770 ft/min font donc 19,15 m/s.
Quelle est la vitesse du piston avec 86 mm de course à 7 000 tr/min ?
2 × 86 × 7 000 ÷ 60 000 = 20,07 m/s, soit 3 950 ft/min.
La vitesse moyenne du piston est-elle sa vitesse maximale ?
Non. Le piston s'arrête à chaque bout de la course et va le plus vite vers le milieu : sa vitesse maximale est donc bien au-dessus de la moyenne. Ce calculateur donne la moyenne, le chiffre habituellement cité.